Выполнение работы

Материал первого раздела имеет важное значение. для по­нимания вопросов радиологии. По этому разделу студенты должны хорошо представлять источник возникновения ионизи­рующих излучений, исходя из ядерных превращений, уметь определять.количество протонов и нейтронов в ядре любого элемента с использованием периодической таблицы химических элементов Д. И.Менделеева.

Рассматривая электронную оболочку атома, надо обратить внимание на закономерности распределения электронов по орбиталям (слоям и уровням).

Следует уяснить, что явление радиоактивности - это процесс превращения ядер одного элемента в ядра другого, не изменяющийся под действием внешних фак­торов. Различают естественную и искусственную радиоактивность. По источникам ионизирующего излучения необходимо также ознакомиться с космическим излучением, радиоактивными се­мействами урана, тория и актиния, источниками ионизирующего излучения химических элементов изотопов калия, рубидия., углерода, водорода; проследить превращения ядер одного элемента в другой в пределах одного семейства.

Рекомендуется хорошо изучить виды ядерных излучений, знать, их физическую характеристику (энергию, природу, заряд, проникающую и ионизирующую способности).

Следует тщательно изучить закон радиоактивного распада, изобразить его графически и в виде формулы. Изучить сис­темную и внесистемные единицы радиоактивности, уметь поль­зоваться ими при расчете активности радиоактивного препара­та и переводить одну единицу в другую. Необходимо также хорошо представлять взаимодействие различных видов излучения с - веществом, возникающие при этом физико-химические процессы.

Для закрепления материала решить несколько типовых задач.

Задание 1. Вычислить радиоактивность с помощью таблиц значений показательных функций е^х и е^-х (Приложение Г).

Для определения количества (активности) любого изотопа для любого момента времени t существует формула:

Аt = Ао ´ е , (1)

где At – активность изотопа на данный момент времени;

Ао – начальная, исходная активность изотопа;

е – основание натуральных логарифмов равное 2,72;

0,693 – натуральный логарифм 2 (ln 2);

t – промежуток времени, в течение которого распадается изотоп;

Т – период физического полураспада данного изотопа.

По этой формуле количество изотопа можно определять в любых единицах активности – Бк, Ки, имп/мин, имп/с. Период полураспада Т и время t должны быть выражены в одинаковых единицах времени – с, мин, дни, год и т.д.

Сначала вычисляют величину показателя степени 0,693 ´ t/T, полученную величину обозначают Х. При возведении в степень основания натуральных логарифмов пользуются таблицей значений е^х и е^-х (Приложение Г).

Задание 2. Вычислить радиоактивность с помощью таблиц И.Н. Верховской.

В формуле 1 выражение е заменяется на коэффициент К, значения которого приведены в таблице И. Н. Верховской (Приложение В):

= K. (2)

Для определения К нужно сначала определить отношение t/T, а затем по значению этого отношения найти коэффициент K (Приложение В).

Для того, чтобы определить, сколько радиоизотопа останется (будет), нужно начальную активность изотопа разделить на коэффициент К:

А_t = А₀/К. (3)

Для того, чтобы определить, сколько было радиоизотопа, нужно имеющуюся активность изотопа умножить на коэффициент К:

А_t =А₀ ´ K. (4)

Задания для самостоятельной работы. С помощью данных приложения В и Г решить следующие задачи:

1. 1 января получен кобальта-60 в количестве 50 мКи. Определить, сколько этого радиоизотопа останется на 1 мая, 1 февраля следующего года?

2. На сегодняшний день активность йода-131 составляет 5 мКи. Определить, сколько этого радиоизотопа останется через 4, 20 и 56 суток, а также сколько его было 4, 20 и 56 суток тому назад.

3. Имеется радиоизотоп бром-82, его активность 1000 Бк. Рассчитать, какова будет его активность через 90 часов, 6 и 12 суток.

4. На 1 января активность йода-125 составляет 25 мКи. Вычислить, сколько этого радиоизотопа будет 1 апреля и 1 ноября данного года, а также сколько его было 6 месяцев и один год тому назад.

5. Для лечения больных поступило радиоактивное золото
А-198 в количестве 0,1 мКи. Сколько этого радиоизотопа останется через 26 часов, 4 суток и 8 суток.

6. В хозяйстве имеется 5 ц грубого корма (сена). Сено загрязнено йодом-131 в количестве 20 мКи. Определить, сколько этого радиоизотопа останется в сене через 16, 24 и 32 дня и можно ли будет скармливать его мясному и молочному скоту и в каком количестве. (ПДУ загрязнения РВ в суточном рационе: для молочных животных – 4 мККи, для мясных животных – 10 мкКи).

7. В колхозе имеется комбикорм, загрязненный цезием-134 в количестве 1,5 мкКи/кг. Определить, сколько цезия-134 останется в комбикорме через 2,5 месяца, 12 месяцев и 2 года и когда этот комбикорм можно будет скармливать мясным животным (ПДУ загрязнения комбикорма 0,8 ´ 10^-6 Ки/кг).

