Види іонізуючих випромінювань

РОЗДІЛ 8. ЗАХИСТ ВІД ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися з конструкцією мегомметра, підключити його до досліджуваного заземлення по схемі на рис. 7.9.

2. Провести регулювання приладу, для чого перемикач встановити в положення «Регулювання», після чого одночасно обертати ручку генератора з частотою 90…120 об/хв і ручку реостата до співпадіння стрілки індикатора з червоною рискою на шкалі приладу.

3. Перевести перемикач в положення «Вимір х» і провести вимір опору захисного заземлення.

4. Уточнити вимір при положенні перемикача х = 0,1 або х = 0,01. Виміри провести три рази, після чого визначити середнє значення.

5. Результати вимірів порівняти з нормативними значеннями (Додаток С), після чого зробити висновки щодо відповідності заземлювального пристрою нормам електробезпеки.

6. Дані вимірів і розрахунків занести до звіту.

Питання для самоконтролю

1. В чому полягає призначення захисного заземлення?

2. Як конструктивно виконується захисне заземлення?

3. За якої напруги змінного струму корпуси електричних установок підлягають обов’язковому заземленню у приміщеннях з підвищеною небезпекою?

4. За якої напруги постійного струму корпуси електричних установок підлягають обов’язковому заземленню у приміщеннях з підвищеною небезпекою?

5. В чому полягає принцип дії захисного занулення?

6. В яких електричних мережах виконується захисне занулення?

7. В чому полягає суть методу трьох вимірів?

8. Чи існує різниця в принципі дії захисного заземлення і захисного занулення?

В природі існують електромагнітні хвилі різної довжини. Шкала електромагнітних хвиль має вигляд безперервно заповненої градації від нескінченно довгих хвиль (відповідають постійному струму) до хвиль з довжиною 10^-16 (м). Межі різних видів електромагнітного випромінювання досить умовні, а їх окремі ділянки перекриваються (рис. 8.1). Характеризуються електромагнітні хвилі способами їх збудження і методами спостереження.

Рис. 8.1. Шкала електромагнітних хвиль.

Іонізуюче випромінювання – випромінювання, взаємодія якого з речовиною призводить до утворення електричних зарядів різних знаків. Для електромагнітного випромінювання характерне явище корпускулярно-хвильового дуалізму – воно може являти собою як потік окремих часток, так і хвилю певної довжини. Нижче розглянуті усі види іонізуючих випромінювань.

1. α-випромінювання – це потік α -частинок (ядер гелію), які утворюються при радіоактивному розпаді ядер або в ядерних реакціях. Вони мають позитивний електричний заряд, рівний двом зарядам електрона (q_α = 3,2·10^-19 Кл), а їх початкова швидкість може сягати 20000 км/с. Енергія α -частинок не перевищує декількох мегаелектронвольт (1 МеВ = 1,6·10^-13 Дж) і рухаються вони прямолінійно. Довжина пробігу α -частинок у повітрі не перевищує 10 см. За рахунок великої маси при взаємодії із середовищем α -частинки швидко гублять свою швидкість, внаслідок чого вони мають велику іонізаційну здатність (у повітрі на 1 см шляху утворюють декілька тисяч пар іонів), через що мають незначну проникаючу здатність. Так потік α -частинок може затримати аркуш паперу.

2. β-випромінювання – потік електронів або по­зитронів (частинок маси 9,1·10^{-31 кг і заряду} q_е = ±1,6·10^-19 Кл), що виникає під час радіоактивного розпаду через перетворення всередині ядер. Існує два види β -розпаду:

а) β ^––розпад, який має місце при перетворенні нейтрона на протон і супроводжується вильотом електрона і антинейтрино

п → р + β ^– + ν^*;

б) β ⁺–розпад, який має місце при перетворенні протона на нейтрон і супроводжується вильотом позитрона і нейтрино

р → п + β ⁺ + ν.

Швидкість β -частинок перебуває в межах 0,3 – 0,99 швидкості світла, а їх енергія не перевищує 2 МеВ. Довжина пробігу в повітрі ста­новить 1,8 м (в м'яких тканинах тіла – 2,5 см), β -частинки мають значно меншу іонізуючу здатність ніж α-випромінювання. На 1 см пробігу вони в середньому утворюють кілька десятків пар іонів, а для повного поглинання потоку β -частинок максимальної енергії 2МеВ, до­статньо 3,5-міліметрового листа алюмінію.

3. γ-випромінювання – електромагнітне випромінювання, яке виділя­ється ядрами атомів в процесі радіоактивних перетворень окремими порціями (квантами) і розповсюджується у вакуумі зі швидкістю світла (3·10⁸ м/с).

Гама-промені через відсутність електричного заряду не відхиляються електричними і магнітними полями, мають меншу іонізуючу здатністю ніж інші види випромінювання. Проте висока енергія (0,01 – 3 МеВ) разом із малою довжиною хвилі зумовлюють надзвичайно велику проникність γ-променів (вільно проходять крізь шар свинцю товщиною 5 см). Гама-кванти характеризуються найбільш сильною з усіх видів випромінювання дією на організм людини, оскільки вони наскрізь пронизують тіло людини.

4. Рентгенівське випромінювання – вид електромагнітного випромінювання, енергія якого не перевищує 1 МеВ. Воно може бути одержане в спеціальних рентгенівських трубках або прискорювачах електронів. Рентгенівське випромінювання, як і гама-випромінювання, має малу іонізуючу здатність і велику глибину проникнення.

5. Нейтронне випромінювання – це потік нейтронів (незаряджених частинок маси т_п = 1,675·10^-27кг). Залежно від енергії розрізняють повільні нейтрони (з енергією менше 1 кеВ), нейтрони проміжних енергій (від 1 до 500 кеВ) та швидкі нейтрони (від 500 кеВ до 20 МеВ). Різновидом повільних нейтронів є теплові нейтрони, енергія яких менша 0,2 еВ, які перебувають у стані термодинамічної рів­новаги з тепловим рухом атомів середовища.

При непружній взаємодії нейтронів з ядрами атомів середовища виникає вторинне випромінювання, яке складається із заряджених частинок і гама-квантів, якщо ж відбувається пружна взаємодія, то спостерігається іонізація речовини.

Проникаюча здатність нейтронів значно вища, ніж α - та β -частинок, так довжина пробігу нейтро­нів проміжних енергій становить близько 15 м у повітрі і 3 см у тканинах людини, а для швидких іонів цей показник від­повідно 120 м і 10 см. Така проникаюча здатність свідчить про велику небезпеку іонізації для здоров'я та життя людини, причому особливо сильну вражаючу силу нейтронний потік має при внутрішньому опроміненні.

Дата добавления: 2015-07-13