Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

G - випромінювання та його властивості. Дози опромінення

Гамма-випромінюванням (гамма-квантами) називається короткохвильове електромагнітне випромінювання, що випускається при переході ядер зі збуджених енергетичних станів у основний чи менш збуджений стан, а також при ядерних реакціях.

Дослідами встановлено: 1) g - випромінювання не є самостійним видом радіоактивності, тому що воно не змінює сполуку ядра, а змінює тільки його енергію; 2) g - спектр – лінійчатий, що є доказом дискретності енергетичних станів атомних ядер; 3) g - кванти випускаються не материнським, а збудженим дочірнім ядром, причому в проміжку 10 - 13…10-14 с з моменту утворення. Повертаючись в основний стан, ядро може: а) пройти через ряд проміжних станів, випускаючи кілька груп g -квантів, що відрізняються одна від іншої своєю енергією (від 10 кеВ до 5 МеВ); б) передати енергію збудження (без попереднього випущення g - кванта) одному з електронів того ж атома з вильотом останнього (електрона внутрішньої конверсії) і заповнення його місця іншим електроном з вищележачої оболонки, що супроводжується характеристичним рентгенівським випромінюванням. Моноенергетичність електронів конверсії дозволяє відрізнити їх від b -електронів, спектр яких безперервний.

Гамма-кванти не несуть електричного заряду і мають нульову масу спокою, тому їх швидкість не уповільнюється при проходженні крізь речовини, вони поглинаються атомами або розсіюються ними. Інтенсивність I випромінювання на виході шару поглинаючої речовини товщиною х описується експонентним законом

(18.16)

де m – коефіцієнт поглинання, що залежить від властивостей речовини і від енергії g - квантів; I – інтенсивність на виході з речовини.

Основними процесами при взаємодії g - квантів з речовиною є фотоефект, комптон-ефект і утворення електронно-позитронних пар.

Фотоефект є переважним механізмом поглинання при Е g£100 кеВ. При фотоефекті атом поглинає g - квант і випускає електрон. Тому що електрон вибивається з внутрішньої оболонки, то заповнення місця, що звільнилося, електронами з вищележачих оболонок приводить до характеристичного рентгенівського випромінювання. Фотоефект відбувається тільки на зв’язаних електронах, тому що вільний електрон не може поглинути g - квант, не порушуючи законів збереження імпульсу й енергії.

При Е g~0,5 МеВ основним механізмом взаємодії g - квантів з речовиною є комптонівське розсіювання.

При Е g>1,02 МеВ = 2 m е с 2 стає можливим утворення електронно-позитронних пар в електричних полях ядер. Ймовірність цього процесу пропорційна Z 2 і збільшується зі зростанням Е g. При Е g~ 10 МеВ основним каналом взаємодії g - випромінювання з речовиною є утворення електронно-позитронних пар.

При енергіях g - кванта 10...20 МеВ можливий ядерний фотоефект – викид з ядра одного з нуклонів, найчастіше нейтрона.

Вплив g - випромінювання й інших видів іонізуючого випромінювання на речовину характеризують дозою іонізуючого випромінювання. Розрізняють:

1) поглинену дозу випромінювання – відношення енергії випромінювання до маси речовини, що опромінюється (одиниця вимірювання – грей: 1 Гр = 1 Дж/кг);

2) експозиційну дозу випромінювання, що дорівнює відношенню суми електричних зарядів всіх іонів одного знака, створених вторинними електронами, які звільнені в опроміненому повітрі, до маси цього повітря (одиниця вимірювання – кулон на кілограм (Кл/кг), позасистемна – рентген: 1Р = 2,58×10-4 Кл/кг);

3) біологічну дозу, що визначає вплив випромінювання на організм. Надзвичайно суттєвими для біологічної дії іонізуючого випромінювання є його вид (, , , , , ) та енергія. Для врахування цього було введено еквівалентну дозу випромінювання

, (18.17)

де — коефіцієнт ВБЕ, — поглинута доза випромінювання. Одиницею еквівалентної дози випромінювання є : . До введення () застосовувалась одиниця (біологічний еквівалент рентгена (). Відповідно до попередніх величин існує потужність еквівалентної дози випромінювання

, . (18.18)

Існують державні санітарні правила роботи з іонізуючими випромінюваннями, в яких зазначені граничні допустимі дози і потужності цих доз для населення та різних категорій професійних працівників. У переважній більшості розвинутих країн для населення (з урахуванням усіх природних джерел випромінювання) встановлена річна доза – ; одноразове аварійне випромінювання – .

Потужність дози випромінювання – відношення дози випромінювання до часу опромінення. Розрізняють: а) потужність поглиненої дози (Гр/с); б) потужність експозиційної дози (А/кг).

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
B - розпад. Нейтрино | Методи спостереження та реєстрації радіоактивного випромінювання
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1054; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.