8. Мясо-баранина загрязнено калием-42 в количестве: 10 мкКи/кг. Определить, какова степень загрязнения мяса будет через 1, 2, 3 и 4 суток.

9. Грубый корм (сено) загрязнено фосфором-32 в количестве 78 мкКи/к. Определить, сколько радиофосфора было в сене 7 и 58 дней тому назад, а также сколько его будет через 29 и 115 дней.

10.На складе хранится 10 ц овечьей шерсти, загрязненной серой-35 в количестве 100 мКи. Вычислить, сколько в шерсти было радиосеры 175 и 218 дней тому назад и сколько останется ее через 175 и 218 дней.

11.Радиоактивный эталон, изготовленный из цезия-137, имеет активность 1 мКи. Определить, чему будет равна активность эталона через 1, 5 года, 6 лет, 15 лет и 27 лет.

12.На сегодняшний день загрязнение зернового корма
рутением-106 составляет 5 мКи. Определить, сколько этого радиоизотопа останется через 15 суток, 2,5 месяца, 0,5 года,
1 год.

13.Во фляге 40 л молока, которое загрязнено натрием-24
в количестве 19800 Бк. Определить, сколько натрия-24 в молоке было 3 часа тому назад, сколько его будет через 6 часов и можно ли его использовать в пищу людям (ПДУ загрязнения РВ молока 375 Бк/л).

14.Туша говяжьего мяса массой 233 кг загрязнена цезием-134 в количестве 26 мкКи. Определить, сколько радиоцезия
останется в мясе через 60 дней, 8 месяцев и 1 год. Через какое время это мясо можно будет использовать без ограничения в пищу людям (ПДУ загрязнения мяса 8 ´ 10^-8 Ки/кг).

15.Загрязнение кальцием-45 сгущенного молока составляет 0,5 мкКи/кг. Определить, каково будет загрязнение молока этим радиоизотопом через 66 дней, 11 месяцев и 1 год 10 месяцев. Когда это молоко можно будет использовать в пищу людям (ПДУ загрязнения сгущенного молока 3 ´ 10^-8 Ки/кг).

16.Комбикорм загрязнен церием-143 в количестве 500 мкКи/кг. Определить, сколько церия-143 было в корме одни сутки тому назад и сколько его останется через 5, 10 и 14 суток.

17.Радиоактивный эталон, изготовленный из кобальта-60, имеет на сегодняшний день активность (угол 2П = 180⁰) 18000 расп/мин. Определить, какова была активность 2 года тому назад и чему она будет равна через 1 год, 5 лет и 6,5 года.

18.Для диагностических исследований получено радиоактивное железо-59, в количестве 2 мКи. Определить, сколько этого изотопа останется через 15 дней, 3 месяца и 1 год.

19.Радиоактивный эталон – цезий-137 на 1 января 1989 года имеет активность (при телесном угле 2П=180^°) 1600 Бк. Определить, чему была равна активность эталона 2 года тому назад и чему она будет равна через 6 и 15 лет.

20.На сегодняшний день активность фосфора-32 составляет 100 Ки. Определить, сколько этого изотопа было 3 недели тому назад и чему будет равна его активность через 43 дня и 86 дней.

21.На сегодняшний день загрязнение корма барием-140 составляет 12 мкКи/кг. Определить, сколько радиобария было в корме 2 недели тому назад и сколько его будет через 7 суток и 1,5 месяца.

22.Зерновой корм загрязнен полонием-210 в количестве 15 мкКи/кг. Определить, сколько этого радиоизотопа останется через 70, 280 и 350 дней.

23.При закладке силоса зеленая трава была загрязнена сурьмой-124 в количестве 3 мкКи/кг. Определить, сколько этого радиоизотопа останется в силосе через 6 и 10 месяцев.

24.Пастбищная трава загрязнена теллуром-127 в количестве 0,5 мкКи/кг. Определить, сколько этого радиоизотопа останется через 1, 2, 6 и 12 месяцев.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ и контрольной работы:

1. Строение ядра. Понятие радиоактивности. Естественная и искусственная радиоактивность. Радиоактивные семейства.

2. Типы ядерных превращений. Взаимодействие ИИ с веществами.

3. Единицы радиоактивности в системах СИ и СГС, их соотношение.

4. Виды ИИ. Их краткая характеристика.

5. Понятие дозиметрии. Экспозиционная и поглощенная дозы ИИ. Мощность дозы. Единицы их измерения.

6. ОБЭ или КК ИИ (Относительная биологическая эффективность (коэффициенты качества) ионизирующего излучения). Эквивалентная (биологическая) доза. Единицы измерения.

7. Виды облучения человека и животных. ПДД (предел допустимой дозы) внешнего облучения человека. Группы критических органов. ПД (предел дозы) внутреннего облучения. Методы защиты от внешнего облучения.

8. Методы дозиметрического контроля. Их краткая характеристика.

9. Индивидуальные дозиметрические приборы. Их виды. Характеристика. Схема строения и сущность работы ионизационной камеры.

РАЗДЕЛ 2

Дата добавления: 2015-05-09