La radiación de partículas es la radiación de energía mediante partículas subatómicas que se mueven rápidamente . La radiación de partículas se denomina haz de partículas si todas las partículas se mueven en la misma dirección, de forma similar a un haz de luz .
Debido a la dualidad onda-partícula , todas las partículas en movimiento también tienen carácter ondulatorio. Las partículas de mayor energía exhiben más fácilmente características de partícula, mientras que las partículas de menor energía exhiben más fácilmente características de onda.
Las partículas pueden estar cargadas o descargadas eléctricamente :
La radiación de partículas puede ser emitida por un núcleo atómico inestable (a través de desintegración radiactiva ), o puede producirse a partir de algún otro tipo de reacción nuclear . Se pueden emitir muchos tipos de partículas:
Los mecanismos que producen radiación de partículas incluyen:
Los aceleradores de partículas pueden producir partículas cargadas ( electrones , mesones, protones , partículas alfa, iones HZE más pesados, etc.) . La irradiación de iones se utiliza ampliamente en la industria de los semiconductores para introducir dopantes en los materiales, un método conocido como implantación de iones .
Los aceleradores de partículas también pueden producir rayos de neutrinos . Los haces de neutrones se producen principalmente en reactores nucleares .
En protección radiológica , la radiación a menudo se separa en dos categorías, ionizante y no ionizante , para indicar el nivel de peligro que representa para los humanos. La ionización es el proceso de eliminar electrones de los átomos, dejando dos partículas cargadas eléctricamente (un electrón y un ion cargado positivamente). [1] Los electrones cargados negativamente y los iones cargados positivamente creados por la radiación ionizante pueden causar daños en los tejidos vivos. Básicamente, una partícula es ionizante si su energía es mayor que la energía de ionización de una sustancia típica, es decir, unos pocos eV , e interactúa significativamente con los electrones.
Según la Comisión Internacional de Protección contra las Radiaciones No Ionizantes , entre las radiaciones no ionizantes se incluyen las radiaciones electromagnéticas, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo, pasando por la radiación de radiofrecuencia (incluidas las microondas), los campos eléctricos y magnéticos estáticos y variables en el tiempo y los ultrasonidos . [2]
Todas las partículas cargadas mencionadas anteriormente pertenecen a las radiaciones ionizantes. Al atravesar la materia, se ionizan y, por tanto, pierden energía en muchos pequeños pasos. La distancia hasta el punto donde la partícula cargada ha perdido toda su energía se llama alcance de la partícula. El alcance depende del tipo de partícula, su energía inicial y el material que atraviesa. De manera similar, la pérdida de energía por unidad de longitud del recorrido, el " poder de frenado ", depende del tipo y la energía de la partícula cargada y del material. El poder de frenado y, por tanto, la densidad de ionización, suele aumentar hacia el final del rango y alcanza un máximo, el pico de Bragg , poco antes de que la energía caiga a cero. [1]