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)

Час плину розпаду




Основною величиною для оцінки радіаційного ефекту, зокрема радіобіологічного, у дозиметрії іонізуючих випромінювань є поглинальна доза – величина енергії, поглиненої одиницею маси речовин, що опромінюється.

Одиницею виміру поглиненої дози є грей (ГР), рівний поглиненій енергії в 1 Дж на 1 кг опроміненої речовини, а також рад, що дорівнює 0,01 Гр.

Оскільки різні види опромінення мають різний ефект опромінення, то існує поняття "еквівалентна доза". Вона характеризується поглиненою дозою, помноженою на коефіцієнт якості випромінювання, що різний для кожного виду випромінювання.

Альфа-випромінювання в 20 разів небезпечніше від інших випромінювань. Одиницею виміру еквівалентної дози є зіверт (Зв) – доза буд якого виду іонізуючого випромінювання, що має такий самий біологічний ефект, як доза рентгенівського чи гамма-випромінювання в 1 Гр. Позасистемна одиниця еквівалентної дози бер дорівнює 0,01 Зв.

Для кількісної оцінки зовнішнього рентгенівського чи гамма-випромінювання використовується експозиційна доза випромінювання, що вимірюється в кулонах на кілограм (Кл/ кг). Позасистемною одиницею виміру експозиційної дози є рентген (Р), рівний 2,58 х 10 -4 Кл /кг.

У зв’язку з тим що опромінення людини, як правило, є нерівномірним як за площею, так і за глибиною, уведено поняття ефективної дози. Для кожного органа і тканини розрахований тканинний коефіцієнт (тканинний фактор), який враховує радіаційну чутливість цього органа щодо радіаційної чутливості усього тіла. Одиницею виміру ефективної дози також є зіверт (Зв).

Для кількісної характеристики зовнішнього випромінювання використовують поняття " потужність дози" – доза, віднесена до одиниці часу – секунди чи години. Наприклад, якщо потужність дози гамма-випромінювання на місцевості дорівнює 10 Р /год перебування на цій місцевості, людина отримує дозу опромінення в 10 Р, за 2 год – 20 Р.

Радіаціяце властивість деяких хімічних речовин випромінювати елементарні частинки. Такі хімічні речовини називаються радіоактивними.

Випромінювання елементарно заряджених частинок основується на властивості розчеплення тяжких ядер радіоактивних речовин на уламки, та утворення із цих уламків більш легких ядер радіоактивних речовин. В подальшому знов утворені таким чином легкі ядра мають також властивість щодо послідуючого їх розчеплення, та утворення на їх місці знову ж таки більш простіших за них ядер радіоактивних речовин. При цьому, процес розчеплення радіоактивних ядер супроводжується визволенням з них значної кількості енергії, під впливом якої і здійснюється випромінювання у навколишнє середовище елементарно заряджених частинок. Саме це явище і прийнято називати радіацією.

Ядра, що підвержені процесу розчепленню, називаються радіоактивними, а ті ядра що не підвергаються такому процесу – називаються стабільними. Всього із 1300 відомих різновидностей ядер більше ніж 1000 являються радіоактивними.

Розрізняється два види розчеплення ядер: природнє та вимушене.

Природнє розчеплення це властивість деяких радіоактивних речовин самовільно (спонтанно) перетворюватися із одних в інші, що існують у звичайних природніх умовах. Таке перетворення проходить шляхом природнього розпаду одних атомних ядер, та утворення на їх місці інших, більш легких ізотопів.

Вимушене розчеплення це штучна ініціація прискореного процесу розчеплення ядер радіоактивних речовин шляхом утворення з них критичної маси, та опромінення її нейтронним потоком. При цьому виникає лавиноподібна ланцюгова реакція розчеплення радіоактивних ядер, що супроводжується визволенням надзвичайно потужної енергії.

Це самовільне і цілеспрямоване втручання людства до природнього стану радіоактивних речовин з метою вилучення від неї даної енергії, та спрямування її у своїх цілях. І, насамперед, ці досягнення людства були покладені в основу створення ядерної зброї масового ураження, а в подальшому і для створення потужних промислових комплексів ядерно-енергетичного циклу.

