20. Виды радиоактивного распада.Α- распад. Формула α- распада.

Для ядер тяжелых элементов характерен - распад, при этом уменьшается общее число нуклонов в ядре, и оно становится более устойчивым. Альфа – распад описывается уравнением: В связи с выбрасыванием - частиц заряд ядра и соответственно атомный номер элемента уменьшается на две единицы, а массовое число – на четыре единицы. При определенных условиях некоторые из образовавшихся таким образом - частиц могут преодолеть действие ядерных сил и оторваться от ядра. Этот процесс имеет квантовомеханическую природу и называется тоннельным эффектом.β- распад. Формула β-распада.Бета – распад происходит у ядер, неустойчивость которых связана с неблагоприятным соотношением числа нейтронов и протонов. Если в ядре имеется излишек нейтронов, то происходит электронный - распад, при котором один из нейтронов, превращается в протон, при этом в ядре рождается электрон: Он выбрасывается, и в ядре остается более устойчивый комплекс нуклонов. Электронный распад - распад описывается уравнением: При этом заряд ядра и соответственно атомный номер элемента увеличиваются на единицу, а массовое число его остается без изменений.Электронный - распад характерен для многих естественных и искусственно полученных радиоактивных изотопов, например, распад изотопа калия с превращением его в кальций: При позитронном - распаде один из протонов превращается в нейтрон, и в ядре рождается позитрон: Он выбрасывается, а в ядре остается более устойчивый комплекс нуклонов.

21. Ионизирующее радиоактивное излучение и его биологическое действие.

Радиоактивность ( альфа-, бета-, гамма-излучение) и жесткое рентгеновское излучение, а так же потоки протонов и нейтронов объединяются под общим названием ионизирующего излучения. К ионизирующему излучению относят так же потоки протонов и нейтронов. Скорость и энергия протонов, выбрасываемых при ядерных реакциях, проникающая и ионизирующая способность этих частиц такие же, как и у альфа - частиц. При соударении нейтронов с ядрами атомов может происходить их упругое рассеяние, неупругое рассеяние и захват нейтрона ядром (радиационный захват).Действие ионизирующих излучений может вызвать так же нарушение в структуре молекул веществ. В качестве примера можно указать радиолиз воды, который заключается в ионизации и последующем распаде ионизированной молекулы воды с образованием ненасыщенных радикалов Н и ОН, не несущих электрических зарядов, но имеющих ненасыщенные валентности, и поэтому обладающие исключительно высокой химической активностью, при этом образуются также соединения типа Н₂О₂ или НО₂ (гидропероксид), являющиеся сильными окислителями.

22. Поглощенная и экспозиционная доза. Мощность дозы. Единицы измерения.

Поэтому основной величиной, характеризующей действие ионизирующего излучения на вещество, является энергия излучения, поглощенного единицей массы вещества за время облучения. Эта величина называется дозой излучения или поглощенной дозой излучения .

Экспозиционную дозу, или дозу облучения определяют по ионизирующему действию излучения в воздухе. Рентгену дают определение: это доза рентгеновского или - излучений, которое в результате полной ионизации 1 см³ чистого сухого воздуха при 0⁰С и нормальном давлении образует округленно два млрд. пар ионов. Для количественной характеристики действия излучения водится понятие мощности дозы излучения Р. Мощность дозы излучения есть величина, измеряемая дозой излучения, поучаемой объектом за единицу времени. При достаточно равномерном действии излучения мощность дозы Р численно равна отношению дозы излучения к промежуткам времени действия излучения: .Единицами мощности дозы излучения являются: для поглощенной дозы –ватт на кг (Вт/кг) и рад в секунду (рад/с); для экспозиционной дозы – ампер на кг (А/кг) и рентген в час (Р/ ч) или микрорентген в секунду (мкР/ с). Относительная биологическая эффективность.Если известна экспозиционная доза D₀ в рентгенах, которой облучается объект, то с помощью переходного коэффициента f, который обычно определяется опытным путем на моделях (фонтомах), можно найти поглощенную в объекте дозу в радах:

Коэффициент f зависит главным образом от атомного номера и плотности вещества объекта, и в меньшей степени – от энергии фотонов. Например, для воды соответственно для мягких тканей человека коэффициент f мало зависит от энергии фотонов и округленно может быть принят равным единице (f = 1).Биологическое действие различных видов ионизирующего излучения отличается. В связи с этим в дозиметрию вводится величина, называемая биологической дозой излучения D_б. Единицей ее является биологический эквивалент рада - бэр. Бэр равен количеству энергии любого вида ионизирующего излучения, которое по своему биологическому действию эквивалентно 1 рад рентгеновского или гамма – излучения. Биологическая доза излучения в Берах численно равна произведению поглощенной дозы в радах на коэффициент, называемой относительной биологической эффективностью излучения (ОБЭ):