1) Дайте определение термина «радиация».
Радиация - это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации.
2) Назовите виды ионизирующих излучений и их основные физические характеристики.
Альфа-частицы ( -частицы) представляют собой ядра атомов гелия и состоят из двух протонов и двух нейтронов
- имеют двойной положительный заряд и относительно большую массу (превышающую массу электрона в 7300 раз, движутся со скоростью около 20000 км/с).
-имеют энергию. Массивны и обладают сравнительно большой энергией, путь их в веществе прямолинеен;
- на своем пути создают ионизацию большой плотности, вызывают сильно выраженные эффекты ионизации и флуоресценции. Этот вид излучения наблюдается преимущественно у естественных радиоактивных элементов (радий, торий, полоний, уран и др.)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - - - - - - - - - - - -- -
Бета-частицы (β-частицы) представляют собой поток частиц (электроны или позитроны) ядерного происхождения.
-позитрон - элементарная частица, подобная электрону, но с положительным знаком заряда.
- обладают различным запасом энергии, объясняется тем, что при бетараспаде из атомного ядра вылетают одновременно с бета-частицей нейтрино.
-поскольку бета-частицы одного и того же радиоактивного элемента имеют различный запас энергии, то величина их пробега в одной и той же среде будет неодинаковой.
-имея крайне малую массу, они легко изменяют направление движения под действием электрических полей встречных атомов.
-бета-излучение обладает меньшим эффектом ионизации, чем альфа-излучение. Проходя через вещество бетачастицы взаимодействуют как с электронами, так и с ядрами атомов. В результате ионизации в некоторых средах происходят вторичные процессы: люминесценция, фотохимические реакции, образование химически активных радикалов.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - - - - - - - - - - - -- -
Гамма-излучение ( ) представляет собой поток электромагнитных волн, так же, как радиоволны, видимый свет, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, рентгеновское излучение.
-различные виды электромагнитного излучения отличаются условиями образования и свойствами (длиной волны, энергией).
-гамма-излучение распространяется со скоростью света, оно свободно проходит через тело человека и другие материалы без заметного ослабления.
-гамма-излучение распространяется прямолинейно, оно имеет большой пробег в воздухе и может создавать вторичное и рассеянное излучения в средах, через которые проходит.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - - - - - - - - - - - -- -
Рентгеновское излучение возникает при торможении электронов в электрическом поле ядер атомов вещества (тормозное рентгеновское излучение) или при перестройке электронных оболочек атомов при ионизации и возбуждении атомов и молекул (характеристическое рентгеновское излучение). При различных переходах атомов и молекул из возбужденного состояния в невозбужденное может происходить испускание видимого света, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - - - - - - - - - - - -- -
Гамма-кванты — это излучение ядерного происхождения. Они испускаются ядрами атомов при альфа- и бета-распаде природных и искусственных радионуклидов в тех случаях, когда в дочернем ядре оказывается избыток энергии, не захваченный корпускулярным излучением (альфа- и бетачастицей).
-гамма-кванты лишены массы покоя (это значит, что фотоны существуют только в движении). Они не имеют заряда и поэтому в электрическом и магнитном полях не отклоняются. И поэтому у гамма-квантов слабое ионизирующее действие.
-распространяются прямолинейно и равномерно во все стороны от источника.
-скорость распространения их в вакууме равняется скорости света (3 . 1010см/с).
-частота колебаний гамма-квантов связана с длиной их волны. Чем меньше длина волны, тем больше частота колебаний излучения, тем больше его энергия и, следовательно, проникающая способность.
-в состав потока гамма-излучения чаще входят кванты различной энергии.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - - - - - - - - - - - -- -
Нейтронное излучение — поток нейтронов. Заряд - 0, масса - 1а.е.м., энергия - 0,1-20 МэВ, излучается при ядерных превращениях, пробег больше, чем у других излучений.
Наиболее опасными являются γ - излучения и нейтроны, так как имеют наибольшие пробеги.
3) Назовите основные единицы измерения ионизирующих излучений.
Постоянная радиоактивного распада для определенного изотопа показывает,
какая доля ядер распадается в единицу времени. Постоянную распада выражают в обратных единицах времени: с -1 , мин -1 , ч -1 и т. д., чтобы показать, что количество радиоактивных ядер убывает.
Период полураспада — это время, в течение которого распадается половина исходного количества радиоактивных ядер.
Активность распада
Единицей активности в СИ служит распад в секунду (расп/с), ее называют беккерель (Бк); 1 Бк = 1 с-1.
Также используется единица - кюри (Ки). Кюри - это такое количество любого радиоактивного вещества, в котором число радиоактивных распадов в секунду равно 3,7*10^10. Единица кюри соответствует радиоактивности 1 г радия. Кюри очень большая величина, поэтому обычно употребляют дробные производные единицы (1 мКи, мкКи, 1 нКи, 1 пКи). 1 Ки = 3,7 . 1010 Бк.
Доза излучения (экспозиционая доза). Это величина энергии, поглощенной в единице объема (массы) облучаемого вещества. Различают дозу в воздухе, дозу на поверхности (кожная доза) и в глубине облучаемого объекта (глубинная доза), очаговую и интегральную (общая поглощенная доза) дозы.
Единица в СИ принят кулон на килограмм (Кл/кг), т. е. такая экспозиционная доза рентгеновских и гамма-лучей, при которой в 1 кг сухого воздуха образуются ионы, несущие заряд в один кулон электричества каждого знака.
На практике применяют единицу рентген (1 Р = 2,58 . 10-4 Кл/кг).
Рентген (Р) — экспозиционная доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой в 1 см3 воздуха (0,001293 г сухого воздуха) при нормальных условиях (0 ooС и 1013 ГПа) образуется 2,0*10^9 пар ионов.
