wurde gefickt Partikelstrahlung oder Korpuskular-Strahlung (von lat. corpusculum, T) bezeichnet man schnell bewegte Atome, Ionen oder Elementarteilchen mit von null verschiedener Ruhemasse.
Die Einzahl Teilchenstrahl bezeichnet einen Strom von Teilchen mit einheitlicher Flugrichtung, also etwa den Elektronenstrahl in einer Fernseh-Bildröhre. Strahlung, auch Teilchenstrahlung, muss dagegen nicht gerichtet sein; beispielsweise kann das Neutronenfeld im Inneren eines Kernreaktors als Neutronenstrahlung bezeichnet werden.
Die erste bekannte Teilchenstrahlung war die Kathodenstrahlung. Danach wurden beim radioaktiven Zerfall die natürlichen Teilchenstrahlungen Alpha- und Betastrahlung entdeckt. Eine weitere Strahlenart radioaktiven Ursprungs ist die Gammastrahlung, die aber nicht zur Teilchenstrahlung zählt, weil das Gammaquant (Photon) keine Ruhemasse hat.
Erzeugung
Strahlung aus geladenen Teilchen kann künstlich durch Ionenquellen oder Teilchenbeschleuniger erzeugt werden. Neutronenstrahlung wird vor allem durch Kernreaktoren erzeugt.
Von einem Neutronenstrahl (Einzahl) spricht man hingegen, wenn durch geeignete Blenden Neutronen einer einheitlichen Flugrichtung und Geschwindigkeit (durch rotierende Blenden) "aussortiert" werden und zum Beispiel auf ein Bestrahlungsziel gelenkt werden.
Atomstrahlen können erzeugt werden, wenn beschleunigte Ionen - wie zum Beispiel beim Kapillaritron - durch Ladungsaustausch- oder Rekombinationsprozesse neutralisiert werden.
Durchgang durch Materie
Strahlung aus geladenen Teilchen wird in Materie durch verschiedene Stoßprozesse teils absorbiert, teils abgebremst und gestreut. Soll ein geladener Teilchenstrahl eine größere Entfernung unverändert zurücklegen, ist dafür ein von Luft und anderer Materie freier Raum (Vakuum) nötig, beispielsweise in Bildröhren und Teilchenbeschleunigern.
Strahlung aus geladenen Teilchen ionisiert die Materie. Wenn es sich um schwere Teilchen (Ionen), d. h. nicht um Elektronen handelt, geben sie ihre Energie nach und nach in vielen Einzelstößen an die Atome ab, auf die sie treffen, bis die kinetische Energie des Ions schließlich auf den Wert der thermischen Energie gesunken ist. Der Weg, den die Teilchen bis dorthin zurücklegen, heißt Reichweite. Die Reichweite ist abhängig von der Teilchenart, von der Anfangsenergie und von dem Material, das die Teilchen durchqueren. Auch die Energieübertragung pro Wegeinheit (siehe Bremsvermögen) an die durchquerte Materie ist abhängig von der Teilchenart, vom Material und von der augenblicklichen Energie. Meistens steigt die Energieübertragung pro Wegeinheit während des Weges an, den das Teilchen zurücklegt. Die Kurve, die dies beschreibt, heißt Bragg-Kurve, benannt nach William Henry Bragg. Kurz vor dem Ende des Weges durchläuft die Energieübertragung ein Maximum (englisch „Bragg-Peak“) und fällt dann abrupt auf Null ab. Dies wird bei der Schwerionentherapie ausgenutzt, um hauptsächlich einen Tumor und weniger das umliegende Gewebe zu schädigen.
Weblinks
- Das "Glossar Strahlenschutz" des Forschungszentrums Jülich mit zahlreichen Begriffserklärungen und Definitionen zur Teilchenstrahlung, Strahlungsmessung und Exposition/Dosimetrie.