Общие представления радиоактивности

Радиоактивность - это явление выброса энергии из ядра в форме α, β и γ — частиц.

α - лучи имеют заряд +2 и а.е.м. 4,ядро гелия.

β - лучи имеют заряд -1, масса принимается равная 0, электроны.

γ — лучи - это электромагнитное излучение высокой частоты.

Поглощенная доза ионизирующего излучения - это отношение энергии, которую поглощает тело массой m.

D = Е/m, [1Гр=Дж/кг]

Е - энергия, Дж

m — масса, кг.

Экспозиционная доза — это отношение заряда ионов одного знака, возникающих в воздухе, если на него действует излучение, к массе этого воздуха.

X = q/M, [Кл/кг]

М - масса воздуха.

Если в 1 кг воздуха возникает заряд q = 2,58*10^-4 Кл, то 1 рентген (1P) равен 2,58*10^-4 Кл/кг.

В 1 см3 сухого воздуха при нормальном давлении под действием излучения в 1P образуется 2*10⁹ пар ионов.

Биологическое влияние различных видов излучения на организмы не одинаково при одинаково поглощенной дозе излучения, например поглощенная доза излучения 1 Гр от α частиц оказывает примерно такое же влияние, как поглощенная доза 20 Гр от γ - излучения. Различие биологического действия разных видов излучения характеризуется коэффициентом относительной биологической активности или коэффициентом качества (К принимает значение от 1 до 10).

Поглощенная доза Д умноженная на коэффициент качества характеризует биологическое действие поглощенной дозы и называется эквивалентной дозой.

Н = Д*К [13в=1Гр*1к]

1в=10^-2Зв

1 рад = 10^-2Гр

Активность препаратамера количества радиоактивного вещества, определяется числом распадающихся атомов в единицу времени, если за 1 секунду происходит 1 ядерное превращение, то активность препарата равна 1 Бк (беккерель).

Активность такого числа радиоактивных ядер, в котором происходит 3,7*10¹⁰ актов распадов в секунду.

Основы биологического действия излучения

Излучение в состоянии воздействовать на электронные орбитали при этом может возникнуть две ситуации:

1. электрон переходит на более высокую орбиталь, изменяя число неспареных электронов.

2. происходит ионизация атомов за счет ухода электрона с орбитали.

Излучение способное воздействовать на ядро в результате может быть:

1. выбивание из ядра отдельных протонов или поглощение α частицы самим ядром.

2.ядро может механически переместится в другое равновесное состояние; пространственная конфигурация изменится (изомерический переход).

Все эти факторы в состоянии негативно влиять на ход биохимических процессов, которые в свою очередь могут оказаться несовместимыми с жизнью.

Необходимо учитывать радиолиз воды. Под действием излучения образуется свободные радикалы, а в присутствии кислорода свободный радикал - гидропероксид и пероксид водорода.

Физическая сторона радиоактивности. Основные понятия. Типы излучений

Радиоактивность - способность некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием различных видов радиоактивных излучений и элементарных частиц.

Радиоактивность подразделяют на естественную (наблюдается у неустойчивых изотопов, существующих в природе) и искусственную (наблюдается у изотопов, полученных посредством ядерных реакций).

Радиоактивное излучение разделяют на три типа:

а-излучение - отклоняется электрическим и магнитными полями, обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью; представляет собой поток ядер гелия; заряд α-частицы равен +2е, а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия ⁴2Не.

β-излучение - отклоняется электрическим и магнитным полями; его ионизирующая способность значительно меньше (приблизительно на два порядка), а проникающая способность гораздо больше, чем у α-частиц; представляет собой поток быстрых электронов.

γ-излучение - не отклоняется электрическим и магнитными полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей способностью; представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны λ < 10^-10 м и вследствие этого - ярко выраженными корпускулярными свойствами, то есть является поток частиц - γ-квантов (фотонов).

Период полураспада Т_1/2 - время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое.