Радиационная безопасность: Практическое пособие по выполнению лабораторных работ, страница 6

3. Испускание гамма-излучения.

В этом случае никаких химических изменений не происходит. Изменяется только энергетический уровень ядра.

Например, реакция ^135mBa₅₆ ® ¹³⁵Ba₅₆+g является гамма-распадом возбужденного ядра бария. Символом m обозначено ядро, находящееся в возбужденном состоянии. Ядро возвращается в свое основное состояние, испуская гамма-квант.

Важнейшей характеристикой любого вида излучения является энергия излучения. В СИ единицей энергии ионизирующих излучений является джоуль (Дж).

Джоуль равен работе, производимой при переносе заряда в 1 Кл в электрическом поле с разностью потенциалов 1 В.

Внесистемная единица, применяемая для оценки энергии ионизирующих излучений, электрон-вольт (эВ). Он равен энергии, приобретаемой одним электроном (заряд 1,602×10^–19 Кл) при прохождении разности потенциалов в 1 В.

1 эВ =1,6×10^–19 Дж ,                             (4)

Если мы в данный момент времени имеем радиоизотоп с ядрами и c постоянной распада , то величину  равную

                                                                                        (5)

называют его активностью радиоактивного образца.

Физический смысл активности состоит в следующем: эта определяет число радиоактивных распадов, происходящих в источнике за единицу времени т.е. с другой стороны

                                                                                     (6)

где - число ядер, распадающихся в источнике за время .

Международной единицей измерения активности является

Внесистемная единица измерения

1 Кюри = 3,7×10¹⁰ Бк (приблизительно активность 1 грамма радия).

Для характеристики содержания радионуклидов в веществах вводят дополнительные характеристики:

Удельная массовая активность:

Удельная объемная активность:

Поверхностная активность:        

В выше приведенных формулах - масса вещества с активностью , величина объем вещества с активностью , а площадь поверхности с активностью .

Очень часто в результате распада образуется ядро нестабильного нуклида, затем может последовать третий распад и т.д., пока не возникнет стабильное ядро. Это явление носит название цепочки распадов:

A® B ® C® …® S. или A® B ® C® …® S

S – стабильное ядро, а A, B, C – нестабильные ядра.

Совокупность нуклидов, связанных между собой взаимными радиоактивными превращениями называется радиоактивным семейством (или рядом).

В природных условиях существует три радиоактивных ряда и четвертый ряд, который мог существовать в прошлом, а ныне получен в лабораторных условиях.

Ряд тория ₉₀Th²³² ® ₈₂Pb²⁰⁸ (свинец)               1,405×10¹⁰ лет.

Ряд урана-радия ₉₈U²³⁸ ® ₈₂Pb²⁰⁶                     4,498×10⁹ лет.

Ряд урана-актиния ₉₂U²³⁵ ® ₈₂Pb²⁰⁷                          7,037×10⁸ лет.

Ряд нептуния (искусственный)

                  ₉₃Np²³⁷ ® ₈₃Bi²⁰⁹ (висмут)                     2,14×10⁶ лет.

При условии  наступает так называемое вековое равновесие при котором

                                         .                                       (7)

Для радиационного контроля продуктов питания применяются различные типы радиометрических приборов: бета–радиометры КРВП–3АБ, «Бета» и др.; гамма–радиометры РКГ–05П, РУБ–01–П6, СРП–68–01, РУГ–92 и др.

Применяются приборы с чувствительностью по гамма–излучению не ниже  Ки/кг, л (табл).

Таблица 1 Назначение некоторых приборов радиационного и дозиметрического контроля продуктов питания, применяемых в Республике Беларусь