Одним из типов радиоизлучения является β-излучение. При распаде неустойчивых атомных ядер происходит излучение элементарных частиц, имеющих заряд – электронов и позитронов и незаряженных частиц – нейтрино и антинейтрино.
Вместе с позитроном, имеющим положительный заряд, излучается нейтрино – β+-распад. С отрицательно заряженным электроном излучается антинейтино – β—-распад.
Кроме β+ и β—распада есть еще электронный захват, который также относится к β-распадам.
Оглавление
Краткое описание β-излучения
Так как при β- распаде образуются заряженные частицы, то поток их отклоняется электромагнитным полем.
Скорость распространения частиц составляет 1-3х105 км/с и зависит от их энергии.
Энергия излучаемых β-частиц варьирует, так как при распаде энергия распределяется между вновь образованным дочерним ядром, β-частицами и нейтрино. Она колеблется от ноля до максимального значения, которое может составлять 0,015-0,05 МэВ, что соответствует мягкому излучению или 3-13,5 МэВ – жесткое излучение.

Из-за того, что β-частицы легкие, то при движении они, сталкиваясь с атомами или молекулами, отклоняются от прямолинейного движения и рассеиваются, поэтому их проникающая способность колеблется :
Вид вещества | Проникающая способность (мм) |
Воздух | 8000-14000 |
Вода | 800-1000 |
Алюминий, пластмасса | 200 |
Железо | 7-8 |
Свинец | 5 |
Биологические ткани | 100-200 |
Степень ионизации β-частиц зависит от того, с какой скоростью они движутся– чем меньше скорость, тем большее количество ионов образует вдоль траектории полета β-частица.
При торможении β-частиц в плотных средах происходит испускание γ-квантов. При транзите через различные среды β-частицы оказывают следующее воздействие:

В средах, молекулы которых содержат больше количество атомов, происходят процессы диссоциации, сопровождающиеся разрушением химических связей. Такие сложные химические и физические процессы под действием β-частиц происходят и в биологических тканях.
Прикладное использование β-излучения
В медицине этот вид излучения применяется в β-терапии:
Радиоизотопы, излучающие β-частицы, применяются для диагностики заболеваний. Существуют различные методы радиоизотопной диагностики:
β-излучение используют в геологии, археологии, в промышленности для контроля некоторых автоматических процессов.
Влияние β-частиц на человека
В результате β-облучения в клетках организма происходит образование активных радикалов, которые обладают высокой реакционной способностью. Отрицательные радикалы вступают в биохимическое взаимодействие с веществами клетки по типу окислительных реакций.
В клетках β-излучение провоцирует биохимические реакции, повреждающие структуру ДНК, нарушение проницаемости цитомембран и состава внутриклеточных веществ. В результате происходит мутация клеток или их апоптоз. Все ткани обладают способностью к регенерации. При облучении, превышающем пороговое значение, часть клеток восстанавливается, а часть утрачивает способность к регенерации.
Изменения накапливаются, приводя к нарушению функций органов или появлению злокачественных новообразований. При облучении клеток нарушение структуры ДНК приводит к мутациям, передающимся по наследству. Внешнее воздействие β-лучей на незащищенную кожу вызывает лучевой ожог 1-2 степени. В кожный покров β-частицы проникают на глубину 1-2 см, что может вызвать на незащищенных одеждой участках тела повреждение базального слоя кожи.
На участках с нежной и тонкой кожей могут образовываться участки некроза, на более грубой и толстой коже под действием β-частиц отмечаются трофические нарушения. При этом нет повреждения костного мозга, и не происходит депрессия кроветворения.
Наружные повреждения кожи называются β-ожогами, хотя по своей природе они отличаются от термических и химических ожогов. Поражения протекают постепенно. Отмечается покраснение и отек, сопровождающийся зудом.
При поражении кожных покровов начальный период повреждения протекает скрыто. Эта фаза может длиться от нескольких часов до нескольких недель. Поражение приводит к выпадению волосков и слущиванию верхнего слоя эпидермиса. При облучении слизистых отмечается покраснение и припухлость.
Доза 500-100 рад вызывает сильный отек, покраснение, боль и эрозии кожи. Восстановление структуры кожи происходит медленно. Болевые ощущения сохраняются долго, заметна атрофия кожных покровов. При средней степени облучения симптомы сохраняются в течение 3-4 недель.
При облучении кожного покрова в дозе 1000-3000 рад изменения проявляются через несколько часов после облучения. При этом отмечаются тяжелые изменения, сопровождающиеся появлением пузырей на коже, изменением состава крови, повышением температуры тела и диспепсическими нарушениями.
Крайне тяжелая степень поражения кожи (˃ 3000 рад) сопровождаются образованием очагов некроза, язв и угрозой развития сепсиса. Более опасным для состояния организма является внутреннее облучение, вызванное проникновением радиоактивных частиц через органы дыхания или пищеварительный тракт. При этом угроза состоянию тканей увеличивается.
Степень повреждения биологических тканей зависит от вида ткани, времени контакта с радиоактивным веществом, интенсивности облучения. Наиболее интенсивное облучение отмечается в первые несколько суток после выпадения радиоактивных осадков (65%).
Методы защиты от β-облучения
Невысокая проникающая способность β-частиц обуславливает применение защитных средств:
Чтобы избежать облучения, необходимо:
β-излучение способно спровоцировать серьезные нарушения состояния здоровья, поэтому следует мониторировать окружающую среду с помощью дозиметров-радиометров, чтобы предупредить воздействие ионизирующего излучения.