- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •«Защита от ионизирующих излучений»
- •Глава 1 строение вещества и радиоактивность
- •Строение вещества
- •Радиоактивность
- •Превращения атомных ядер
- •1.4 Виды ионизирующих излучений
- •1.5 Закон радиоактивного распада
- •1.6 Активность и единицы ее измерения
- •Глава 2. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
- •2.1 Взаимодействие альфа и бета - излучения с веществом
- •2.2 Взаимодействие фотонного излучения с веществом
- •2.3 Взаимодействие нейтронного излучения с веществом.
- •Глава 3.Дозиметрические величины и их нормирование
- •3.1. Виды доз облучения
- •3.2. Мощность дозы
- •3.3. Нормы радиационной безопасности (нрб-99)
- •3.4 Операционные величины.
- •3.5 Статистическая оценка результатов радиационных измерений
- •Глава 4 биологическое действие ионизирующего излучения
- •4.1 Механизм биологического действия излучения
- •4.2 Классификация возможных последствий облучения
- •4.3 Детерминированные эффекты
- •4.4 Стохастические эффекты
- •4.5 Концепция беспороговой линейной зависимости «доза – эффект»
- •4.6 Современный взгляд на линейную беспороговую концепцию (лбк)
- •Глава 5 источники ионизирующих излучений на аэс
- •4 1 Контур 2 контур
- •5.2 Источники внешнего ионизирующего излучения на аэс.
- •«Собственной»;
- •Осколочной;
- •Коррозионной активностями.
- •5.3 Источники загрязнения радиоактивными аэрозолями и газами
- •5.4 Загрязненность поверхностей
- •Глава 6 радиационная защита на аэс
- •Метод защиты барьером (материалом);
- •Метод защиты расстоянием;
- •Метод защиты временем.
- •6.1 Расчет защиты от альфа и бета-излучения
- •6.2 Расчет защиты от гамма-излучения
- •Глава 7 методы регистрации ионизирующего излучения
- •7.1 Основные принципы регистрации ионизирующего излучения
- •7.2 Ионизационный метод регистрации ионизирующих излучений
- •7.3 Сцинтилляционный метод регистрации ионизирующих излучений
- •7.4 Полупроводниковый метод регистрации ионизирующих излучений
- •7.5 Люминесцентные методы регистрации ионизирующих излучений
- •7.6 Методы регистрации нейтронов
- •Глава 8 радиометрические и спектрометрические измерения
- •8.1 Радиометрические измерения
- •8.2 Спектрометрические измерения
- •Сцинтилляционные гамма-спектрометры.
- •Однокристальный гамма-спектрометр фотопоглощения.
- •Двухканальный гамма- спектрометр фотопоглощения с защитой антисовпадениями
- •Универсальный спектрометрический комплекс уск гамма плюс
- •Глава 9 основные правила организации работ с источниками ионизирующих излучений
- •Требования к производственным помещениям, зданиям и сооружениям.
- •Меры индивидуальной защиты и правила личной гигиены персонала
- •Требования к санитарно-бытовым помещениям.
- •Требования к персоналу
- •Организационные мероприятия, обеспечивающие радиационную безопасность работ.
- •Технические мероприятия, обеспечивающие радиационную безопасность.
- •Система радиационного контроля аэс.
- •Радиационный дозиметрический контроль на аэс
- •Радиационный дозиметрический контроль в зоне контролируемого доступа
- •Индивидуальный дозиметрический контроль
- •Термины и определения
- •Литература
2.1 Взаимодействие альфа и бета - излучения с веществом
Взаимодействие излучения с веществом определяется взаимодействием с атомами (их ядрами и электронами), составляющими вещество. Заряженные частицы, взаимодействуя с атомами среды, расходуют свою энергию на ионизацию, возбуждение (ионизационные потери) и тормозное излучение (радиационные потери).
Основными процессами взаимодействия заряженных частиц с веществом являются:
упругое рассеяние;
неупругое рассеяние;
тормозное излучение.
Упругое рассеяние происходит в результате электромагнитного взаимодействия заряженных частиц с кулоновским полем ядра – изменяется направление движения частицы, а её энергия остается неизменной.
Неупругое рассеяние происходит в результате взаимодействия заряженных частиц с электронами атома, при этом часть энергии передается электрону, который либо переходит в более высокое энергетическое состояние (возбуждение), либо отрывается от атома (ионизация). Налетающая частица теряет часть энергии и изменяет направление своего движения. Электроны, оторванные от атома способны на вторичную ионизацию атомов среды.
Тормозное излучение возникает при торможении заряженной частицы в электрическом поле атомного ядра и характерно для быстрых бета – частиц. Для остальных частиц радиационные потери энергии минимальны, а ионизационные потери играют доминирующую роль.
В табл. 2.1 приведены пробеги альфа и бета – частиц в воздухе и биологической ткани.
Как видно из табл. 2.1, пробеги альфа, бета – частиц в воздухе и биологической ткани очень малы. Поскольку радиационные потери бета – частиц пропорциональны их энергии и квадрату атомного номера материала защиты, то для снижения тормозного излучения применяют материалы с малым атомным номером (алюминий, оргстекло и т.д.). Альфа – частицы, в отличии от бета – частиц, имеют большую массу (примерно в 7500 раз превышающую массу электрона) и больший заряд, поэтому обладают и соответственно большей ионизирующей способностью. Пробег альфа – частицы в веществе практически прямолинеен из-за большого количества столкновений с электронами среды.
Табл. 2.1 Пробеги альфа и бета – частиц в воздухе и биологической ткани, см..
Энергия частиц, Мэв
|
Альфа - частица |
Бета - частица |
||
Воздух
|
Ткань
|
Воздух
|
Ткань
|
|
0,05 0,1 0,6 1,0 2,0 3,0 5,0
|
0,06 0,1 0,38 0,52 1,0 1,7 3,5 |
- - - 7,2х10-4 1,4х10-3 2,2х10-3 4,4х10-3 |
2,7 9,3 150 290 660 1000 1700
|
3,4х10-3 0,012 0,17 0,34 0,78 1,2 2,1 |
Биологическая опасность воздействия альфа – активных нуклидов на организм человека зависит от геометрии облучения (внешний или внутренний облучатель). От внешнего облучения потоком альфа – частиц защититься несложно, – достаточно применения основных средств индивидуальной защиты (спецодежда, резиновые перчатки). В случае же возможного внутреннего облучения альфа – активными аэрозолями легких человека, возникает необходимость применения средств защиты органов дыхания, что в некоторых случаях (тяжелая физическая работа, повышенная влажность) является проблемой.