Методичка по ЗНотЧС. Памятка для студентов по подготовке к лабораторной работе, её выполнению и оформлению
 Скачать 5.43 Mb.
|
|
Бета-излучатели
способность их невелика и составляет в воздухе 40 – 150 пар ионов на 1 см пробега. Проникающая способность β-частиц намного выше, чем у α-излучения. Она характеризуется минимальной толщиной слоя вещества, полностью поглощающего все β-частицы. Например, от потока β-частиц с максимальной энергией 2 МэВ человека полностью защищает слой алюминия толщиной 3,5 мм. В воздухе их пробег достигает 20 м, магнитным полем β-частицы отклоняются сильно. Гамма-излучение (γ-излучение) – электромагнитное излучение (длина волны 10–10–10–14 м), возникающее в некоторых случаях при α- и β-распаде, или аннигиляции частиц. Отдельно от других видов излучения оно не существует. γ-излучение - самое коротковолновое электромагнитное излучение высокой энергии, распространяющееся со скоростью света. Ионизирующая способность его в воздухе – всего несколько пар ионов на 1 см пути, т.е. значительно меньше, чем у вышеперечисленных видов излучений. А вот проникающая его способность очень велика – в 50 – 100 раз больше, чем у β-излучения - в воздухе она составляет сотни и тысячи метров. Большинство γ-квантов проходит через биологическую ткань и только незначительное их количество поглощается телом человека. Поэтому защита от внешнего γ-излучения представляет наибольшие проблемы. Защита осуществляется свинцом (рис. 1.5).  Рис. 1.5. Проникающая способность излучения. На загрязненных радионуклидами в результате Чернобыльской катастрофы территориях в настоящее время присутствуют (исключая 131I* и 134Cs*) следующие виды ионизирующих излучений (табл. 1.3): Таблица 1.3.
Рентгеновское излучение подобно γ-излучению, но имеет большую, чем у γ-излучения, длину волны 10-8 - 10-11 м и меньшую, чем у γ-излучения, энергию. Состоит из тормозного и (или) характеристического излучения, генерируемого в рентгеновских аппаратах рентгеновскими трубками, которые сами по себе не радиоактивны, т.е. рентгеновское излучение получается искусственно. Поскольку рентгеновская трубка питается электричеством, то испускание рентгеновских лучей может быть включено или выключено с помощью выключателя. Кстати, наше Солнце - один из основных естественных источников рентгеновского излучения, но земная атмосфера обеспечивает от него надежную защиту. Рентгеновское излучение широко используется в медицине для диагностики заболеваний. Медицинские рентгеновские снимки и т.п. вносят в дозу облучения дополнительно примерно 1,4 мЗв/год. Нейтронное излучение – это поток нейтральных частиц, которые не обладают электрическим зарядом и летят со скоростью 20 – 40 тыс. км/с. Оно может создаваться источниками искусственной радиации, получившими название техногенных (специальные установки, взрыв нейтронного боеприпаса и т.д.). Проникающая способность нейтронов достигает в воздухе несколько километров. Они не взаимодействуют с электронами и не вызывают непосредственной ионизации. Вызываемая нейтронами ионизация называется косвенной, т.к. создаётся во время упругих столкновений, неупругого рассеяния, реакции захвата или процесса расщепления. Ионизирующая способность нейтронного излучения составляет несколько тысяч пар ионов на 1 см пути. Она приводит к образованию и испусканию γ-лучей, β-радиации и, иногда и большего количества нейтронов. Такое явление получило название наведенная радиация – способность атомов, подвергшихся воздействию нейтронов, самостоятельно испускать радиоактивное излучение. Протонное излучение – поток протонов, составляющих основу космического излучения и ядерных взрывов. Их пробег в воздухе и проникающая способность занимают промежуточное положение между α- и β-излучением. Следовательно, α-излучение обладает высокой ионизирующей и слабой проникающей способностью. Обыкновенная одежда полностью защищает человека от внешнего облучения. Самым опасным является попадание α-частиц внутрь организма с воздухом, водой и пищей. β-излучение имеет меньшую ионизирующую способность, чем α-излучение, но большую проникающую способность. Одежда уже не может полностью защитить человека, нужно использовать любое укрытие. γ- и нейтронное излучения обладают очень высокой проникающей способностью, защиту от них могут обеспечить только убежища, противорадиационные укрытия, надежные подвалы и погреба. Ультрафиолетовое излучение и излучение лазеров в нашем руководстве не рассматриваются в качестве радиации. 3.3. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИОАКТИВНОСТИ По мере открытия учеными радиоактивности и ионизирующих излучений стали появляться и единицы их измерения. Например, рентген, кюри и др. Но они не были связаны какой-либо системой, а потому и называются внесистемными единицами. В настоящее время во всем мире действует единая система измерений – СИ (SI от франц. – Sistėme International - система интернациональная). Она принята в октябре 1960 г в Париже на Генеральной конференции по мерам и весам. У нас в стране она подлежит обязательному применению с 1 января 1982 г. К 1 января 1990 г. этот переход надо было завершить. Но в связи с распадом СССР, экономическими и другими трудностями процесс затянулся. Вся же новая аппаратура, в том числе и дозиметрическая, как правило, градуируется в новых единицах. Единицы радиоактивности. Мерой радиоактивности является активность радионуклида в источнике излучения. Активность радионуклида в источнике или препарате равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений (распадов) в этом источнике за малый интервал времени к величине этого интервала (например, обратной секунде – 1/с): А = dN/dt. В качестве единицы активности принято одно ядерное превращение в секунду, т. е. один распад в секунду (расп./с). В системе СИ эта единица названа беккерель (Бк), в честь французского физика А. Беккереля. На практике часто пользуются такой единицей, как ГБк (гигабеккерель) и ТБк (терабеккерель) (см. табл. 2-П приложения). При осуществлении радиационного контроля, в том числе и после Чернобыльской катастрофы, широко использовалась внесистемная единица активности – кюри (Ки) Эта первая предложенная единица измерения радиоактивности была названа в честь французских выдающихся физиков и химиков супругов-ученых Марии Складовской и Пьера Кюри. Один беккерель составляет приблизительно 2,7•10-11 Ки. 1 Кюри – это огромная величина, она равна 3,7•1010 ядерных превращений в секунду (Бк). Такой активностью обладает 1 г радия. Другой внесистемной единицей активности является резерфорд (Рд): 1 Рд = 106 Бк. Содержание активности в веществе часто оценивают в пересчёте на единицу массы вещества (Бк/кг) – удельная активность. Иногда оно выражается по отношению к единице объема: Бк/см3, Ки/м3, мКи/дм3, и т.п. (объемная концентрация) или к единице площади: ПБк/м2, Ки/км2, мКи/см2 и т.п. (поверхностная активность). Am = A/m; Av = A/v; АS = А/S. Для прогнозирования снижения активности радионуклидов после аварии на АЭС или ядерном взрыве используется закон Вэя-Вигнера: А1/А2 = (t2/t1)n, где А1 и А2 – активности излучения радионуклидов, соответствующие моментам времени t1 и t2 после начала радиоактивного загрязнения местности; n – показатель степени спада активности излучения во времени, зависящий от состава радионуклидов, выпавших на землю. Для аварии на АЭС с выбросом искусственных радиоактивных веществ ядерного топлива n = 0,4–0,86, а для ядерного взрыва атомного боеприпаса n = 1,2 Единицы измерения ионизирующих излучений. Для измерения величин, характеризующих ионизирующее излучение, исторически первой появилась единица «рентген». Это мера экспозиционной дозы рентгеновского или γ-излучений. Позже для измерения поглощенной дозы излучения добавили «рад». Все эти единицы суммированы в табл. 1.4. Доза ионизирующего излучения - энергия ионизирующего излучения, поглощённая в единице массы облучаемого вещества. Её называют поглощённой дозой (Dп), выражающей количество энергии любого вида излучений, поглощенной единицей массы вещества, отнесенное к этой массе (табл. 1.4): D=E/m В качестве единицы поглощенной дозы излучения в системе СИ используется единица – грей (Гр). Названа в честь Луиса Гарольда Грея (1905-1965 гг.) – крупного английского ученого, специалиста в области дозиметрии ионизирующего излучения. 1 грей – это такая единица поглощенной дозы, при которой 1 кг облучаемого вещества Таблица 1.4. Основные физические величины, используемые в радиационной защите, и их единицы
Продолжение табл. 1.4.
Продолжение табл. 1.4.
Продолжение табл. 1.4.
поглощает энергию в 1 джоуль (Дж). 1 Гр = 1 Дж/кг = 2,388•10-4 ккал/кг = 6,242•1015 эВ/г = 104 эрг/г = 100 рад. Энергию частиц измеряют в электрон-вольтах (эВ). Электрон-вольт - это энергия, которую приобретает электрон под действием электрического поля с разностью потенциалов (напряжением) в 1 вольт. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||