Свойства электромагнитных ионизирующих излучений

Как будет показано далее, ионизация веществ лежит в основе биологической активности ИИ.

Взаимодействие электромагнитного ИИ с атомами вещества может протекать в формах фотоэффекта, комптон-эффекта и образования электрон-позитронных пар.

Фотоэффект- поглощение одной из внешних электронных оболочек атома всей энергии фотона с превращением ее в кинетическую энергию «выбитого» из атома электрона. Этот эффект преобладает при энергии фотонов до 0,05 МэВ.

Комптон- эффект - передача электрону лишь части энергии фотона; остальная энергия передается вторичному («рассеянному») фотону, который взаимодействует с атомами по механизму фотоэффекта или комптон-эффекта. При энергиях квантов от 0,1 до 2,0 МэВ (например, в случае проникающей радиации ядерного взрыва) на долю комптон-эффекта приходится до 99-100% поглощенной веществом энергии y- излучения.

Образование электрон-позитронных пар при прохождении y-кванта в непосредственной близости от ядра атома – это основной вид взаимодействия фотонов с веществом при их энергии более 50 МэВ, его удается наблюдать лишь в лабораторных условиях.

Образующиеся при поглощении квантов электромагнитного излучения ускоренные частицы (фотоэлектроны, комптоновские электроны)являются вторичным, но первостепенным по значимости фактором ионизации и возбуждения атомов в облучаемом веществе. Поэтому рентгеновы и y-лучи называют косвенно ионизирующими излучениями.

Коэффициент ослабления электромагнитных ИИ растет с увеличением порядкового номера в таблице Менделеева, а значит, и атомной массы входящих в вещество элементов. Поэтому наиболее эффективно экранируют от электромагнитных ИИ вещества, содержащие тяжелые металлы («защита экранированием»). Свинец и барий вводят в состав материалов, используемых при сооружении помещений для лучевой диагностики и терапии. «Защита экранированием» дополняется «защитой расстоянием», основанной на зависимости потока ИИ расстояния до его источника, и «защитой временем» - минимизацией времени воздействия ИИ на персонал.