3. Активность и единицы ее измерения. Удельная, объемная и поверхностная активность. Связь между объемной и удельной активностью.

Активностью радионуклида в источнике называется отношение числа радиоактивных распадов, происходящих в этом источнике за интервал времени, к величине этого интервала (скорость распада ядер).

где Аn – активность радионуклида, Бк; m – масса радионуклида, г; А – массовое число радионуклида; Т1/2– период полураспада радионуклида, с.

Единица измерения в СИ - беккерель (Бк). Беккерель = активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1 с происходит 1 распад, т. е.1 Бк = 1 распад/с. Внесистемная единица измерения активности – кюри (Ки). Кюри = активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1 с происходит распадов, т. е. 1 Ки = Бк. Это активность 1 г радия, что и было принято за единицу измерения – кюри. 1 Бк = 1 распад/с = Ки.

Удельная активность — активность, приходящаяся на единицу массы вещества источника. Am=A/m (Бк/кг)

Объёмная активность — активность, приходящаяся на единицу объёма источника. Удельная и объёмная активности используются, как правило, в случае, когда радиоактивное вещество распределено по объёму источника. Av = A/V (Бк/литр)

Поверхностная активность — активность, приходящаяся на единицу площади источника. Применяется, когда радиоактивное вещество распределено по поверхности источника. As = A/S (Бк/м2) (Ки/км2)

Взаимосвзязь: ,

где ρ – плотность пробы, ρ = m / v.

4. Альфа-распад, альфа-излучения и их ионизируюшая и проникающая способность в веществах, источники альфа -излучения. Защита от альфа-излучения

Радиоактивное превращение атомного ядра, сопровождающееся вылетом из него альфа-частицы, называют альфа-распадом. Альфа-частицы представляют собой ядра атомов гелия – .

Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц — ядер гелия-4. Альфа-частицы обладают высокой ионизирующей способностью и наименьшей проникающей способностью. Их удельная ионизация – линейная плотность ионизации (ЛПИ) – изменяется от 25 до 60 тыс. пар ионов на 1 см пути пробега в воздухе.

Проникающая способность: В воздухе альфа-частицы пробегают всего 10 см. Их задерживает лист бумаги.

Источники альфа-излучения: Плутоний-239, Радий-226, Полоний-210, Плутоний-238, Кюрий-242(244), Калифорний-252

Слой воздуха 9-10 см, верхняя одежда, резиновые перчатки, марлевые повязки и другие средства индивидуальной защиты полностью защищают организм от внешних потоков альфа - частиц.

Основную опасность альфа - активные радионуклиды представляют при попадании внутрь организма человека. В этом случае альфа-излучение по своему вредному воздействию существенно превосходит и бета-, и гамма-излучение ядер. Для предотвращения внутреннего облучения альфа - активными радионуклидами используют средства индивидуальной защиты органов дыхания, желудочно-кишечного тракта и кожных покровов.

5. Бета-распад. Бета-излучения, их ионизирующая и проникающая способность а веществах, источники бета-излучения. Защита от бета-излучения.

Бета-распадом называется самопроизвольное превращение нестабильных ядер, которое сопровождается излучением (или поглощением) электрона и антинейтрино, или позитрона и нейтрино. Нейтрино – легкая (возможно, не имеющая массы) стабильная элементарная электрически нейтральная частица. Антинейтрино – античастица для нейтрино.

Известны три вида бета-распада:

β – (электронный): n -> p + e + v .

β + (позитронный): p -> n + e + v .

электронный (или K-) захват: e + p -> n + v .

Бета-излучение (бета-лучи, или поток бета-частиц) — поток электронов или позитронов, испускаемых при радиоактивном бета-распаде ядер некоторых атомов.

Ионизирующая способность зависит от энергии бета-частиц (до 3 МэВ у естественных и до 15 МэВ у искусственных радионуклидов).

ионизирующая способность: 100–300 пар ионов на 1 см пути, проникающая: максимальный пробег в воздухе - несколько метров, в биологической ткани – сантиметры, в металлах – десятки микрометров. Скорость движения бета-частиц в воздухе близка к скорости света (250 000–270 000 км/с).

Источники бета-излучения: Цезий-137, Стронций-90, Калий-40, Иттрий-90, Тритий, Таллий-204

Задерживается одеждой, если достигает тела, то проникает практически на глубину всего лишь нескольких миллиметров. Наибольшую опасность представляет для хрусталиков глаз - для защиты использовать очки из органического стекла или прозрачные плексигласовые щитки. Для защиты кожи рук рекомендуется применять защитные перчатки.