Поглощенная доза
Единица рад (rad — radiation absorbent dose) - поглощенная доза любого
вида ионизирующего излучения.
Единица в СИ принят джоуль на килограмм (Дж/кг), т. е. такая поглощенная доза, при которой в1 кг массы облученного вещества поглощается 1 Дж энергии излучения. Этой единице присвоено собственное наименование грей (Гр), 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.
Эквивалентная доза
В системе СИ за единицу эквивалентной дозы принят зиверт (Зв); 1 Зв = 100бэр.
Внесистемная единица эквивалентной дозы — биологический эквивалент
рентгена - бэр (1 бэр = 1 . 10 -2 Дж/кг).
Для обеспечения прогноза радиоактивных воздействий введено понятие
Мощность поглощенной дозы. Это чрезвычайно важное понятие применяется и для экспозиционной, и для поглощенной, и для эквивалентной доз. В каждом случае, соответствующая мощность дозы равна дозе, получаемой тем или иным
веществом за единицу времени (за секунду или, в бытовых условиях чаще, за час).
Мощность эквивалентной дозы принято обозначать МЭД. Зная эту величину,
можно наперёд вычислить ожидаемое значение получаемой дозы за любой,
наперед заданный, период времени, умножив МЭД на это время.
Последствия облучения определяются не мощностью дозы, а суммарной
полученной дозой, т.е. мощностью дозы умноженной на время, в течение
которого облучается человек. Например, если мощность дозы составляет 0,11
мкЗв/ч, то облучение в течение года (8800 ч) создаст дозу 1000 мкЗв или 1
миллизиверт (мЗв).
4) Что такое поглощенная, экспозиционная и эквивалентная дозы излучения?
5) Охарактеризуйте биологическое действие ионизирующих излучений на организм человека.
Биологическое действие ионизирующих излучений – это способность их вызывать функциональные и морфологические изменения в клетках, тканях, органах и в целостном организме.
Неощутимо человеком, существует скрытый период проявления действия, среди последствий- генетические эффекты (наследственные заб-я в рез-те мутаций, дозы облучения накапливаются в организме,
6) Какими нормативными документами регламентируются уровни облучения?
Основной документ в сфере нормирования радиационного облучения - это СанПиН 2.6.1.2523-09 "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)"
Введены в действие с 01.09.2009 постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №47 от 07.07.2009
Действуют по сегодняшний день.
СанПиН 2.6.1.2800-10 "Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет источников ионизирующего облучения"
Введены в действие с 18.03.2011 постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №171 от 24.12.2010
Действуют по сегодняшний день.
СП 2.6.1.2612-10 "Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)"
Введен в действие с 17.09.2010 постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №40 от 26.04.2010
Действует по сегодняшний день.
СП 2.6.6.1168-02 "Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-2002)"
Введен в действие с 01.01.2003 постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №33 от 23.10.2002
Действует до 01.01.2018.
Федеральный закон №3 от 09.01.1996 (в редакции 19.07.2011) "О радиационной безопасности населения"
Начало действия последней редакции с 21.10.2011.
Изменения, внесенные Федеральным законом от 19.07.2011 N 248-ФЗ, вступили в силу по истечении 90 дней после дня официального опубликования (опубликован в "Российской газете" - 22.07.2011).
Действует по сегодняшний день.
7) Назовите способы защиты от ионизирующих излучений.
Методы и средства защиты от ионизирующего излучения основываются на следующем:
1 Установление предельно допустимых доз облучения.
2 Контроль уровня радиации.
3 Изоляция излучающих объектов.
4 Применения вентиляции и вытяжных шкафов.
5 Применения защитных экранов.
8) Какими приборами измеряют ионизирующие излучения?
1. Дозиметры на основе ионизационных камер
Точные приборы ионизирующего излучения, действующие за счет перемещения в специальном отсеке заряженных частиц. Устройство дополнено блоком питания и регистратором. Числовое значение тока, возникающего в камере, фиксируется микроамперметром и преобразовывается в показатель мощности излучения. Примерами таких дозиметров являются ДП-24, ДП22В, а также комплект ИД-1.
2. Газоразрядные счетчики
Высокочувствительные приборы для обнаружения ионизирующих излучений незначительной интенсивности. Устройство представляет собой металлический баллон, заполненный одним из инертных газов, с установленным внутри анодом. Возникновение электрических импульсов регистрируется специальным датчиком и преобразовывается в численные показатели. Аппараты используются в военной и бытовой сфере. Примерами устройств являются «Сосна», «Припять», ДП-12, «Мастер» и пр.
3. Галогенные приборы ионизирующего излучения
Данный вариант измерительного устройства может применяться в полевых условиях, работать от сухих батарей. Специальные камеры оборудования заполнены не только инертным газом, но также хлором, бромом или йодом. Производители выпускают СИ1-Г, СИ-3БГ и прочие.
10) Что такое период полураспада?
Периодом полураспада называется время, за которое радиоактивное вещество естественным образом теряет половину своей радиоактивности.
14) Расскажите об источниках ионизирующих излучений.
Источниками ионизирующих излучений являются искусственные и естественные явления, объекты:
Естественные источники – это в первую очередь радиоактивные элементы, присутствующие в земной коре и атмосфере, а также космические лучи;
Искусственные источники – это радиоактивные элементы, производимые в ядерных реакторах (например, плутоний) или устройствах, генерирующих ионизирующее излучение (рентгеновские аппараты, кобальтовые бомбы).
Источник ионизирующего излучения – объект, содержащий радиоактивный материал или техническое устройство, испускающее или способное испускать в определённых условиях ионизирующее излучение. |
Скачать 1.05 Mb.