β射线与物质的相互作用_在线百科全书查询
β射线与物质的相互作用
β射线基本性质
β射线即β粒子流，是指当放射性物质发生β衰变，所释出的高能量电子，其速度可接近光速。
在β衰变过程当中，放射性原子核通过发射电子和中微子转变为另一种核，产物中的电子就被称为β粒子。在正β衰变中，原子核内一个质子转变为一个中子，同时释放一个正电子，在“负β衰变”中，原子核内一个中子转变为一个质子，同时释放一个电子，即β粒子。发生β衰变的放射性核素所发射的β粒子的能量一般在4MeV以下。
相互作用（1）电离和激发
电离
β粒子的比电离值比相同能量的α粒子小很多，带电粒子通过物质时，在径迹上将产生很多离子对，射线在单位路程上产生的离子对数目被称为比电离或电离密度。对于单能快速电子，在空气中的比电离值与电子的速度有关，速度越大，比电离值越小，(-dE/dx)也越小，穿透本领也越强。
物质原子电离（内层电子电离后外层电子补空位）后发射特征X射线：快速电子将壳层电子击出原子之外，该壳层就产生了空位，当外层电子向内层跃迁时，将两壳层间的能量差以Ｘ射线的形式发射出来，这种Ｘ射线具有确定的能量。
激发
物质原子激发（内层电子受激跃迁后退激）后发出可见光和紫外线：快速电子与物质相互作用时，还会将物质中的原子的价电子激发至更高的能级，而他们返回基态时，会发出可见光和紫外线，这些次级辐射总称为荧光。
相互作用（2）散射和吸收
散射
β 粒子与靶物质原子核库仑场作用时，只改变运动方向，而不辐射能量，这种过程称为弹性散射。由于电子的质量小，因而散射角度可以很大（与α粒子相比，β粒子的散射要大得多），而且会发生多次散射，最后偏离原来的运动方向。同时，入射电子能量越低，及靶物质的原子序数越大，散射也就越厉害。β粒子在物质中经过多次散射其最后的散射角可以大于90，这种散射成为反散射。
吸收
β粒子在一些束缚能比较大的靶材上穿过时，由于能量有限，当能量耗尽时还未穿出，就有可能被靶材原子所束缚，从而被吸收，称为介质原子核外电子的一员。其穿透距离（通常称为射程，记为Ｒ）与入射粒子能量大小有关。
相互作用（3）电磁辐射
轫致辐射
当电子经过原子核附近时受库伦场的加速会辐射电磁波，称为轫致辐射。辐射损失率与原子序数的平方成正比，即电子打到重元素中，容易发生轫致辐射。重带电粒子穿透介质时也有类似的辐射能量损失，只是因为质量较大而被忽略。
切伦科夫辐射
电子穿过介质时会使原子发生暂时极化，原子退极化时会发射波长在可见光范围内的电磁波，称为切伦科夫辐射。（卢希庭教授解释）
另解：当电子在介质中运动速度v超过电磁波在介质中的传播速度时，即v>c/n(n为介质折射率)，会在某一特定方向发射电磁波，称为切伦科夫辐射。（杨福家院士解释）
相互作用（４）正负电子湮没
除负电子能发生的一系列作用外，正电子被慢化至静止状态时还会发生正负电子的湮没(annihilation)，向相反方向发射两个湮没光子，两个光子的能量均为0.511Mev。
