Взаимодействие a и b - частиц с веществом

T/T - 0,693 t/T

Аt = Ао*2 Аt = Ао*2,

где

Аt - активность на интересующее нас время t, Ао - начальная активность изотопа.

Для характеристики гамма-излучающих изотопов введена гамма-постоянная КÝ

Это мощность экспозиционной дозы в рентгенах за час, создаваемая точечным изотопным источником активностью в 1мКu на расстоянии 1 см

Для всех р/а изотопов величина КÝ приведена в справочниках. Для Ra КÝ=8,4 р/ч и является эталоном при определении ионизационной способности различных радионуклидов в единицах миллиграмм эквивалент радия (мг-экв.радия).

Это количество любого радионуклида, которое создаёт такую же мощность экспозиционной дозы (8,4р/ч), как и 1 мг радия, заключённый в платиновый фильтр, толщиной 0.5 мм.

Изотоп	Активность -А	КÝ р/ч*см²: мКu	мг - экв. радия	Масса
Ra - 226	1 мкКu	8,4		1 мг
Со - 60	“------“	13,2	13,2: 8,4=1,6	0,01 мг
Сs - 137	“------“	3,55	3,55: 8,4=0,4	сотые мг
Рu -239	“-----“	0,05	0,05: 8,4 = 0,006	сотни кг

Альфа и бета-частицы являясь заряженными частицами, прохо­дя через вещество, взаимодействуя с электронами и электрическим полем ядра, постоянно теряют свою кинетическую энергию следующим образом:

1. На ионизацию среды, т.е. отрыв электронов от атомов (это главный эффект).

2. На возбуждение атомов и молекул.

3. При торможении бета-частицы в электрическом поле ядра она изменяет направление своего движения и испускает тормозное рентгеновское излучение.

с ядром.

Существуют понятия:

Работа ионизации - это средняя энергия, затрачиваемая a или b-частицей при движении в веществе на образование одной пары ионов. Для воздуха этот показатель сос­тавляет 35 эВ для альфа-частицы и 34 эВ для бета-частицы.

Полная ионизация I - количество пар ионов, образованных на всем пути частицы, определится как

I = E / W, где

Е - полная энергия частицы;

W - средняя энергия, затраченная на образование 1 пары ионов,

Если сравнить поток альфа и бета частиц, обладающих оди­наковой энергией, то они образуют и одинаковое число пар ионов.

Но Плотность ионизации (удельная ионизация)- число пар ионов на единицу пути частицы в веществе - будет сильно различаться.

Плотность ионизации возрастает с увеличением заряда частицы (частица с больших зарядом сильнее взаимодействует с электроном) и уменьшением скорости частицы (частица с меньшей скоростью боль­ше времени находится вблизи электрона).

В воздухе на 1 см пути альфа-частица образует несколько десятков тысяч пар ионов. А бета-частица - 50-100 пар ионов. Уд. ионизация

Проходя через вещество, заряженные частицы постепенно

те­ряют энергию и скорость, в связи с чем плотность ионизации

вдоль пути частицы возрастает и достигает максимума в конце пути.

8. Взаимодействие гамма- излучения с веществом.

Гамма-кванты, проходя через вещество, теряют свою энергию за счёт 3-х эффектов:

- фотоэлектрический эффект (фото-эффект);

-комптоновское рассеяние (Комптон-эффект);

- образование электронно-позитронных пар (образование пар).

1.Фотоэффект это поглощение гамма-кванта сравнительно не­большой энергии (< 0,2 МэВ). При этом гамма-квант передает свою энергию одному из электронов внутренней оболочки атома (К-слой). Электрон, "выбитый" с орбиты атома, приобретает кинетическую энергию равную энергии гамма-кванта (за минусом энергии связи электрона в атоме). (За минусом энергии связи электрона в атоме). Этот “выбитый" электрон, действуя как бета-частица, начинает ионизировать атомы и молекулы вещества. На освободившееся место в орбите К-слоя перескакивает электрон L-слоя, на его место М-слоя ит.д. Эти переходы сопровождаются характеристическим рентгеновским излучением.

g-квант g-квант ®e e

К L M Рассеянный фотон g®e+e e

Дата добавления: 2014-01-07