8. Ренгтгеновские излучения, их характеристики. Использование в медицине, технике. Защита от рентгеновского излучения.
Рентгеновским называется электромагнитное излучение с длинами волн от 0,001 до 50 нанометров. энергия рентгеновских квантов лежит в диапазоне от 10–100 эВ до 1–100 МэВ. Длина волны рентгеновских лучей сравнима с размерами атомов. Рентгеновские лучи могут проникать сквозь вещество, причём различные вещества по-разному их поглощают. Поглощение происходит в результате фотопоглощения (фотоэффекта) и комптоновского рассеяния
При помощи рентгеновских лучей можно «просветить» человеческое тело, в результате чего можно получить изображение костей, а в современных приборах и внутренних органов.
Выявление дефектов в изделиях (рельсах, сварочных швах и т. д).
В материаловедении, кристаллографии, химии и биохимии - для выяснения структуры веществ на атомном уровне при помощи дифракционного рассеяния рентгеновского излучения (рентгеноструктурный анализ) - определение структуры ДНК.
может быть определён химический состав вещества - анализируемое вещество облучается электронами, при этом атомы ионизируются и излучают характеристическое рентгеновское излучение. В аэропортах активно применяются рентгенотелевизионные интроскопы. Рентгенотерапия — раздел лучевой терапии
Ограничить это воздействие призваны средства защиты от рентгеновского излучения. Средства защиты подразделяют на стационарные (двери, ставни, окна), передвижные (ширмы) и индивидуальные (фартуки, воротники, шапки и т.п.).
Свинец, Барит, Резина рентгенозащитная , Стекло рентгенозащитное, Линолеум антистатический для рентгеновских и операционных блоков
9. Физические основы зашиты от ионизирующих излучений. Закон ослабления интенсивности гамма и нейтронного излучения в веществе Слой половинного ослабления вещества.
Защита от ионизирующих излучений может осуществляться путем использования следующих принципов:
- использование источников с минимальным излучением путем
- перехода на менее активные источники, уменьшение количества изотопа;
- сокращение времени работы с источником ионизирующего излучения;
- отдаление рабочего места от источника ионизирующего излучения;
- экранирование источника ионизирующего излучения.
Для однородной среды ослабление узкого пучка фотонов происходит по экспоненциальному закону Бугера (закон ослабления излучения):
I
=
,
где
I – интенсивность гамма-излучения на
глубине х в веществе;
- интенсивность гамма-излучения при
входе в вещество;
линейный коэффициент ослабления,
измеряемый в см–1.
Результат взаимодействия электромагнитного излучения с веществом может характеризоваться также слоем половинного ослабления, представляющим собой толщину слоя D , при прохождении которого интенсивность лучей ослабляется в два раза, т. е. I = Iо/2:
D = ln 2/m = 0.693/m
Толщина слоя половинного ослабления убывает с возрастанием длины волны излучения.
10. Поглощенная и экспозиционная доза. Мощность поглощенной и экспозиционной дозы Единицы их измерения.
До́за излуче́ния - величина оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества, ткани и живые организмы.
Поглощенная доза показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого вещества и определяется отношением поглощенной энергии ионизирующего излучения на массу вещества. СИ - грэй (Гр). 1 Гр — это доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Внесистемная единица поглощенной дозы - рад. 1 Гр=100 рад.
D = dE/dm
Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза - ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха. Экспозиционная доза — это отношение суммарного заряда всех ионов одного знака в элементарном объёме воздуха к массе воздуха в этом объёме. СИ - кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица — рентген (Р). 1 Кл/кг = 3876 Р.
X = dQ/dm
Мощность
экспозиционной дозы
(МЭД) фотонного излучения
- отношение приращения экспозиционной
дозы dХ за интервал времени dt к этому
интервалу времени:
= dt/dХ 1 Кл/(кг*с) или 1 А/кг (А - ампер). Чаще
употребляютсямкА/кг в СИ и внесистемные
1 Р/ч или 1 мкР/ч.
Мощность
поглощенной дозы
– отношение приращения поглощенной
дозы dD за интервал времени dt к этому
интервалу:
= dt/dD. измеряется в греях в секунду (1 Гр/c = 1 Дж/(кг * с), а внесистемная единица 1 рад/c.