Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Характеристика радиоактивных излучений

Читайте также:
  1. A. Характеристика нагрузки на организм при работе, которая требует мышечных усилий и энергетического обеспечения
  2. Cучасні моделі розвитку підприємства: їх суть та характеристика
  3. I. Общая характеристика делового имиджа (габитарного)
  4. I. Общая характеристика договора продажи недвижимости
  5. II. Загальна характеристика ХНАДУ
  6. III. Характеристика внутренних вод Африки.
  7. VI. Характеристика сельского хозяйства
  8. А.Общая характеристика класса рептилий.
  9. Аварии на воде? Последствия? Характеристика? Виды поражений при ЧС на воде?
  10. Аварии на химически опасных объектах, их медико-тактическая характеристика.

Радиоактивное излучение невидимо. Оно обнаруживается с помощью различных явлений, происходящих при его действии на вещество (свечение люминофоров или флуоресцирующих экранов, ионизация вещества, почернение фотоэмульсии после проявления и т. п.). Характер испускаемого радиоактивными веществами излучения изучен как по поглощению его в веществе, так и по отклонению этих лучей в электрическом и магнитном поле. Было обнаружено, что радиоактивное излучение в поперечном магнитном поле разделяется обычно на три пучка. Пока не была выяснена природа этих излучений, лучи, отклоняющиеся к отрицательно заряженной пластинке, условно были названы альфа-лучами, отклоняющиеся к положительно заряженной пластинке – бета-лучами, а лучи, которые совсем не отклонялись, были названы гамма-лучами. Такое разделение радиоактивного излучения в электрическом поле позволило установить, что гамма-лучи представляют собой истинные лучи, так как они даже в сильном электрическом или магнитном поле не отклоняются; альфа- и бета-лучи являются заряженными частицами и способны отклоняться.

Альфа-частицы представляют собой ядра атомов гелия и состоят из двух протонов и двух нейронов; они имеют двойной положительный заряд и относительно большую массу, равную 4,003 а. е. м. Масса этих частиц превышает массу электрона в 7300 раз; энергия их колеблется в пределах 2…11 МэВ. Для каждого данного изотопа энергия альфа-частиц постоянна. В спектре альфа-излучения очень незначительный процент короткопробежных и длиннопробежных частиц, поэтому альфа-излучение считают монохроматическим. Пробег альфа частиц воздухе составляет в зависимости от энергии 2…10 см, в биологических тканях – несколько десятков микрометров. Так альфа-частицы массивны и обладают сравнительно большой энергией, путь их в веществе прямолинеен; они вызывают сильно выраженные эффекты ионизации и флуоресценции. В воздухе на 1 см пути альфа-частица образует 100…250 тыс. пар ионов. Поэтому альфа-излучатели при попадании в организм крайне опасны для человека и животных. Вся энергия альфа-частиц передается клеткам организма, что наносит им вред.

Бета-частицы представляют собой поток частиц (электроны или позитроны) ядерного происхождения. Позитрон – элементарная частица, подобная электрону, но с положительным знака заряда. Физическая характеристика электронов ядерного происхождения (масса, заряд) такая же, как и у электронов атомной оболочки.

В отличие от альфа-частиц одного и того же радиоактивного элемента бета-частицы обладают различным запасом энергии от нуля до некоторого максимального значения). Это объясняется тем, что при бета-распаде из атомного ядра вылетают одновременно с бета-частицей нейтрино.

Энергия, освобождаемая при каждом акте распада, распределяется между бета-частицей и нейтрино. Если бета-частица вылетает из ядра с большим запасом энергии, то нейтрино испускается с малым уровнем энергии и наоборот. Поэтому энергетический спектр бета-излучения сплошной или непрерывный.

Поскольку бета-частицы одного и того же радиоактивного элемента имеют различный запас энергии, то величина их пробега в одной и той же среде будет неодинаковой. Пусть бета-частиц в веществе извилист, так как, имея крайне малую массу, они легко изменяют направление движения под действием электрических полей встречных атомов. Бета-излучение обладает меньшим эффектом ионизации, чем альфа-излучение. Оно образует 50…100 пар ионов на 1 см пути в воздухе и имеет «рассеянный тип ионизации».

