Interazione delle radiazioni ionizzanti con la materia

Interazione delle Radiazioni con la Materia e loro Assorbimento

Le radiazioni ionizzanti, come le particelle alfa e i protoni, interagiscono con la materia principalmente attraverso processi di ionizzazione e di eccitazione atomica. Il potere frenante, ovvero la capacità di una radiazione di perdere energia nel mezzo attraversato, è particolarmente elevato per le particelle cariche pesanti. Questo principio è applicato in dispositivi come i rivelatori di fumo, dove le particelle alfa emesse da una sorgente di americio-241 vengono utilizzate per rilevare variazioni nella composizione dell'aria, come l'aumento di particelle di fumo, che attivano l'allarme. Le particelle alfa e gli ioni pesanti rappresentano un rischio per la salute umana principalmente se inalati o ingeriti, poiché possono depositare grandi quantità di energia nei tessuti biologici, causando danni significativi. Ad esempio, il plutonio può accumularsi nelle ossa, sostituendo il ferro e interferendo con la produzione di globuli rossi, con conseguenti gravi effetti da radiazioni.

Caratteristiche e Interazioni delle Particelle Beta

Le particelle beta, che sono elettroni o positroni ad alta energia, hanno una densità di ionizzazione inferiore rispetto alle particelle alfa e un maggiore potere di penetrazione. Queste particelle possono ionizzare gli atomi della materia attraverso interazioni elettrostatiche, spostando elettroni dalle loro orbite attorno al nucleo. La loro capacità di penetrazione è notevolmente superiore a quella delle particelle alfa, permettendo loro di attraversare fino a qualche centimetro di tessuto biologico. Tuttavia, la loro energia viene dissipata rapidamente a causa delle frequenti interazioni con gli atomi del mezzo. Inoltre, durante il passaggio attraverso un campo elettrico, le particelle beta possono emettere radiazione elettromagnetica, un fenomeno noto come bremsstrahlung, che può generare fotoni X secondari.