(3.4)
Из уравнения (3.1) определим постоянную распада:
Отсюда видно, что λ равна отношению доли распавшихся ядер за время dt. Величиной λ на практике пользоваться неудобно, поэтому введено понятие периода полураспада (Т). Период полураспада определяется временем, в течение которого число ядер уменьшается в результате радиоактивного распада в 2 раза. Тогда из уравнения (3.2), принимая во внимание отношение N/N0=1/2 или логарифмируя его, получим ln2 = λT, отсюда λ = 0,693 / Т. Время жизни радиоактивного ядра τ = 1 / λ.
Активность радионуклида связана с числом радиоактивных атомов следующим выражением:
A=λN = 0,693N / Т, или А=А0e-0,693N / Т.
Единицей активности в СИ является беккерель (Бк), 1Бк=1 расп /с. За внесистемную единицу взята активность 1 г радия и названа Кюри (Ки):
1Ки=3,7 1010Бк.
На практике пользуются понятием удельной активности радионуклидов, приходящейся на единицу площади, объема или массы в источнике. Их соответственно называют поверхностной, объемной или массовой удельной активностью. Для характеристики зараженной территории радионуклидами используют поверхностную удельную активность Ки/км2, другими словами, это плотность интенсивности распадов радионуклидов.
3.3. ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКАИИ
Ионизирующее излучение — это излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в этой среде ионов разных по знаку зарядов. ИИ делят на корпускулярные и фотонные.
Корпускулярные излучения состоят из частиц с массой отличной от нуля: альфа- и бета-излучения, нейтронное и протонное.
Фотонное (электромагнитное) излучение — гамма-излучение, тормозное, характеристическое и рентгеновское излучения.
Альфа-излучение — это ядра гелия, испускаемые некоторыми элементами. Они также являются продуктами некоторых ядерных реакций, протекающих под действием нейтронов или заряженных частиц. Энергия альфа-частиц составляет 4-8,8 МэВ, скорость движения 1,4109-2109см/с.
Альфа-частицы обладают сильной ионизационной способностью (до 254 тыс. пар). Длина пробега в воздухе до 9 см, в биологической ткани - сотые доли миллиметра. Задерживаются листом бумаги, одеждой, неповрежденной кожей.
Бета-излучение — это поток электронов или позитронов, испускаемых ядрами радиоактивных элементов при бета-распаде. Максимальная энергия достигает 13,5 МэВ, но сами частицы имеют очень широкий диапазон энергии. Скорость распространения 0,29-0,99 от скорости света. Пробег бета-частиц в воздухе доходит до 10 см, в ткани организма человека - до 2 см. Проникающая способность в 100 раз больше, чем у альфа-частиц, а ионизирующая способность меньше. Человека от бета-частиц полностью защищает слой дерева или плотная одежда. Нейтроны в свободном состоянии нестабильны, время их "жизни" 16 мин. Нейтронное излучение является косвенно ионизирующим: образование ионов происходит под действием не самих нейтронов, а вторичных, тяжелых заряженных частиц и гамма-квантов, которым нейтроны отдают свою энергию. Тяжелые заряженные частицы образуют ионы с очень высокой плотностью, что чрезвычайно опасно для человеческого организма. Нейтроны могут быть: тепловыми, с энергией менее 0,2 эВ; промежуточными — до 200 кэВ; быстрыми — до 20 МэВ; сверхбыстрыми, с энергией более 20 МэВ.
Гамма-излучение — это электромагнитное излучение с очень высокой частотой, испускаемое возбужденными атомными ядрами. Длина волны гамма-излучения λγ = 10-8-10-11 см. Энергия и может достигать 20 МэВ, длина пробега - сотни и тысячи метров. При радиоактивном распаде ядер энергия гамма-квантов составляет от 10 кэВ до 5 МэВ, при ядерных реакциях - до 20 МэВ.
Тормозное излучение возникает при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц. Характеристическое излучение образуется при изменении энергетического состояния электронов атома. Энергия этого излучения не превышает 1 МэВ.
Рентгеновское излучение — это тормозное и характеристическое излучение с энергией от 1 кэВ до 1 МэВ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.