logo
рычков

41) Ионизирующие излучения: определение, краткая характеристика излучения радиоактивного вещества, поглощенная энергия, единицы измерения. Приборы для измерения поглощенной дозы.

Потоки элементарных частиц (среди них альфа и бета частицы) и излучений (среди них и гамма излучение), возникающие в процессе ядерных реакций и радиоактивного распада, при прохождении в среде или через среду (материал, вещество) взаимодействует с атомами и молекулами. В результате этого происходит ионизация среды (вещества и материала). Любой поток частиц и излучений, приводящий к ионизации среды называется ионизирующим(т.е. излучение которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможениях заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков).

При альфа распаде(поток ядер гелия) число протонов в старом ядре уменьшается на 2 единицы, на столько же уменьшается число нейтронов. Образуется новое ядро, атомный номер которого будет меньше на две, а массовое число на четыре единицы.

При бэта распаде( поток электронов или позитронов) происходит превращение одного из нейтронов в протон с вылетом ядра из электрона(или наоборот превращение одного из протонов ядра в нейтрон с вылетом из ядра позитрона). В результате распада образуется новое ядро с атомным номером на единицу больше(меньше), а массовое число остается неизменным т.к. сумма протонов и нейтронов осталась прежней.

Радиоактивные вещества полученные естественным или искусственным путем называют радионуклидами.

Гамма излучение – это поток незаряженных частиц (фотонов) или электромагнитных колебаний скорость которых 300000 км/с.

Образующиеся при ядерных реакциях частицы альфа бета и гамма обладают энергией (измеряется в электрон-вольтах), вследствие чего обладают проникающей способностью т.е. попадая в среду или материал, проходят в ней некоторое расстояние. Величина пройденного расстояния зависит от многих факторов, в том числе и от атомной структуры материала.

Наибольшей проникающей способностью обладает гамма-излучение.

При прохождении излучения через материал поток «теряет» часть энергии, а материал «поглощает» ее. Величина поглощенной энергии зависит от геометрических размеров и плотности материала. Результат взаимодействия материала и излучения оценивают отношением поглощенной энергии материалом к массе материала = величина называется поглощенной дозой. Измеряется в Греях (1гр=1 Дж/кг). На практике используется внесистемная единица рад. 1Гр=100рад.

Потерянную излучением энергию называют экспозиционной дозой и определяют по количеству образовавшихся пар ионов в определенном объеме, массе вещества. Определяется отношением образовавшихся пар ионов к массе вещества. Единица измерения 1Кл/кг (кулон на килограмм). Если в 1 см3 образовалось 2,08х109 пар ионов, то энергия потерянная излучением будет равна одному рентгену(внесистемная единица).

Результат взаимодействия биологической ткани и ионизирующего излучения оценивают по величине эквивалентной дозы, определяемой из произведения поглощенной дозы и коэффициента качества (в зависимости от вида излучения варьируется от 1до 20). Единица измерения 1 зиверт. 1Зв=1Гр*1Дж/кг. Иногда используют внесистемную единицу называемую биологический эквивалент Рентгена - БЭР. 1бэр=0,01 Зв.

Толщина материала при которой при прохождения потока излучения величина энергии потока уменьшается в 2 раза называется слоем половинного поглощения. Защитные свойства материала оцениваются величиной коэффициента ослабления K=2h\dполовин. ослаб. Где Н – толщина материала.

Активность – мера количества радиоактивного вещества выражаемая числом радиоактивных превращений в единицу времени. Единица измерения беккерель. 1Бк=1распад/с. Внесистемная единица – Кюри. 1Ки = 3,7х1010Бк.

Приращение дозы в единицу времени называют мощностью дозы.

Поскольку радиация не имеет вкуса, цвета, запаха, то ее можно обнаружить только с помощью приборов. По своему предназначению они разделены на приборы радиационной разведки и дозиметрического контроля в зависимости от сферы использования.

Дозиметры и радиомометры(более чувствительные).

Бытовые дозиметры – без шкалы. Но с индикаторами показывающими есть ли превышение или нет.

Уровень радиации измеряется дозиметром

Активность – радиометром

Энергия излучения - спектрометром