Oddziaływanie promieniowania beta z materią

Cząstki β są elektronami. Wnikają dużo głębiej w materię niż cząstki α o tej samej energii kinetycznej i mogą przy tym wywołać cały szereg zjawisk: jonizację, wzbudzenie atomów, rozproszenie – mogą także wytworzyć ciągłe promieniowanie rentgenowskie. Promieniowanie β jonizuje znacznie słabiej niż cząstki α.

Trochę mniej prawdopodobne spotkanie

Prawdopodobieństwo spotkania cząstek beta i elektronów atomowych jest mniej więcej takie samo, jak gdyby dwa ostrza szpilek miały się do siebie zbliżać tak, żeby się ze sobą spotkać. Jedynie fakt, że w materiale znajduje się sporo elektronów w powłokach atomów, czyli „ostrz szpilek”, prowadzi do tego, że cząstka β natrafia na inny elektron.

Żelazna reguła brzmi: przy tej samej energii kinetycznej i tym samym ładunku naładowane cząstki jonizują tym silniej, im większa jest ich masa. Straty energii na jonizację, liczone na odcinek przebytej drogi, są odwrotnie proporcjonalne do prędkości cząstki – przy tej samej energii kinetycznej prędkość cząstki α wynosi ~1% prędkości cząstki  β.

Promieniowanie β pozostawia przy przejściu przez materię ślad w postaci jonów, które leżą względnie daleko od siebie. Natomiast materiały, których powłoka atomowa zawiera wiele elektronów, w znaczący sposób podwyższają prawdopodobieństwo powstania jonów. Dlatego im większa jest liczba porządkowa atomu, tym lepiej dany materiał osłabia promieniowanie β.