Читайте также:
|
| Название электромагнитного излучения | Диапазон длин волн, нм | |
| g-излучение | < 0,01 | |
| Рентгеновское излучение | < 10 | |
| Ультрафиолетовое излучение | 10 – 400 | |
| Видимый свет | Фиолетовый Синий Зелёный Жёлтый Красный | 400 –420 420 – 490 490 – 540 540 – 640 640 – 800 |
| Инфракрасное излучение | 800 – 100000 | |
| Радиоволны | > 105 | |
Как будет показано далее, ионизация веществ лежит в основе биологической активности ИИ. Этот же феномен используется для их выявления и количественной оценки (дозиметрии).
Взаимодействие электромагнитного ИИ с атомами вещества может протекать в формах фотоэффекта, Комптон-эффекта и обюразования электрон-позитронных пар.
Фотоэффект – поглощение одной из внешних электронных оболочек атома всей энергии фотона с превращением её в кинетическую энергию «выбитого» из атома электрона. Этот эффект преобладает при энергии фотонов до 0,05 МэВ.
Комптон-эффект – передача электрону лишь части энергии фотона; остальная энергия передаётся вторичному («рассеянному») фотону, который взаимодействует с атомами по механизму фотоэффекта или комптон-эффекта. При энергиях квантов от 0,1 до 2,0 МэВ (например, в случае проникающей радиации ядерного взрыва) на долю комптон-эффекта приходится до 100% поглощённой веществом энергии g-излучения.
Образование электрон-позитронных пар при прохождении g-кванта в непосредственной близости от ядра атома. Это основной вид взаимодействия фотонов с веществом при их энергии более 50 МэВ, его удаётся наблюдать лишь в лабораторных условиях.
Образующиеся при поглощении квантов электромагнитного излучения ускоренные заряженные частицы (фотоэлектроны, комптоновские электроны) являются вторичным, но первостепенным по значимости фактором ионизации и возбуждения атомов в облучаемом веществе. Поэтому рентгеновы и гамма-лучи называют косвенно ионизирующими излучениями.
Энергия фотонов определяет не только их ионизирующую, но и проникающую способность. Высокоэнергетические («жёсткие» - по определению В.К. Рентгена) электромагнитные излучения легко проникают вглубь тела человека и животных, вызывая ионизацию во всех клетках организма. Напротив, «мягкие» рентгеновы лучи, которые получают при напряжении на аноде рентгеновской трубки величиной в несколько кВ, задерживаются, в основном, кожей, не оказывая существенного прямого действия на глубоко лежащие ткани.
При прохождении электромагнитных ИИ через вещество интенсивность их потока уменьшается в соответствии с уравнением закона Ламберта-Бера:
I = I0 e-mx ,
где I0 – интенсивность падающего, а I – интенсивность прошедшего сквозь экран толщиною х потока излучения; е – основание натурального логарифма и m - коэффициент ослабления, величина которого зависит от энергетического спектра ИИ и свойств вещества.
Практически удобным показателем экранирующей способности материалов является толщина их слоя, ослабляющего излучение вдвое - слой половинного ослабления. Эта величина связана с коэффициентом ослабления ИИ зависимостью:
D = 0,693/ m.
Коэффициент ослабления электромагнитных ИИ растёт с увеличением порядкового номера в таблице Менделеева, а значит, и атомной массы входящих в вещество элементов. Поэтому наиболее эффективно экранируют от электромагнитных ИИ вещества, содержащие тяжёлые металлы («защита экранированием»). Свинец и барий вводят в состав материалов, используемых при сооружении помещений для лучевой диагностики и терапии. «Защита экранированием» дополняется «защитой расстоянием», основанной на зависимости интенсивности потока ИИ от расстояния до его источника, и «защитой временем» - минимизацией времени воздействия ИИ на персонал.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 59 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |