Классификация излучений

Излучения в зависимости от их способности ионизировать вещество разделяются на две основных категории: неионизирующее и ионизирующее излучение. Ионизационный потенциал атомов, т.е. минимальная энергия, требуемая для ионизации атома, находится в интервале от нескольких эВ для щелочных веществ до 24,5 эВ для гелия (благородный газ). Ионизирующее излучение в свою очередь подразделяется на непосредственно и косвенно ионизирующее излучение (рис.1.1).

Рис. 1.1. Классификация излучения

К непосредственно ионизирующему излучению относится излучение, состоящее из заряженных частиц (электроны, позитроны, протоны, α-частицы, тяжелые ионы). Это излучение передает свою энергию в среду, главным образом, через кулоновское взаимодействие между заряженными частицами и орбитальными электронами среды. Косвенно ионизирующее излучение, состоящее из незаряженных частиц, например из фотонов или нейтронов, передает свою энергию в среду в два этапа:

• на первом этапе оно в результате взаимодействия со средой создает заряженные частицы;

• на втором этапе уже эти заряженные частицы передают свою энергию, производя ионизацию среды.

Фотоны или γ-излучение принято разделять в зависимости от способа их образования на следующие виды:

• характеристическое излучение (или х-лучи), образующееся в результате перехода орбитальных электронов на другую орбиту атома;

• тормозное излучение (или х-лучи), являющиеся результатом кулоновского взаимодействия электронов с ядрами атомов;

• фотоны (или γ-кванты), образующиеся при ядерных превращениях;

• аннигилляционное излучение (или аннилилляционные кванты), образующиеся при аннигиляции пзитрона с электроном.

Принято различать также первичное и вторичное ионизирующее излучение. Под первичным понимается ионизирующее излучение, которое в рассматриваемом процессе взаимодействия со средой является или принимается за исходное. Вторичное ионизирующее излучение возникает в результате взаимодействия первичного ионизирующего излучения с данной средой. Вторичное ионизирующее излучение может также инициировать вторичное излучение по отношению к нему и третичное по отношению к первичному и т.д.

Распределение ионизирующего излучения в рассматриваемой среде называется полем ионизирующего излучения. В зависимости от величины, характеризующей ионизирующее излучение, различают характеристики поля по плотности потока ионизирующих частиц, мощности поглощенной дозы, мощности кермы и др. (см. далее).