Учреждение
образования
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра инженерной психологии и эргономики
,
ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ И ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ. РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине «Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность»
для студентов всех специальностей и форм обучения
БГУИР
Минск 2005
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники»
Кафедра инженерной психологии и эргономики
,
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине «Защита населения и хозяйственных
объектов в чрезвычайных ситуациях.
Радиационная безопасность»
для студентов всех специальностей и форм обучения
Минск 2005
УДК 621.039(075.8)
ББК 68.69я73
А-90
И.С.
Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных
А-90 ситуациях. Радиационная безопасность: Конспект лекций по дисциплине для студ. всех спец. и всех форм обуч. БГУИР/ , . – Мн.: БГУИР, 2005
Учебное пособие содержит материал дисциплины, изучаемый на лекциях. На каждой лекции рассмотрено два-три вопроса, на которые даны ответы в краткой форме. В конце лекции имеется перечень контрольных вопросов и рекомендуемая литература. Пособие предназначено для студентов БГУИР всех специальностей и форм обучения.
УДК 621.039(075.8)
ISBN 985-444-748-0 Ó И.С., А.И.
ÓБГУИР, 2005
РАЗДЕЛ 1. РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Тема 1. Физическая природа и источники радиационной
опасности для человека и природной среды
|
Вопросы: |
1. Характеристика ядер и энергия их связи. 2. Закон радиоактивного распада. 3. Основные виды излучений радиоактивных ядер и их характеристика. |
1. Атом состоит из ядра и окружающих его электронов. Ядро состоит из двух элементарных частиц - протонов и нейтронов. Протоны имеют положительный заряд, а нейтроны электрически нейтральны. Протоны и нейтроны объединяют общим названием – нуклоны. Сумма протонов и нейтронов в ядре получила наименование массового числа или атомной массы Am. Число протонов в ядре называют атомным номером или зарядовым числом Z, совпадающим с порядковым номером элемента в таблице Менделеева.
В ядрах атомов одного и того же элемента число нуклонов может быть различным, а число протонов постоянное. Такие элементы (вещества) называют изотопами. Ядра, имеющие постоянное число нуклонов, но разное количество протонов называют изобарами.
Масса ядра всегда меньше суммы масс нуклонов, из которых состоит ядро. Это объясняется отсутствием энергии связи в ядре. Энергия связи ядра – это энергия или работа, которую нужно приложить к ядру из вне чтобы расщепить (объединить) его на составляющие нуклоны. Удельной энергией связи ядра называют энергию связи, приходящуюся на один нуклон.
2. Ядро атома характеризуется величиной энергии. Если ядро атома имеет энергию примерно равную энергии связи, то считают, что такое ядро находится в стабильном состоянии. Если энергия ядра равна нулю, то такое ядро подвержено самопроизвольному распаду. При распаде ядро излучает частицы и электромагнитную энергию. Ядра способные к таким процессам называют радионуклидами. Вещества, содержащие радионуклиды, называют радиоактивными. Радионуклид – это радиоактивное ядро с данными массовым и атомным числами.
Самопроизвольный распад атомных ядер подчиняется экспоненциальному закону:
, где Nо- количество ядер в объеме вещества в
момент времени t= 0;
N - количество ядер в том же объеме вещества в момент времени t;
l - постоянная радиоактивного распада.
Постоянная распада l характеризует вероятность распада ядер в единицу времени; она же показывает продолжительность жизни радионуклида. Процесс распада характеризуют периодом полураспада Т1/2. Период полураспада – это время, в течение которого распадается половина ядер вещества.
Число распада ядер в единицу времени характеризует активность вещества. Активность вещества измеряется в беккерелях. Один беккерель соответствует одному распаду в секунду. Внесистемная единица кюри – 37 млрд. распадов в секунду.
Если радионуклиды распределены по объему или поверхности, то используют понятия объемной или поверхностной активности. Активность может быть приведена к массе вещества, такую активность называют удельной активностью.
3. Самопроизвольно распадающееся ядро испускает альфа- и бета-частицы, нейтроны, гамма-излучения (гамма-кванты; фотоны), рентгеновские и другие излучения.
При альфа-распаде
ядро испускает альфа-частицу, которая представляет собой ядро атома гелия 
, имеющее положительный заряд.
Схема распада:
.
Из схемы видно, что атомный номер дочернего ядра уменьшается на две, а массового числа – на четыре единицы. Альфа-частица характеризуется двумя основными параметрами: длиной пробега (до 9 см в воздухе и до 10-3 см в биологической ткани) и кинетической энергией в пределах 2…9 МэВ.
Бета-распад
объединяет два основных вида ядерных превращений: отрицательный (
– распад) и положительный (
– распад). В случае отрицательного распада
ядро испускает электрон и антинейтрино, а при положительном – позитрон и
нейтрино. Электрон (позитрон) и антинейтрино (нейтрино) не существуют в атомных
ядрах. Они образуются в радиоактивных ядрах в результате превращения одного
вида нуклона в другие виды частиц.
Схема распада:
( – распад ),
( – распад ).
Из схемы видно, что атомный номер дочернего ядра уменьшается
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
