¿Qué es más dañino? ¿Rayos gamma, neutrones, electrones, protones o partículas alfa? ¿Siempre que todos tengan la misma energía de 500meV?

La pregunta no especifica qué tipo de daño es de interés (biológico, material, etc.).

Las partículas alfa y los protones depositarán su energía cinética en un volumen menor de material en relación con las otras radiaciones mencionadas. Las partículas cargadas pesadas como esta exhiben un rango bien definido en la materia y una característica en la relación profundidad-dosis llamada pico Bragg, que alcanza un máximo agudo cerca del final de su rango. Como regla general, cuanto más pesada es la partícula y mayor es la carga, más alta es la relación dosis-profundidad y menos profunda es la ubicación del pico Bragg. En las proximidades del pico de Bragg, la materia irradiada mantendrá una intensa ionización y dosis de colisión y daños relacionados (biológicos, estructurales, etc.). En posiciones menos profundas y profundas, el material se salva. En un objetivo humano, los protones de 500 MeV y las partículas alfa tienen una buena posibilidad de depositar sustancialmente toda su energía cinética como dosis, y si esas partículas están en algún tipo de haz, el daño podría causar lesiones por radiación localizadas cerca de la ubicación del pico Bragg.

Los neutrones y los rayos gamma son indirectamente ionizantes y mucho más penetrantes que la radiación de partículas cargadas. Al ser partículas pesadas, los neutrones pueden causar daños significativos en la dosis y el desplazamiento por la transferencia de energía por colisión a los núcleos, pero no tienen un patrón espacial intenso de pico de deposición de dosis como las partículas cargadas pesadas. Los cuerpos humanos en los campos de neutrones o fotones de 500 MeV no absorberán la mayor parte de la energía cinética transportada por estas radiaciones.

Los electrones en esta energía son altamente penetrantes y sus interacciones dominantes no depositan la mayor parte de su energía localmente (y no exhiben la característica de pico de Bragg). Como resultado, sus dosis son más bajas y más difusas que las causadas por las partículas cargadas pesadas.

Esta es probablemente una pregunta difícil de responder si entro en detalles, pero trataré de mantenerlo simple y fácil.

Para entenderlo, comencemos con el mecanismo del impacto de las radiaciones (todo el espectro de longitudes de onda) en los seres vivos, suponiendo que se cuestione el daño en los seres vivos.

La radiación puede eliminar electrones de las capas atómicas, lo que evita que los materiales se unan químicamente. Cuando esto le sucede al ADN, las proteínas no pueden unirse adecuadamente, no se reproducirán (mitosis) correctamente y cuando esto sucede, puede provocar cáncer.

El valor específico que explica la capacidad de diferentes tipos de radiación ionizante para causar diversos grados de daño biológico se llama Factor de Cantidad ( Q ).

Manteniendo la energía igual, veamos su daño.

Rayos X (se producen cada vez que se elimina un electrón orbital de la capa interna) , rayos gamma ( fotones producidos por la desintegración radiactiva ) y partículas beta ( electrón o positrón ) 1x

Neutrones ( misma masa que los protones pero sin carga ) 10x

Partículas alfa (2 neutrones y 2 protones) 20x

Entonces las partículas alfa causan 20 veces más daño que los rayos X y los rayos gamma.

Razón simplemente tiene la mayor masa entre todas las partículas o rayos que causan ionización. Alta masa significa gran impulso y alta capacidad de golpe.

Esa es la respuesta a tu pregunta.

No ha mencionado ninguna distancia de la fuente en su pregunta. Las partículas alfa pueden viajar solo unos pocos milímetros en el aire y mucho menos en medios densos.

Cuando se trata del alcance, obviamente son los rayos gamma los que pueden causar daños a gran distancia.

Nota..

La alta masa junto con la carga puede hacer que una partícula sea más mortal que sin carga.

Referencias