Традиционная классификация ионизирующих излучений такова: корпускулярные – альфа излучение, бета излучение, протонное, нейтронное; непроникающие – альфа-излучение, бета- излучение, протонное; волновые – гамма-излучение, рентгеновское; проникающие – нейтронное, гамма-излучение, рентгеновское.
Альфа-излучение возникает при альфа-распаде, общая схема которого такова: ZA X→A-4Z-2Y+42He (альфа-частица)
где X - "материнское" (исходное) ядро с зарядом Z. и числом нуклонов А; а Y - "дочернее" (вторичное) ядро.
Бета-излучение возникает при бета-распаде, наиболее распространенных вид которого имеет такую общую схему: AZX→AZ+1Y+e-
Электрон (е- ) здесь возникает при внутриядерном превращении нейтрона в протон. Таким образом "альфа-частица" - это дважды ионизированный атом гелия, а "бета-частица" - электрон.
Гамма- и рентгеновское излучения являются электромагнитными волнами, причем диапазон гамма-излучения захватывает область более высоких частот, чем рентгеновское излучение. Гамма-излучение возникает при ядерных превращениях. Для получения рентгеновского излучения на практике используется рентгеновская трубка - это основной искусственный источник ионизирующих излучений.
Закон радиоактивного распада и его график; характеристики радиоактивного источника.
Радиоактивный распад имеет вероятностный характер и подчиняется экспоненциальному закону:
N(t)=N0e-λ
где N0 - начальное количество ядер в источнике ИИ; N(t) - количество распавшихся ядер к моменту времени t; а λ - постоянная распада.
Постоянная распада (λ) является по смыслу вероятностью распада отдельного радиоактивного ядра в единицу времени.
Часто вместо постоянной распада используется другая характеристика радиоактивного источника - период полураспада (Т1 2). Это промежуток времени, за который число нераспавшихся радиоактивных ядер в источнике ИИ уменьшается в 2 раза. Можно показать, что период полураспада связан с постоянной распада формулой: Т1 2:=(ln 2) / λ.
Интенсивность ионизирующего излучения от радиоактивного источника зависит от скорости распада ядер в нем, которая называется активностью источника: A(t)=-dN/dt
где -dN - число распадов в источнике за малое время dt. Активность источника измеряется в беккерелях (распадах в секунду) или в кюри.
Из определения следует, что активность является математической производной от функции N = N(t) по времени. Но тогда из закона распада, дифференцированием по t, получается, что А(t) = λN(t). Таким образом, активность радиоактивного источника зависит от вероятности распада его ядер и от их общего количества, т. е. от массы источника ионизирующих излучений.
44. Закон поглощения ИИ в веществе. Стадии взаимодействия ИИ с веществом. Различают три стадии взаимодействия ионизирующих излучений с веществом. На первой, физической стадии, которая длится примерно 1 нс, происходят следующие основные процессы. Наиболее существенна ионизация атомов и молекул, т.е. отрыв электронов от электронных оболочек, и возбуждение атомов и молекул, т.е. перевод электронов в них на более высокие уровни энергии. Вторая, химическая стадия длится примерно 1 мкс. Она является следствием физической стадии и состоит в разрыве одних химических связей (из-за ионизации) и образовании других, за счет взаимодействия между собой высокоактивных продуктов ионизации. В результате образуются относительно стабильные химические структуры.
Особым физико-химическим процессом здесь является радиолиз воды, т.е. ее химическое разложение под действием ИИ, что имеет особое значение для биологических объектов.
Для небиологических объектов взаимодействие с ионизирующим излучением на этой стадии заканчивается, а для живых организмов далее наступает третья стадия - стадия биологических эффектов.
В биологических объектах изменения в химической структуре биополимеров могут нарушить их строение и функции, вызывая физиологические изменения в организме. Эти изменения могут стать причиной как быстрой гибели клеток, так и новообразований, проявляющихся через десятилетия.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.