Пробег бета-частиц в воздухе может составлять в зависимости от энергии до 25 м, в биологических тканях – до 1 см. Скорость движения бета-частиц в вакууме равна 1 ·10¹º…2.9·10¹º см/с (0,3…0,99 скорости света).

Различные радиоактивные изотопы значительно отличаются друг от друга по уровню энергии бета-частиц. Максимальная энергия бета-частиц различных элементов имеет широкие пределы – от 0,015…0,05 МэВ (мягкое бета-излучение) до 3…12 МэВ (жесткое бета излучение).

Гамма-излучение представляет собой поток электромагнитных волн, так же как радиоволны, видимый свет, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, рентгеновское излучение.

Различные виды электромагнитного излучения отличаются условиями образования и определенными свойствами (длиной волны, энергией).

Рентгеновское излучение возникает при торможении электронов в электрическом поле ядер атомов вещества (тормозное рентгеновское излучение) или при перестройке электронных оболочек атомов при ионизации и возбуждении атомов и молекул (характеристическое рентгеновское излучение). При различных переходах атомов и молекул из возбужденного состояния в невозбужденное может происходить испускание видимого света, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей.

Гамма-кванты – это излучение ядерного происхождения. Они испускаются ядрами атомов при альфа- и бета-распаде природных и искусственных радионуклидов в тех случаях, когда в дочернем ядре оказывается избыток энергии, не захваченный корпускулярным излучением (альфа- и бета-частицей). Это избыток мгновенно высвечивается в виде гамма-квантов.

Гамма-кванты лишены массы покоя. Это значит, что фотоны существуют только в движении. Они не имеют заряда и поэтому в электрическом и магнитном полях не отклоняются. В веществе и вакууме гамма-лучи распространяются прямолинейно и равномерно во все стороны от источника. Скорость распространения их в вакууме равняется скорости света(3·10¹º см/с).

Энергия гамма-кванта Eγ пропорциональна частоте колебаний и определяется по формуле

Eγ=һν

Частота колебаний гамма-квантов связана с длинной их волны. Чем больше длина волны, тем меньше частота колебаний, и наоборот, т.е. частота колебаний обратно пропорциональна длине волны. Чем меньше длина волны и больше частота колебаний излучения, тем больше его энергия и, следовательно, проникающая способность. Энергия гамма-излучения естественных радиоактивных элементов колеблется от нескольких килоэлектронвольт до 2…3 МэВ и редко достигает 5…6 МэВ.

Гамма-излучатели редко имеют однозначную энергию квантов (моноэнергетический или монохроматический спектр). В состав потока гамма-излучения чаще входят кванты различной энергии. Однако «набор» их для каждого изотопа постоянен и образует линейчатый спектр излучения.

Гамма-кванты, не имея заряда и массы покоя, вызывают слабое ионизирующее действие, но обладают большой проникающей способностью. Путь пробега в воздухе достигает 100…150 м.

Заключение

Радиоакти́вный распа́д (от лат. radius «луч» и āctīvus «действенный») — спонтанное изменение состава нестабильных атомных ядер (заряда Z, массового числа A) путём испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов. Процесс радиоактивного распада также называют радиоакти́вностью, а соответствующие элементы радиоактивными. Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.

Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и многие более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, таких как калий или кальций, часть природных изотопов стабильны, другие же радиоактивны).

Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.

Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции.

Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назвали альфа-распадом; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом (в настоящее время известно, что существуют типы бета-распада без испускания бета-частиц, однако бета-распад всегда сопровождается испусканием нейтрино или антинейтрино). Термин «гамма-распад» применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом. Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада.

Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, висмут -212 распадается с вероятностью 64 % в талий-208 (посредством альфа-распада) и с вероятностью 36 % в полоний-212 (посредством бета-распада).

 

 

Список литературы

1. Радиобиология/ А. Д. Белов. – М.: Колос, 1999

2. Радиобиология человека и животных. Ярмоненко. – М.: Колосс, 1997

3. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

4. Курс лекций ФГО УВПО МГАВМиБ по радиобиологии. Тема: «История развития науки радиобиологии», лектор Кусурова З. Г.

 




Дата добавления: 2015-05-05; просмотров: 27 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Более конкретно об истории.| Р. Якобсон. О художественном реализме.

lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав