Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ядерная физика.docx
Скачиваний:
5
Добавлен:
22.02.2016
Размер:
2.07 Mб
Скачать

Гамма –випромінювання і його властивості.

- випромінювання не відхиляється електричними і магнітними полями, володіє відносно слабкою іонізуючою і надзвичайно великою проникною здатністю (про­ходить крізь шар свинцю завтовшки5 см), дифрагує на кристалах.- випромінювання – це короткохвильове елек­тромагнітне випромінювання з дуже малою довжиною хвиліі внаслідок цього – яскраво вираженими корпускулярними властивостями.

Експериментально встановлено, що - випромінювання не є самостійним видом радіоактивності, а лише супроводжує- та- розпади; виникає також під час ядерних реакцій, гальмування заряджених частинок, їх розпаду та ін. Встановлено, що- випромінювання не викликає зміни заряду і масового числа ядер, воно випускається дочірнім ядром, яке в момент свого утворення перебуває у збудженому стані.

Повертаючись в основний стан, збуджене ядро може пройти через ряд проміжних станів, тому - випромінювання одного і того самого радіоактивного ізотопу може містити кілька груп-кван­тів, що відрізняються одна від одної своєю енергією. Отже, спектр- випромінювання дискретний.

Ядро, яке знаходиться у збудженому стані, може передати енергію Епри переході в основний стан одному з електронів атома (без випускання- кванта). При цьому випромінюється електрон конверсії, а саме явище називається внутрішньою конверсією. Якщо енергія збудженого ядра виділяється у вигляді- кванта, то його частота визначається з. Якщо випромінюються електрони конверсії, то їх енергія буде,де- робота виходу електронів з відповідних електронних оболонок. Вакантні місця, що виникли внаслідок випромінювання елек­тронів конверсії, будуть заповнюватись електронами з верхніх оболонок. Тому внутрішня конверсія завжди супроводжується характеристичним рентгенівським випромінюванням.

- кванти мають нульову масу спокою, тому під час проходження крізь речовину вони або поглинаються, або розсіюються речовиною, але їх енергія не змінюється. Внаслідок поглинання інтенсивність- випромінювання зменшується за експоненціальним законом:, детаІ- інтенсивність- випромінювання на вході і виході речовини завтовшких,- лінійний коефіцієнт поглинання, який залежить від властивостей речовини та енергії- квантів.

- кванти, проходячи через речовину, можуть взаємодіяти як з електронами атомів речовини, так із їх ядрами.

Основними процесами, які супроводжують проходження - квантів крізь речовину, є фотоефект, комптонівське розсіювання і утворення електрон-позитрон­них пар.

Фотоефект– це процес, при якому атом поглинає- квант і випромінює електрон. Оскільки електрони вибиваються з внутрішніх оболонок атома, він супровод­жується характеристичним рентгенівським випромінюванням. Фотоефект відбувається в області малих енергій- квантів.

Зі збільшенням енергії - квантівосновним механізмом взаємодії з речовиною єкомптонівське розсіювання.

При стає мо­жливим процес утворення електронно-по­зитронних пар в електричних полях ядер. Ймовірність цього процесу пропорційна доі збільшується з ростом. Тому приосновним процесом взаємодії- випромінювання в довільній речовині є утворення електрон-позитронних пар.

Якщо енергія - кванта перевищує енергію зв’язку нуклонів у ядрі, то може спостерігатисьядер­ний фотоефект– виривання з ядра одного з нуклонів, найчастіше нейтрона. Велика проникна здатність- випромінювання використовується в- дефектоскопії – методі спектроскопії, який ґрунтується на відмінності в інтенсивності випромінювання, що пройшло різні ділянки речовини.

Дія - випромінювання (а також ін­ших видів іонізуючого випромінювання) на речовину характеризується дозою іонізуючого випромінювання. Розрізняють такі одиниці випромінювання:

Поглинута доза випромінювання– фізична величина, що дорівнює відношенню енергії поглинутого випромінювання до маси опромінюваної речовини. Одиниця поглинутої дози випромінювання – грей (Гр): 1Гр=1– доза випромінювання, при якій опромінюваній речовині масою1 кгпередається енергія довільного іонізуючого випромінювання1 Дж.

Експозиційна доза випромінювання– фізична величина, що дорівнює відношенню суми електричних зарядів всіх іонів одного знака, створених електронами, звільненими в опромінюваному повітрі (при повному використанні іонізуючої здатності електронів), до маси цього по­вітря.

Одиниця експозиційної дози випромінювання – кулон, поділений на кілограм , часто користуються позасистемною одиницею – рентген (Р):

.

При експозиційній дозі, яка дорівнює одному рентгену, в сухого повітря при нормальному атмосферному тиску виникає сумарний заряд іонів одного знака величиноюКл.

Біологічна доза– величина, яка вказує вплив випромінювання на організм.

Одиниця біологічної дози – біоло­гічний еквівалент рентгена (бер):1бер– доза довільного виду іонізуючого випромінювання, яка здійснює таку саму біологічну дію, яку здійснює доза рентгенівського або- випромінювання в

.

Потужність дози випромінювання – величина, яка дорівнює відношенню дози випромінювання до часу опромінювання.