Основними параметрами радіаційного випромінювання є:

- Час плину розпаду;

- Вид елементарних частинок що випромінюються (продукти розпаду).

Ядра деяких радіоактивних речовин мають дуже довгий термін життя (більше ніж 108 років) і тому вони ще не встигли повністю розпастися за час існування нашого Всесвіту. До таких радіоактивних речовин відносяться ізотопи Урану-238, Урану-235, Торію-232, Калію-40, та інших. Всього в природі існує близько 20 таких ізотопів.

Так, період напіврозпаду урана-235 складає 713 млн. років, а плутонія-239 – більше 24 тисячоліть.

Окрім довгоживучих радіоактивних ізотопів в природних умовах зустрічаються елементи з порівняно малим терміном життя. Це пояснюється тим, що вид таких ізотопів постійно відновлюється за рахунок розпаду більш довгоживучих ізотопів, а також за рахунок ядерних ланцюгових реакцій, що отримуються в природних умовах.

Але все ж таки більшість радіоактивних ізотопів в природному вигляді не зустрічається.

Таким чином, в навколишнє середовище під час розпаду ядер радіоактивних речовин випромінюються:

а) в процесі природнього розчеплення радіоактивних ядер:

- альфа-частинки - частинки);

- бета-частинки - частинки);

- гама-промені (γ), породжені випромінюванням α і β -частинок;

б) в процесі вимушеного розчеплення радіоактивних ядер:

- потік нейтронів (n);

- гама-промені (γ), що породжені розповсюдженням нейтронів (n).

Однією із найважливіших характеристик радіоактивних випромінювань є проникаюча здібність, яка характеризує вражаючі властивості цих випромінювань. Вона залежить від виду і енергії випромінювання, та від щільності середовища, через яку проникає дане випромінювання.

Альфа-частинки (α- частинки) уявляють собою потік тяжких ядер гелію. Вони, в порівняні з іншими елементарними частинками, мають значну масу, і томувипромінюються з ядер атомів зі швидкість близькою до 20000 км/сек. при зіткненні з зустрічними частинками середовища їх швидкість щвидко понижується, в результаті чого α- частинки пробігають в повітрі всього 7–9 см. В іншому середовищі їх шлях пробігу ще менший. Наприклад, звичайний листок паперу повністю поглинає всі α-частинки.

Бета-частинки ( β- частинки) становлять потік легких електронів, а від того вони мають початкову швидкість близьку до швидкості світла. Тому їх проникаюча здібність більша ніж у α-частинок. Швидкі β-частинки пролітають в повітрі до 20 м, у воді – до 2,6 см, а в свинцю – до 0,3 см.

Гама-промені (γ-промені) за своїми властивостями східні з рентгенівськими променями. Вони розповсюджуються зі швидкістю світла таволодіють виключно великою проникаючою здібністю. Щоб послабити вдвічі потік γ - променів потрібний шар сталі товщиною 1,8 см., а їх довжина пробігу в повітрі становить сотні метрів.

Потік нейтронів (n) виникає під час вимушеного розчеплення ядер радіоактивних елементів в результаті ланцюгової ядерної реакції при ядерному вибухові. Це ті нейтрони які в момент ядерного вибуху вийшли за межі критичної маси і не приймають участі в подальшій ланцюговій реакції ядерного розчеплення.

Такі нейтрони здатні розповсюджуватися у повітряному просторі на відстань до 3 км, а їх рух знову ж таки супроводжується утворенням гама-променей (γ-променей).

В залежності від дії променів розрізняються проникаюча і наведена види радіації:

Проникаюча радіація – це потік α-, β -частинок, нейтронів (n) та гама-променів (γ), які пронизують людину та іонізують її тіло.

Наведена радіація – це утворення радіоактивності в ґрунті та інших предметах, на які діяла проникаюча радіація, в наслідок чого ці предмети самі стають радіоактивними.

При наведеній радіації утворюються головним чином такі радіоактивні ізотопи як Mn-56m, Al-28, Na-24.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-06; Просмотров: 676; 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.