Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность, страница 2

Для характеристики процесса распада ввели период полураспада T½ – под ним понимают время в течении которого распадается половина ядер вещества.

Процесс распада характеризуются активность или скоростью распада.

A  - активность вещества спустя время t.

A0 – начальная активность вещества

Второе определение периода полураспада – время в течении которого активность вещества уменьшается в два раза. Активность вещества или скорость распада –

1)в Беккерелях .

                                                            1бк = 1расп в с.

2)в Кюри.      

                                                            1кu  = 37млрд в с

Если радионуклиды распределены на поверхности то вводятся понятие – поверхностная активность. Измеряется в Кu/км².  Если радионуклиды расположены в пространстве – объемная активность (Кu/км³)

Удельная объемная активность – когда объемная активность относится к массе.

3) вопрос

Основными видами излучения являются α,β,γ, рентгеновские лучи, нейтронный поток.

1) α лучи.

α частицы представляют собой  ядра гелия.

Схема распада:                                                                     

Альфа частицы характеризуются:

1) Длина пробега (проникающая способность) – в воздухе до 9см, в биологической ткани 0,01 мм.

2) Кинетическая энергия изменяется от 2 до 9 МэВ.

Излучатель Альфы частиц – плутоний-239.

2)   β излучения.

2 вида β излучения -  положительный (β+)  и отрицательный (β-). При отрицательном β распаде – ядро испускает электрон. При положительном β  распаде – позитрон.

В радиоактивных ядрах протоны и электроны не стабильны, и в процессе ядерных реакций имеет место образование новых частиц: нейтрон, позитрон, мезон:

Отрицательный β- распад.

Электрино и антинейтрино – открыли лет 20 назад.

Положительный β+ распад.

β частицы характеризуются теми же параметрами, что и α.

Длинна проникновения в воздухе 20м, 3мм кожи.

Энергия –17КэВ до 18МэВ

Стронций 90

3) γ  излучения, квантов, фотонов.

 γ  излучение – ЭМ излучение  с длинной волны <0,1нм.  Характеризуются энергией излучения от 8КэВ до 9МэВ.

Тема 3: Взаимодействие основных видов излучения.

1) Взаимодействие α,β,γ с веществом.

2) Детекторы радиоактивного излучения.

Знание взаимодействие видов излучения с веществом необходимо для грамотной организации защиты, и для уяснения принципов работы регистрирующей аппаратуры.

Различают 2 вида взаимодействия излучений с веществом

1)  Электромагнитное взаимодействие

2)  Ядерное взаимодействие

1)Взаимодействие α- частиц с веществом.

Все виды излучения  взаимодействуют с атомными электронами и ядрами вещества через которые они   проходят, α частицы взаимодействуют только с электронами.

Взаимодействие с ядрами мало вероятно так как:

1)  α частица и ядро имеют одинаковые заряды

2)  Масса α частицы как правило меньше чем масса ядер других веществ.

При взаимодействии α частиц с электронами атома в зависимости от кинетической энергии α частиц, происходит выбивание атомных электронов с орбит и переход атомов в ионы, если энергии не достаточно, то происходит смещение электронов на другие орбиты, в результате чего атом возбуждается. При возвращении иона или возбужденного атома в стационарное состояние, ион или возбужденный атом излучает электромагнитное излучение на длине волны равное рентгеновским лучам.

В процессе взаимодействия α частиц с атомными электронами имеет место потери кинетической энергии частицы на единицу пути – ионизационные потери.

Еα – кинетическая энергия α частиц,

Vα - скорость α частиц в веществе. 

ne -  концентрация элементов вещества через которое проходят α частицы.

2) Взаимодействие β частиц с веществом.

β частицы взаимодействуют с атомными электронами и ядрами вещества. При взаимодействии с атомными электронами происходят те же процессы что и при α. Ионизационные потери рассчитываются по формуле:

При взаимодействии β частиц с ядром имеют место радиационные потери которые рассчитываются из выражения: