Бета-излучение
Схема позитронного β+-распада имеет вид:
AZ P Z-A1D 01e 00ν энергия распада
Пример: |
2211Na 1022 Na 01e 00 2,4 МэВ |
т. е. массовое число при позитронном +-распаде остается постоянным, а заряд ядра уменьшается на единицу
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
11 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|
Бета-излучение
Масса -частиц в несколько десятков тысяч раз меньше массы -частиц.
Скорость – в пределах 0,3– 0,99 скорости света.
Энергия не превышает нескольких МэВ.
Длина пробега в воздухе составляет 180 см, а в мягких тканях человеческого тела ~ 2,5 см. Проникающая способность -частиц выше, чем-частиц из-за меньших величин массы и заряда.
Для полного поглощения потока -частиц, обла-
дающих максимальной энергией 2 МэВ, требует- ся защитный слой алюминия толщиной 3,5 мм.
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
12 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|
Типичные энергетические спектры альфа- и бета-распада
Все -частицы, испускаемые при -распаде, имеют
кинетическую энергию, равную энергии распада и, наоборот, практически ни одна -частица не имеет кинетической
энергии, равной энергии распада.
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
13 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|
Гамма-излучение
Переход ядра из возбужденного состояния в основное состояние или в состояние с меньшей энергией возбуждения может происходить различными способами, в том числе путем испускания
электромагнитного гамма-излучения.
Гамма-излучение – электромагнитное излучение с высокой энергией и малой длиной волны. Оно испускается при ядерных превращениях или взаимодействии частиц.
Высокая энергия (0,01–3 МэВ) и малая длина волны обусловливают большую проникающую способность гамма-излучения.
Гамма-лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях.
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
14 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|
Гамма-излучение
Схема -распада имеет вид:
AZ P* AZ P γ энергия распада
Звездочка означает, что исходное ядро находится в возбужденном состоянии.
Пример: |
13756 Ba* 13756 Ba γ (0,662 МэВ) |
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
15 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|
Нейтронное излучение
Нейтронное излучение представляет собой поток ядерных частиц, не имеющих электрического заряда. Масса нейтрона приблизительно в 4 раза меньше массы альфа-частиц.
В зависимости от энергии различают:
Медленные |
Промежуточные |
Быстрые |
нейтроны |
нейтроны |
нейтроны |
(с энергией |
(с энергией |
(с энергией от |
менее 1 КэВ) |
от 1 до 500 КэВ) |
500 КэВ до 20 МэВ) |
Среди медленных нейтронов различают тепловые нейтроны с энергией менее 0,2 эВ. Тепловые нейтроны находятся по существу в состоянии термодинамического равновесия с тепловым движением атомов среды.
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
16 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|
Нейтронное излучение
Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии, но она существенно выше, чем у альфа- или бета-частиц.
Длина пробега нейтронов промежуточных энергий составляет около 15 м в воздушной среде и 3 см в биологической ткани, аналогичные показатели для быстрых нейтронов – соответственно 120 м и 10 см.
Нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения.
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
17 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|
Закон радиоактивного распада
Математическое выражение, описывающее распад, одинаковое для -, - и -распадов. Это выражение
названо универсальным законом радиоактивного распада.
Для данного атомного ядра вероятность радиоактивного распада за единицу времени
является постоянной. Следовательно, число актов радиоактивного распада dN за время dt определяется только количеством радиоактивных ядер N(t) в
данный момент времени t, т. е.
dN λNdt
Минус означает уменьшение количества атомов с течением времени.
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
18 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|
Закон радиоактивного распада
N N 0 e t
Разделив обе стороны уравнения на dt, обозначив скорость радиоактивного распада dN/dt, называемую активностью радиоактивного распада, буквой A, опуская знак минус, получим
A N
Это выражение можно использовать для определения величины скорости распада в образце с известным количеством атомов.
– время, за которое используется весь источник (распадется
N0 атомов) называется средним временем жизни
радиоактивного образца и является обратной величиной |
||||
постоянной распада . |
N 0 |
|
1 |
|
A |
|
|||
0 |
|
|
|
|
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
19 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|
Закон радиоактивного распада
Периодом полураспада Т1/2 называется то время, в
течение которого распадается половина начального количества атомов данного радиоактивного вещества. 1 2 N e λt
N0
Откуда T ln 2
λ 0,693
λ 0,693τ
Постоянная радиоактивного распада выражается
в обратных секундах. Закон радиоактивного распада можно записать в следующей форме
N N0e 0,693t
T
Основы дозиметрии. Лекция 1. Явление радиоакт |
20 |
ивности. Виды ионизирующих излучений |
|