- •Тема 1 Физическая природа и источники радиационной опасности для человека, объектов и природной среды
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Изотопы и радионуклиды. Радиоактивность
- •1.3.Виды радиоактивных излучений
- •1.3.3.Нейтронное излучение
- •1.3.3.4.1 - Излучение
- •1.3.3.4.2 Рентгеновское излучение (р.И.)
- •1.4.Единицы активности радионуклидов
- •1.4.1.Активность радионуклидов (а)
- •1.4.3.Закон радиоактивного распада
- •1.4.4.Природная радиоактивность
1.3.3.Нейтронное излучение
- Нейтроны вылетают из ядер в момент ядерных реакций, например при делении ядер U или Pu (плутония). Нейтроны имеют наибольшую проникающую способность в вещество.
Длина пробега n-частицы несколько километров. Электронейтральные нейтроны при прохождении через вещество (через тело человека) взаимодействуют не с заряженными электронами, а с ядрами атомов вещества, передавая им энергию. Таким образом, образуются заряженные частицы, которые осуществляют ионизацию среды. Характерной особенностью нейтронного излучения является его его способность преобразовывать атмы устойчивых элементов в их радиоактивные изотопы – что увеличивает опасность нейтронного заражения.
Средства защиты: применяются массивные железобетонные стены и защитные экраны из кадмия и бора.
1.3.3.4 Электромагнитные излучения (ЭМИ - различаются по своему происхождению, энергии и длине волны).
К ЭМИ относятся: р.и., - излучение и тормозное излучение (возникает при прохождении через вещество сильно ускоренных заряженных частиц). Видимый свет и радиоволны – тоже ЭМИ, но они не ионизируют вещество, ибо характеризуются большой длиной волны (меньшей жесткостью). Энергия ЭМ-поля излучается не непрерывно, а отдельными порциями – квантами (фотонами). Поэтому ЭМИ – это поток квантов или фотонов.
1.3.3.4.1 - Излучение
- Является потоком электромагнитных волн (ЭМВ) – квантов, которые излучаются в процессе радиоактивного распада при изменении энергетического состояния атомных ядер. Энергия - излучения находится в пределах от 10кэВ до 10МэВ. -лучи не имеют заряда в электрическом и магн. поле не откланяются. - излучение распространяется прямолинейно и равномерно во все стороны от источника со скоростью света в вакууме (300000км/с). Может вызвать излучение непосредственно или передавая энергию электронам. Энергетический спектр дискретен. Длина пробега - излучения более 100метров и в отличие от и -частиц проходит сквозь тело человека.
Защита: Бетонные стены толщиной 1,5-2м или перекрытия из свинца. Для ослабления - излучения в 2раза требуется: при его энергии 0,1МэВ – 0,12мм Рв, а при 2МэВ – 1,4ммРв.
1.3.3.4.2 Рентгеновское излучение (р.И.)
- это квантовые ЭМИ с =10-9-10-12м. Излучение с >0,210-9м – условно называют «мягким» р.и. , а с <0,210-9м - «жестким» р.и. Длина волны () – расстояние, на которое излучение распространяется за один период колебания. Р.И., как и всякое ЭМИ распространяется со скоростью света (300 000км/с). Энергия р.и. обычно не превышает 500кэВ.
1.4.Единицы активности радионуклидов
1.4.1.Активность радионуклидов (а)
- это количество их ядер, распадающихся в единицу времени А=N/t.
В системе СИ: 1Бк (беккерель) = 1расп/сек – это такая активность при которой за 1с. распадается 1 ядро.
Внесистемная единица: Ки (в честь Марии и Пьера Кюри). 1Ки=37млрд.расп./с (3,7∙1010 расп/с)= 37млрдБк.
Значению 1Ки примерно соответствует 1г чистого Ra (радия) в котором за 1с распадается 37 млрд. ядер или 3тонны U-238 или 0,08мг I-131.
1мКи= 0,001Ки. 1мкКи=0,000001Ки. 1нКи=10-9Ки.
При определении средства защиты: определяют не только активность (А), но и удельную активность (Аv=A/v -объемная – Ки/л, Ки/м3; Аs=A/s - поверхностная, линейная Ки/м2, Ки/км2; Аm=A/m – массовая Ки/кг).
1.4.2.Период полураспада (Т1/2) Т1/2=ln2/=0,693//
- время за которое первоначальное количество атомов радиоактивного вещества уменьшается в 2 раза.
Примеры: Р-49 – 4,5с; I-131 – 8суток; Се-137 – 30 лет. U-238 – 4,5млрд.лет. Ra-226 – 1590 лет.
Для Се-137: 1Ки/км2 – соответствует 50 000млрд./м2; 5Ки/км2 – соответствует 253 000млрд./м2 .
Чем меньше период полураспада радиоактивного изотопа, тем больше его радиоактивность, т.е. тем больше атомных ядер будет распадаться за единицу времени.