Физические характеристики ионизирующего излучения

Виды и свойства ионизирующего излучения

Ионизирующее излучение

Ионизирующим называют излучение, прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды.

Разновидности атомов одного химического элемента, обладающие разными массовыми числами, но имеющие одинаковый заряд атомных ядер называются изотопами. Они могут быть устойчивыми и неустойчивыми (радионуклиды). Радионуклиды могут быть долгоживущими с периодом полураспада Т>0,1г, и корткоживущими.

Единица энергии радиоактивного излучения называется электрон-Вольт (эВ).

Все виды ионизирующих излучений характеризуются проникающей ионизирующей способностью.

α-излучение – характеризуется повышенной ионизирующей способностью. Удельная ионизация до 50 тыс. пар ионов на 1 см пути пробега в воздухе. Проникающая способность очень маленькая. В воздухе до 10 см, в биотканях - несколько мкм. Энергия ≤8 МэВ.

β-излучение – ионизирующая способность до 100 пар ионов на 1 см пробега. Проникающая способность выше, чем у α-излучения. В воздухе до 18 м, в биотканях – 2,5 см. Энергия ≤ 3 МэВ.

γ-излучение – обладает малой способностью ионизации и очень высокой проникающей способностью. В воздухе до 3 км. Энергия ≤ 3 МэВ.

Рентгеновское излучение – электромагнитные колебания высокой частоты. Энергия до 1 МэВ, проникающая и ионизационная способность как у γ-излучения.

Нейтронное излучение – обладает высокой ионизирующей способностью – несколько тыс. пар ионов на 1см, очень высокая проникающая способность – до 3 км. Энергия ≤500МэВ.

Активность радионуклида – мера опасности источника.

А=N/t, Бк (беккерель·сек^-1), [Ки·мин^-1] (кюри)

N – число распадов, t – время.

В квадратных скобках приводятся внесистемные единицы измерения.

Экспозиционная доза: χ=Q/m, Кл/кг [P] (рентген)

Q – полный заряд ионов одного знака, m – масса воздуха.

Это количественная оценка для ориентировочного определения воздействия радиации на человека по эффекту ионизации воздуха.

25 Р – опасная доза, появление первых симптомов.

100 Р – критическая (тошнота, быстрая утомляемость)

400 Р – средняя летальная доза (погибают 50% облученных)

700 Р – летальная доза

Рентген зубов – 3-5 Р, флюорография – 0,5 Р, рентген ЖКТ – 80 Р.

Поглощенная доза: Д_погл=Е/m, Гр (грей), [рад]

Е – энергия, Дж, m – масса вещества, кг.

Доза эквивалентная: Д_экв=Д_погл*к, Зв (зиверт), [бэр – биологический эквивалент рада]

к – коэффициент качества (для α-излучения 20; для рентгеновского излучения, β-излучения и γ-излучения 1; для нейтронного 3-20)

1 бэр=1рад≈1р при к=1

1Гр=0,1р при к=1

Доза эффективная: Д_эф=ΣД_эквi*W_i, Зв

W_i – коэффициент учитывающий радиочувствительность органа.

Мощность дозы – это ее величина, отнесенная к единице времени.

Дата добавления: 2014-01-04