Promieniowanie jądrowe i jego wykrywanie

Promieniowanie - strumień cząstek (fotonów, elektronów, neutronów i innych) emitowanych przez układy materialne (np. cząsteczki, atomy, jądra atomowe).

Promieniowanie jądrowe.
Badanie promieniowania ciał promieniotwórczych wykazało istnienie trzech rodzajów promieniowania. Możemy je rozdzielić za pomocą pola magnetycznego.
Promieniowanie alfa jest strumieniem cząstek o ładunku dodatnim (jąder helu). Są one bardzo mało przenikliwe, kartka papieru lub dłoń wystarcza, aby je zatrzymać. W powietrzu biegną na odległość zaledwie kilku centymetrów. Wzbudzają silną fluorescencje w różnych materiałach. Promienie alfa posiadają własność bardzo silnego jonizowania gazu, przez który przebiegają. Zasięg cząstek alfa, czyli odległość , jaką cząstki alfa przebywają w powietrzu , zależy od prędkości, z jakimi są one wyrzucane z atomów ciała promieniotwórczego. Prędkość te dochodzą do 20 000 km/sek.
Promieniowanie beta jest strumieniem elektronów, odchylającym się silniej niż w polu magnetycznym i elektrycznym niż cząstka alfa. W powietrzu przebywają drogę do jednego i więcej metrów. Mogą przenikać przez blachy aluminiowe grubości kilku milimetrów. Jednak nie mają określonego zasięgu, tak jak promienie alfa, co świadczy o tym, że wyrzucane są z najrozmaitszymi prędkościami. Z kierunku odchylenia promieni beta w polu magnetycznym, jak również w polu elektrycznym, można wnioskować, że promienie beta niosą ładunek ujemny.
Promienie gamma nie odchylają się ani w polu magnetycznym, ani elektrycznym, ponieważ nie mają ładunku elektrycznego. Są nadzwyczaj przenikliwe. Przenikają nawet przez grube na kilkanaście centymetrów płyty żelazne lub ołowiane. Zachowują się w ogóle jak bardzo twarde promienie Rentgena. Stanowią one najkrótsze fale elektromagnetyczne znane w przyrodzie. Wykorzystuje się do prześwietleń grubych elementów metalowych w celu wykrycia uszkodzeń lub wad materiału.


Wykrywanie promieniowania jądrowego

Promieniowanie jądrowe każdego rodzaju – alfa, beta, gamma – jest promieniowaniem jonizującym. Promieniowanie nazywamy jonizującym wtedy, gdy ma wystarczająco dużo energii, aby częściowo pozbawić atomy elektronów, pozostawiając naładowane cząstki – jony. Jest ono szczególnie niebezpieczne dla zdrowia. Może być wykrywane za pomocą licznika Geigera – Mllera. Urządzenie to jest bardzo czułe, umożliwia wykrywanie i liczenie cząstek dzięki jonizacji gazu wywołanej przejściem promieniowania. Przyrząd ten, używany dzisiaj nadzwyczaj często, posiada bardzo prostą budowę: w rurze mosiężnej, miedzianej lub glinowej, średnicy od 1 do kilku cm, naciągnięty jest osiowo, odizolowany od rury drucik stalowy lub wolframowy. Rurę z obu końców zamyka się szczelnie lub też wkłada się do rury szklanej i zatapia. Za pomocą dolutowanej rurki szklanej napełnia się licznik mieszaniną argonu i pary alkoholu. Do rurki i drucika podłącza się napięcie wynoszące 1000V, a w obwód włącza się opornik i licznik jest gotowy.
Licznik reaguje na promienie gamma i promienie Rentgena dzięki wyrzucanym z jego ścian fotoelektronom lub też elektronom komptonowskim, wyrzucanym głównie z atomów gazu.