
- •Элементы ядерной физики. Явление радиоактивности
- •1. Элементы ядерной физики
- •1.1. Строение атома
- •1.2. Процессы ионизации и возбуждения атомов
- •1.3. Разновидности химических элементов в природе
- •2. Явление радиоактивности
- •2.1. Основные виды радиоактивных излучений и их характеристика
- •2.2. Типы ядерных превращений
- •2.3. Ядерные реакции
- •2.5. Искусственная радиоактивность
- •2.6. Закон радиоактивного распада
- •2.7. Взаимодействие радиоактивных излучений с веществом
- •3. ВопроСы для самоконтроля
- •4. Задачи для самостоятельного решения
- •Литература
- •Содержание Введение……………………………………………………………………..3
- •Кафедра физики и основ высшей математики предлагает вниманию учебно-методическое пособие: «дозиметрия ионизирующих излучений»
- •Элементы ядерной физики. Явление радиоактивности
- •210026, Г. Витебск, ул. 1-я Доватора 7/11.
4. Задачи для самостоятельного решения
1. Определить, в изотоп какого элемента превращается 94239 Рu после пос-ледовательных одного альфа- распада и одного бета-распада?
2. Определить, ядро какого элемента образуется после двух последова-тельных бета-превращений 90Sr?
3. Указать, в изотоп какого элемента превращается 86222Rn, испытавший последовательно два альфа- и два бета-распада?
4. Рассчитать, сколько протонов и нейтронов содержат следующие изотопы: 14С, 40К, 89Sr, 131J ,226Ra, 238U, 239 Рu?
5. Рассчитать массу ядра атома 134Cs.
6. Рассчитать энергию связи следующих изотопов: 90Sr, 137Cs, 239 Рu. Масса ядер изотопов: 90Sr – 88,856 ∙ 10-27кг, 137Cs – 134,692 ∙ 10-27кг, 239 Рu – 236,473 ∙ 10-27кг.
7. Определить удельную энергию связи для ядра радиоактивного изотопа 40К (масса ядра – 39,681∙ 10-27кг).
8. Определить, сколько атомов радиоактивного элемента останется через 14 лет? Имеется 5000 атомов радиоактивного элемента, а период полураспада 28 лет.
9. Активность изотопа иода-131 на 10.11. 2007 г. составляла 8 мкКи. Расс-читать активность изотопа на 15.12. 2007 года. Т½ = 8 дней.
10. Выяснить, какой изотоп определяет радиоактивность закрытого источника, если за 7 дней активность излучения источника уменьшилась с 25 мкКи до 18,75 мкКи.
11. Рассчитать, сколько слоев половинного ослабления следует взять для уменьшения интенсивности излучения радиоактивного источника в 512 раз?
12. Определить, какое количество атомов йода-131 распадается за сутки из 1 млн атомов, если период его полураспада составляет 8,04 суток.
13. Найти период полураспада радиоактивного вещества, если его актив-ность уменьшается в 3 раза за 8 суток.
14. Написать уравнение ядерной реакции под действием нейтрона для ядра серы-32 и для вновь образованного ядра отдачи схему его бета-распада.
Литература
1. . Белов, А.Д. Ветеринарная радиобиология / А.Д. Белов, В.А.Киршин.– М.: Агропромиздат, 1987. – 287 с.
2. Дорожко, С.В. Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвы-чайных ситуациях. Радиационная безопасность: учебное пособие. Часть 3. Радиационная безопасность / С.В. Дорожко, В.П. Бубнов, В.Т. Пустовит. – Мн.: УП «Технопринт», 2003. – 209 с.
3. Жалковский, В.И. Защита населения в чрезвычайных ситуациях: учеб. пособие для студентов высших учебных заведений / В.И. Жалковский, З.С.Ковалевич. – Мн.: ООО «Мисанта», 1998. – 112 с.
4. Кужир, П.Г. Радиационная безопасность: учебное пособие для студен-тов инженерно-технических. и технолог. специальностей / П.Г. Кужир, И.А. Сатиков, Е.Е. Трофименко; под ред. В.И. Стражева. – Мн.: НПООО «Пион», 1999. – 280 с.
5. Курс радиационной безопасности: учебник / В.Т.Ветрова и др.; под ред. В.Т. Ветровой. – Мн.: Ураджай, 1995. – 149 с.
6. Основы сельскохозяйственной экологии и радиационная безопасность: учебное пособие / А.В. Кильчевский и др.; под общей редакцией А.В. Кильчевского, Г.А. Чернухи. – Мн.: Ураджай, 2001. – 222 с.
7. Радиобиология: учебник / А.Д.Белов и др.; под ред. А.Д.Белова. – М.: Колос, 1999. – 384 с.
Приложения
Приложение 1
Пробег альфа-частиц
Энергия альфа-частиц, МэВ |
Воздух, см |
Биологическая ткань, мкм |
Алюминий, мкм |
4,0 |
2,5 |
31 |
16 |
4,5 |
3,0 |
37 |
20 |
5,0 |
3,5 |
43 |
23 |
6,0 |
4,6 |
56 |
30 |
7,0 |
5,9 |
72 |
38 |
8,0 |
7,4 |
91 |
48 |
9,0 |
8,9 |
110 |
58 |
10 |
10,6 |
130 |
69 |
Приложение 2
Пробег бета-частиц
Максимальная энергия бета-частиц, МэВ |
Воздух, см |
Биологическая ткань, мм |
Алюминий, мм |
0,01 |
0,13 |
0,002 |
0,0006 |
0,02 |
0,52 |
0,008 |
0,0026 |
0,03 |
1,12 |
0,018 |
0,0056 |
0.04 |
1,94 |
0,030 |
0,0096 |
0,05 |
2,91 |
0,046 |
0,0144 |
0,06 |
4,03 |
0,063 |
0.0200 |
0.07 |
5,29 |
0,083 |
0,0263 |
0,08 |
6,93 |
0,109 |
0,0344 |
0,09 |
8,20 |
0,129 |
0,0407 |
0,1 |
10,1 |
0,158 |
0,050 |
0,5 |
119 |
1,87 |
0,593 |
1,0 |
306 |
4,80 |
1,52 |
1,5 |
494 |
7,80 |
2,47 |
2,0 |
710 |
11,1 |
3,51 |
2,5 |
910 |
14,3 |
4,52 |
3,0 |
1100 |
17,4 |
5,50 |
5,0 |
1900 |
29,8 |
9,42 |
10 |
3900 |
60,8 |
19,2 |
Приложение 3
Проникающая способность разных видов радиоактивного излучения
Приложение 3
Приложение 3
Приложение 4
Толщина слоя половинного ослабления гамма-излучения и нейтронов
в разных материалах
Материал |
Плотность (р, г/см3) |
Толщина слоя, см |
||
Гамма-кванты проникающей радиации |
Гамма-кванты радиоактивного заражения |
Нейтроны |
||
Вода |
1 |
23 |
13 |
2,7 |
Грунт |
1,6 |
14,4 |
8,1 |
9,7 |
Полиэтилен |
0,95 |
24 |
14 |
2,7 |
Древесина |
0,7 |
33 |
18,5 |
9,7 |
Стеклопластик |
1,7 |
12 |
8 |
4 |
Бетон |
2,3 |
10 |
5,7 |
12 |
Железо, сталь |
7,8 |
3 |
1,7 |
11,5 |
Свинец |
11,3 |
2 |
1,2 |
12 |