Användning för betastrålar

Betastrålar, även kända som betapartiklar, är en av de tre vanligaste formerna av strålning som produceras av radioaktiva material; de andra två är gamma och alfa. Dessa partiklars måttliga penetreringsförmåga ger dem några användbara egenskaper. Av denna anledning används betapartiklar i många applikationer inom ett brett spektrum av fält.

Betastrålning uppstår när ett instabilt element genomgår radioaktivt sönderfall. Under en form av detta sönderfall, känt som beta minus, bryts en neutron i en atom av elementet ned i en positivt laddad proton och en negativ elektron. Elektronen matas ut från atomen som betastrålning. Betapartiklar är i kategorin "joniserande" strålning, vilket betyder att de har tillräckligt med energi för att lossa elektroner från molekyler som de stöter på och kan skada levande vävnad. Betapartiklar har måttlig penetrerande kraft och kan passera genom exempelvis ett pappersark, även om de kommer att stoppas av ett ark aluminiumfolie.

Radioisotoper - kemikalier som avger strålning - används ofta inom medicin. I en process som kallas brachyterapi kan beta-radioisotoper användas för att bestråla områden inuti en patient för att förhindra tillväxt av vissa vävnader. Detta tillvägagångssätt har använts framgångsrikt för att förhindra igensättning av arteriella insatser som kallas stenter. Betapartiklar används också i vissa former av terapi för att döda cancerceller. Dessutom används utsläpp av betapartiklar indirekt i medicinsk skanningsteknik som kallas positronemissionstomografi (PET).

Betastrålar har ett antal viktiga användningsområden i industriella processer. Eftersom de kan passera genom vissa material används de för att mäta tjockleken på filmer av material som kommer från produktionslinjer som papper och plastfilm. En liknande process kontrollerar integriteten hos sydda sömmar i textilier. I en annan tillämpning kan tjockleken på olika beläggningar, såsom färger, härledas från mängden betapartiklar spridda tillbaka från den ytan.

Radioisotoper används ofta som spårämnen i kemisk och biologisk forskning. Genom att syntetisera molekyler som innehåller en radioaktiv atom, vägen och ödet för den typen av molekyl i en särskild reaktion eller metabolisk process kan följas genom att spåra radioaktiv signal från isotop. En radioisotop som används för denna process är kol-14 som kan införas i organiska eller biologiska molekyler och följt av dess beta-strålningssignal.