Альфа-частицы

Альфа-частицы являются наиболее массивной составляющей частью ра­диации и определены как ядра гелия. Они имеют массу в 4 атомных еди­ницы массы (а.е.м.) и заряд +2е (1 а.е.м.= 1,66*10 ^-27кг и е=1,60 Х 10^-19 Кл). Хотя они вызывают ин­тенсивную ионизацию, но имеют очень маленький радиус действия — не­сколько сантиметров (обычно менее 5 см) — в воздухе при нормальном атмосферном давлении и могут быть остановлены кожей человека или лис­том обычной бумаги. Они захватывают по два электрона и становятся ато­мами нейтрального газа гелия.

₂⁴Не + 2е^-                           = ⁴₂Не^{2 +}

a-частица     электроны атом гелия

Все а-частицы, испускаемые опре­деленным радиоактивным источником, обычно имеют одинаковую энергию (т. е. они являются моноэнергетичес- кими). Иногда испускаются две серии а-частиц с различными энергиями. По­скольку они являются заряженными частицами, то могут быть отклонены и магнитным, и электрическим полями. Скорость, с которой они испускаются, составляет по порядку 1/20 скорости света.

Бета-частицы

Это отрицательно заряженные ча­стицы с зарядом —е. Их масса та же, что и у электронов на внешних орбитах атома, а именно примерно 0,0005 а.е.м., и они могут быть определены как быст­рые электроны. Их скорости имеют широкий диапазон, но средняя ско­рость составляет примерно половину скорости света. Поскольку бета-части­цы имеют широкий диапазон скоро­стей, то они имеют и широкий диапа­зон кинетических энергий. Поскольку они гораздо меньше а-частиц, то об­ладают и значительно меньшей иони­зирующей способностью. Они имеют радиус действия в несколько метров в воздухе и могут пройти сквозь лист алюминия в несколько сантиметров толщиной.

Гамма-лучи

Их радиация является высоко про­никающей и может пройти сквозь слой свинца в несколько сантиметров. Они образуют очень слабую ионизацию. Поскольку они не имеют заряда, то их нельзя отклонить магнитным или электрическим полем. Эксперименты привели к выводу, что они представ­ляют собой электромагнитное излу­чение с очень короткой длиной волны. Эта длина может быть оценена по их дифракции, возникшей при прохожде­нии через кристалл. Их скорость рас­пространения равна скорости света.

На рисунке 1 показана обычная, но достаточно условная схема. На ней изображены а-, р-частицы и у-лучи, испускаемые из источника, располо­женного в магнитном поле, и их от­клонение. Этот эффект невоспроизво­дим в лабораторных условиях, что ста­новится очевидным после некоторого размышления. Поскольку заряд а-час- тицы вдвое больше, чем заряд р-час­тицы, то на а-частицу будет действо­вать вдвое большая сила, чем на р-час- тицу, в одном и том же магнитном поле. Силы, действующие на эти ча­стицы, противоположно направлены. Вместе с тем масса а-частицы при­мерно в 8000 раз больше массы р-час- тицы. Соответственно и ускорение а- частицы в направлении, перпендику­лярном ее пути, в 4000 раз меньше, чем р-частицы. Следовательно, маг­нитное поле, которое достаточно силь­но, чтобы отклонить а-частицы, закру­тит траектории р-частиц в такие плот­ные круги, что они не смогут выйти из свинцовой камеры. Большинство школьных лабораторий располагает магнитами, которые вполне могут от­клонять р-частицы, но вряд ли там имеются такие магниты, которые смо­гут отклонить а-частицы.