Расчет толщины защитного слоя сооружения от ионизирующих излучений

Цель работы: 1. Знакомство с основными закономерностями взаимодействия ионизирующего излучения и вещества.

2. Произвести расчет толщины защитного слоя сооружения от ионизирующих излучений.

1. Общие сведения о радиации

Жизнь на Земле возникла и существует в мире радиации. «Radius» в переводе с латинского означает «луч, излучение». Это понятие включает в себя излучение видимого спектра, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, а также радиоволны. Излучение, при котором изменяется физическое состояние атомов, в результате чего они получают электрический заряд, называется ионизирующим.

Многие тысячелетия человек ничего не знал о существовании радиации. Люди, как и весь растительный и животный мир на Земле, постоянно подвергаются действию ионизирующего излучения, обусловленного естественным фоном, под которым понимают излучение земного и космического происхождения.

Определенное количество излучения исходит из природных источников. В земной коре и гидросфере наряду со стабильными атомами находятся в небольших количествах природные радиоактивные элементы (уран, радий, торий, полоний, калий и др.), а из глубин Вселенной, от далеких звезд, Солнца и из межзвездного пространства на Землю устремляется поток космических лучей. Они состоят из высокоэнергетических электрически заряженных и нейтральных частиц, а также электромагнитных волн, которые обладают ионизирующим эффектом.

В атмосфере ионизирующее излучение, приходящее из космоса, резко ослабляется. Только незначительная часть его доходит до поверхности Земли, а большая часть расходуется на ионизацию воздуха, приводя к образованию радионуклидов. Этот естественный радиационный фон. Он является неотъемлемым условием существования и нормального функционирования живых организмов.

2. Радиоактивность. Ионизирующее излучение. Источники ионизирующего излучения

Чтобы понять суть явления радиоактивности необходимо представление о строении атома.

Атом – это наименьшая частица химического элемента, сохраняющая все свойства этого элемента. Атом состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого по круговым или эллипсоидным орбитам с очень большой скоростью движутся электроны.

Радиус атома изменяется стомиллионными долями сантиметра ангстремами (1А = 10^-8 см).

Ядра атомов всех элементов состоят из элементарных частиц – протонов и нейтронов. Эти частицы называют иногда нуклидами из-за их способности превращаться друг в друга.

Протон – это частица, несущая один элементарный положительный заряд.

Нейтрон – это электрически не заряженная ядерная частица.

В природе встречаются вещества со сходными химическими свойствами, но разными атомными массами. Эти вещества называются изотопами, т.е. ядра их атомов имеют одинаковый заряд, но разную атомную массу. Например: природный уран имеет три изотопа имеют одинаковую атомную массу – 92.

Ядра с одинаковыми А, но разным Z называются изобарами. Пример: имеют А = 10.

Итак, радиоактивность – это самопроизвольный распад ядер атомов неустойчивых химических элементов, который сопровождается ионизирующим излучением и изменением атомного заряда и массового числа исходных ядер.