Лабораторная работа №11. Оценка уровня риска радиоактивного облучения человека.

Для характеристики основных видов ядерных излучений  и, вводят ряд понятий. Для N нестабильных радиоактивных ядер важной характеристикой является средняя скорость радиоактивного распада ядер Эта величина не зависит от времени . Она называется постоянной радиоактивного распада и обычно обозначается . Изменение числа N(t) радиоактивных ядер со временем t описывается основным законом радиоактивного распада:

(1)

где N₀ - число нестабильных ядер в начальный момент времени (t=0).

Выражение (I) определяет количество радиоактивных ядер, не испытывающих радиоактивного распада к моменту времени t. Количество радиоактивных ядер, испытавших распад к моменту времени t, определяется выражением

(2)

Наряду с постоянной  для характеристики радиоактивного распада ядер вводят величину Т_1/2, называемую периодом полураспада радиоактивных ядер. Период полураспада Т_1/2 определяет интервал времени, в течении которого половина нестабильных ядер испытывает (или не испытывает) распад.

Из соотношения:

(3)

следует взаимосвязь двух величин  и Т_1/2:

(4)

Не все продукты радиоактивного распада нестабильных ядер одинаково опасны для человека и всего живого. Периоды полураспада Т_1/2 для различных радиоактивных нуклидов сильно различаются по времени, от долей секунды до сотен тысяч лет.

Радиоактивные ядра с малым периодом полураспада довольно быстро теряют свою радиоактивность и перемещаются по соответствующей цепочке радиоактивного распада.

К настоящему времени известно около 2000 радиоактивных ядер. Из них 300 нуклидов имеют естественное, природное происхождение, а остальные 1700, являются искусственными, получаемыми в ядерных реакторах, ускорителях или при ядерных взрывах. Все они обладают разной радиоактивностью. Активность ядер, интенсивность радиоактивного распада ядер А в ядерной физике оценивают средним числом из N нестабильных ядер, испытавших радиоактивный распад в единицу времени. Т.е. активность образца А оценивают числом распадов радиоактивных ядер в секунду:

A= (5)

В соответствии с основным законом радиоактивного распада активность А радиоактивного источника убывает со временем как:

(6)

где А₀=_ - начальная активность радиоактивного образца.

За единицу активности в начальный период развития ядерной физики был выбран Ки. Единица активности Ки определена числом распадов =3,7  10¹⁰ за секунду для радионуклидов, содержащихся в 1г радия, при достижении равновесия радионуклидов со своими продуктами распада. То есть:

I Ки=3,7  10¹⁰ распад/с (7)

В современной международной системе единиц СИ за единицу активности радионуклидов выбрали I Бк (I Беккерель):

I Бк=1 распад/с (8)

Получаем следующую взаимосвязь I Ки с I Бк:

I Ки=3,7  10¹⁰ Бк=37 Гбк (9)

В таблице I приведены массы некоторых радионуклидов с активностью около I Гбк.

Массы некоторых радионуклидов с активностью I гБк.

Таблица I.

Элемент	Нуклид	Т1/2		Масса кг
Радий		1600 лет	1,37  10	2,73  105
Радон		3,82 дня	2,10  106	1,76  1010
Кобальт		5,27 лет	4,17  109	2,39  104
Цезий		30,15 лет	6,29  1010	3,12  104