38. Взаимодействие радиоактивных излучений с веществом

Взаимодействие радиоактивного излучения с веществом характеризуется ионизирующей и проникающей способностью.

Ионизирующая способность – способность радиоактивного излучения образовывать пары ионов при прохождении в веществе.

Характеристика ионизирующей способности: линейная плотность ионизации ():

, ;

–число пар ионов одного знака, образованных ионизирующей частицей на элементарном пути .

Проникающая способность:

для и- излучений – это расстояние, которое проходит частица в веществе до того момента, когда ее энергия станет равной средней энергии теплового движения частиц вещества;

для - излучения– это расстояние, после прохождения которого поток -излучения уменьшается в определенное число раз (е, 10 раз).

39. Характеристики проникающей способности:

а) средний линейный пробег () – среднее расстояние, которое проходит ионизирующая частица в веществе до полной остановки:

[L] = м;

б) линейная тормозная способность(S):

, [S] = ,

dE – энергия, теряемая заряженной ионизирующей частицей при прохождении элементарного пути в веществе.

Пример: длина пробега до остановки

в биологической ткане:

–до 0,1 мм; – до 6 см;– проходит через тело человека;

в воздухе:

–от 3 до 9 см; – до 40 м;– приблизительно 200 м.

Чем больше заряд и масса частицы, тем выше ее ионизирующая и меньше проникающая способность. Эти величины зависят от плотности облучаемого вещества.

Основные эффекты действия радиоактивного излучения на вещество:

Упругое рассеяние (изменение направления излучения).

Возбуждение атомов.

Фотоэффект, который приводит к ионизации атомов.

Ядерные реакции (ведут к изменению проводимости, образованию ядерных осколков, дочерних ядер).

Выделение тепла.

Самое опасное – ионизация атомов, так как нарушается структура молекул.

 Защита от действия ионизирующего излучения

Различают три вида защиты: защита временем, расстоянием и материалом.

Чем больше время и чем меньше расстояние, тем больше экспозиционная доза.

Защита материалом основывается на различной способности веществ поглощать разные виды ионизирующего излучения. Например: от -излучения защитой может служить лист бумаги, одежда; от-излучения – алюминий 1-2 мм; свинец 13 мм уменьшает- излучение в 2 раза.

и -излучения внутрь организма человека попадают при дыхании и приеме пищи, при загрязнении кожи, через открытые раны.

40. Дозиметрия радиоактивных излучений

I. Поглощенная доза:

–энергия радиоактивного излучения, поглощенная массой вещества.

Единицы измерения

в СИ: =; 1 рад = 0,01 Гр

внесистемная: = рад.

II. Экспозиционная доза:

–заряд ионов одного знака в массе вещества в результате воздействия радиационного излучения.

Единицы измерения

в СИ: ; 1 Р = 2,6

внесистемная: =Р (рентген).

III. Биологическая доза (эквивалентная) доза:

–поглощенная доза;

k – коэффициент качества, который зависит от вида радиоактивности:

для - излучения, рентгеновского излученияk = 1;

для потока нейтронов ()k=3;

для-излученияk = 20.

Единицы измерения

в СИ: (Зиверт)

внесистемная: 1 бэр = 0,01 Зв.

Важна не только доза облучения, но и время, в течении которого объект подвергается облучению.

Для оценки скорости накопления дозы используют мощности доз:

, .

, .

, .