Радиоактивность –  самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в другие, сопровождающиеся испусканием ионизирующих излучений:

α-излучение (ядра гелия, Z=2, массовое число=4),

β-излучение (электроны, позитроны),

γ-излучение, рентгеновское излучение (кванты энергии = фотоны).

 

Свойства излучений:

Альфа: Неупругое столкновение альфа-частиц с орбитальными электронами атомов, возбуждение и ионизация атомов вещества.

Вета: Неупругое столкновение, ионизация атомов вещества. тормозное излучение (рентгеновское).

Гамма:

1.Фотоэлектрический эффект (выбивание электрона, образование радикалов) при Е=1-500 кэВ.

2. Рассеивание фотонов (эффект Комптона) при Е=1 МэВ.

3. Рождение пары электрон-позитрон исчезновении фотона при Е>1 МэВ

Нейтроны: Захват атомами медленных нейтронов (0,025-0,5эВ)

  1. Захват и поглощение ядрами тяжелых элементов (золото, уран) резонансных нейтронов (до 500 эВ)
  2. Упругое рассеяние промежуточных нейтронов (0,5 КэВ до 0,5 МэВ)
  3. Ядерная реакция и деление тяжелых ядер под действием быстрых (0,5-20 МэВ) и очень быстрых нейтронов (20-300 МэВ)
  4. Реакция скалывания – раскалывание ядер, прозрачных для сверхбыстрых нейтронов (>300 МэВ), на куски

 

Длина пробега частиц в среде зависит от начальной Е излучения и характеристик вещества среды: Для излучения с Е=4 МэВ, среда – это воздух

Вид излучения

Длина пробега в воздухе

Линейная передача Е среде

Плотность ионизации среды

α

Min

2,5 см

max

max

β

17,8 см

 

 

γ,  рентгеновское

Max

n·100 м

min

min

 

 

 

Дозы излучения и единицы измерения

 

Источника излучения

Доза экспозиции

D экс

Доза поглощенная

D п

Доза эквивалентная внешнего облучения

D экв.         (Н)

Доза эффективная

D эфф. (Е)

Источник

Поле

(поток излучения)

Вещество

(любой объект)

q

Орган, ткань

I

Тело как сумма органов и тканей

€

Беккерель

1 Бк =

1 распад/сек

Кулон/кг

Грей (Дж/кг)

Энергия в 1 Дж, поглощенная ед. массы вещества

Н = D п х Wr,

где Wr – взвешивающий коэф. излучения R

(ОБЭ) Дж/кг

Е = ∑Н·WТ ,

где WТ – взвешивающий коэф. ткани Т

Дж/кг

Кюри

1 Ки=3,7·10^10  Бк

Рентген

1Р=2,58×10^-4

Кл/кг

Рад

1 рад=0,01 Гр

Бэр

(биологический эквивалент рада)

Зиверт (Зв)

Характеристика активности источника

Характеристика

заражения местности

Мера степени, глубины и формы лучевого поражения

Мера риска лучевого поражения определенным видом излучения

Мера риска отдаленных последствий

 

Классификация видов облучения:

  1. Внешнее облучение – источник излучения находится вне организма.
  2. Внутреннее облучение – источник облучения находится в организме и участвует в биохимических реакциях

Виды эквивалентных доз:

1. Доза экв. внешнего облучения – зависит от Dп и вида излучения R (Wr): H = Dп · Wr

  1. Доза экв. внутреннего облучения – зависит от Dп и времени после поступления радионуклида в организм

Принципиальное свойство доз –  доза увеличивается (накапливается) со временем

Мощность дозы – это отношение приращенной дозы (поглощенной dDп, эквивалентной dH, эффективной dE) за интервал времени dt к этому периоду времени: dD/dt

Мощность дозы гамма-излучения – характеристика радионуклида (при известной гамма-постоянной радионуклида)

Гамма–постоянная гамма-излучающего радионуклида (Кγ) характеризует радиоактивность радионуклида (A, Ки) путем сравнения с радиоактивностью радия Ra (m, мг). Радий – эталон активности

Kγ · A = 8,4 · m

   γ-постоянная (Кγ) – это мощность поглощенной дозы в воздухе, создаваемая точечным изотопным источником гамма-излучения активностью 1 Бк на расстоянии 1 метр. Единицы измерения Кγ :   Гр·м2/с·Бк