- •Основы радиационной экологии
- •Введение
- •1 Основные понятия, термины и определения
- •2 Из чего сделано вещество. Немного истории
- •2.1 Атомы
- •2.2 Элементарные частицы
- •2.3 Кварки
- •3 Элементарные частицы
- •3.1 Фундаментальные взаимодействия
- •3.2 Аннигиляция
- •4.1 Состав атомных ядер
- •4.2 Изотопы
- •4.3 Атом водорода
- •4.4 Дефект массы
- •4.5 Постулаты Бора
- •4.6 Корпускулярно-волновой дуализм
- •4.7 Энергия связи ядер
- •4.7.1 Энергетические уровни ядра
- •4.7.2 Насыщение ядерных сил
- •4.7.3 Импульс движения
- •4.7.4 Магнетон Бора
- •4.7.5 Спин ядра
- •4.8 Единицы атомной и ядерной физики
- •5 Радиоактивность
- •5.1 Естественная радиоактивность
- •5.2 Превращения ядерных частиц
- •5.7.1 Устойчивость ядер
- •5.3 Закон радиоактивного распада
- •5.4 Ядерные реакции
- •5.4.1 Первая ядерная реакция
- •5.4.2 Ядерные реакции под действием α- частиц
- •5.4.3 Ядерные реакции под действием протонов
- •5.4.4 Ядерные реакции под действием нейтронов
- •5.4.5 Реакция деления тяжелых ядер
- •5.4.5.1 Цепная реакция
- •5.4.5.2 Критическая масса
- •5.4.5.3 Ядерные реакторы
- •5.5 Синтез атомных ядер
- •5.5.1 Протон - протонная реакция
- •5.5.2 Углеродно – азотный цикл
- •5.5.3 Управляемый термоядерный синтез
- •6 Проявление радиоактивности
- •6.1 Ионизация
- •6.1.1 Потенциал ионизации
- •6.2 Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
- •6.2.1 Радиолиз воды
- •8.2.2 Свободные радикалы
- •6.3 Наведенная радиоактивность
- •Дозиметрия радиационных явлений
- •7.1 Радиоактивность, единицы измерения
- •7.2 Доза излучения
- •6.2.1 Экспозиционная доза
- •6.2.2 Поглощенная доза
- •6.2.3 Эквивалентная доза
- •6.2.4 Мощность дозы
- •8 Дозиметрия ионизирующих излучений
- •8.1 Детекторы ионизирующих излучений
- •8.1.1 Ионизационные камеры
- •8.1.1.1 Газоразрядные счетчики
- •8.1.2 Химические детекторы
- •8.1.3 Сцинтилляционные счетчики
- •8.1.4 Фотографические детекторы
- •8.1.6 Другие виды детекторов
- •8.2 Дозиметрические приборы
- •8.2.1 Некоторые дозиметрические приборы старшего поколения
- •8.2.2 Современные дозиметрические приборы
- •8.2.2.1 Многофункциональные приборы для контроля альфа, бета, гамма и нейтронного излучения
- •8.2.2.2 Приборы для контроля альфа - излучения
- •8.2.2.3 Приборы для контроля гамма – излучения
- •8.2.2.4 Системы индивидуальной дозиметрии
- •8.2.2.5 Приборы радиационного дозиметрического контроля
- •8.2.2.6 Радиометры
- •Приборы ветеринарного контроля
- •8.2.2.8 Системы радиационного контроля и мониторинга
- •8.2.2.9 Приборы радиационного контроля общего назначения
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
1 Основные понятия, термины и определения
Активность радионуклида - количество распадов на единицу времени.
Альфа-излучение (α-излучение) – ионизирующее излучение, состоящее из ядер гелия (2 протона+2 нейтрона).
Бета-излучение (β-излучение) – излучение электронов или позитронов.
Гамма-излучение (γ-излучение) – электромагнитное (фотонное) излучение, испускаемое при ядерных превращениях, переходах ядер в основное состояние или при аннигиляции частиц.
Детектор – вещество или устройство, которое преобразует ионизирующее излучение в сигнал, доступный для измерения.
Доза – сокращенное наименование поглощенной или эквивалентной дозы.
Изотопы – атомные элементы, имеющие равное количество протонов и разное количество нейтронов.
Ионизирующее излучение – любое излучение, взаимодействие которого с любыми объектами приводит к образованию электрических зарядов разных знаков (пар ионов).
Мощность дозы - поглощенная энергия в единицу времени.
Поглощенная доза – энергия ионизирующего излучения, поглощенная объектом.
Природный радиационный фон определяется космическим излучением в данной географической точке и содержащимися в почве радионуклидами
Радионуклид - радиоактивный атом с данным массовым числом и атомным номером, ядро которого способно к радиоактивному распаду.
Тормозное излучение – фотонное излучение с непрерывным спектром, испускаемое при изменении кинетической энергии заряженных частиц. Возникает в среде, окружающей источник бета – излучения в рентгеновских трубках, в ускорителях электронов и т.д.
Эквивалентная доза – энергия любого ионизирующего излучения, поглощенная живым объектом и оказывающая действие аналогичное действию γ-излучению. Для других видов излучения вводится поправочный коэффициент.
Экспозиционная доза - поглощенная энергия, которая в 1 кубическом сантиметре воздуха при нуле Цельсия и 1013,3 ГПа приводит к образованию 2,08х109 пар ионов.
2 Из чего сделано вещество. Немного истории
Мы часто говорим о материальности мира, подразумевая обычно под этим вещественную часть материального. Для некоторых, их, вероятно большинство, вопросы, относящиеся к глубинным физическим явлениям или философскому осмыслению жизни кажутся надуманными, но, по-видимому, каждый образованный человек должен иметь представление об устоявшихся в науке представлениях о природе вещественного.
2.1 Атомы
Представление о том, что мир состоит из фундаментальных частиц, имеет долгую историю. Впервые мысль о существовании мельчайших невидимых частиц, из которых состоят все окружающие предметы, была высказана за 400 лет до нашей эры греческим философом Демокритом. Он назвал эти частицы атомами, т. е. неделимыми частицами. Наука начала использовать представление об атомах только в начале XIX века, когда на этой основе удалось объяснить целый ряд химических явлений. В 30-е годы XIX века в теории электролиза, развитой М. Фарадеем, появилось понятие иона и было выполнено измерение элементарного заряда. Конец XIX века ознаменовался открытием явления радиоактивности (А. Беккерель, 1896 г.), а также открытиями электронов (Дж. Томсон, 1897 г.) и α-частиц (Э. Резерфорд, 1899 г.). В 1905 году в физике возникло представление о квантах электромагнитного поля – фотонах (А. Эйнштейн).