 |
16.Радиоактивность. Классификация ионизирующих излучений
|
|
|
|
16. Радиоактивность. Классификация ионизирующих излучений
Радиоактивность - это способность ядер некоторых химических элементов самопроизвольно распадаться с образованием ядер новых химических элементов и испусканием ионизирующего излучения.
Радиоактивный распад имеет статистическую природу; атомные ядра превращаются независимо друг от друга; каждый радионуклид имеет характерную для него вероятность распада. Для отдельного атома нестабильного нуклида нельзя предсказать момент его превращения. Вероятность распада обусловлена свойствами данного вида ядер, т. е. она не зависит от химического и физического состояния радионуклида.
Ионизирующими называют такие излучения, которые, проходя через среду, вызывают её ионизацию. Помимо ионизации излучения могут вызывать возбуждение молекул среды.
Ионизация – это эндотермический процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул. Положительно заряженный ион образуется, если электрон в молекуле получает достаточную энергию для преодоления потенциального барьера, равную ионизационному потенциалу. Отрицательно заряженный ион, наоборот, образуется при захвате дополнительного электрона атомом с высвобождением энергии.
По своей природе ионизирующее излучение бывает фотонным и корпускулярным.
Фотонное излучение - это разновидность электромагнитных волн, которые излучаются и переносят энергию в пространстве строго определёнными порциями — квантами. Фотонное излучение включает g(гамма)-излучение и рентгеновское излучение.
g-излучение - это фотонное излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер или при аннигиляции частиц (например, электрона и позитрона). Оно обладает высокой проникающей способностью (средний пробег фотонов в воздухе составляет около ста метров, а в биологической ткани - до 10-15 см), представляет основную опасность как источник внешнего облучения.
|
|
|
Рентгеновское излучение - это фотонное излучение, состоящее из тормозного или характеристического излучения. Под тормозным понимают излучение, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц, а под характеристическим - возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома.
Корпускулярное излучение - это ионизирующее излучение, состоящее из частиц с массой, отличной от нуля. Оно бывает следующих видов:
1. b(бета)-излучение, состоящее из электронов или позитронов, испускается при ядерных превращениях. Бета-частицы обладают малым пробегом (несколько метров в воздухе и несколько сантиметров в биологической ткани), они опасны при проникновении в лёгкие и желудочно-кишечный тракт как внутренние облучатели;
2. a(альфа)-излучение, состоящее из частиц, имеющих строение, аналогичное ядру атома гелия, т. е. из двух протонов и двух нейтронов, альфа-частицы обладают очень малым пробегом (не более нескольких сантиметров в воздухе и не более 0, 1 мм в биологической ткани). Альфа-излучатели опасны при проникновении внутрь организма как источники внутреннего облучения.
Также существуют протонное и нейтронное ионизирующие излучения. Протонное излучение – ионизирующее излучение, состоящее из тяжёлых заряженных частиц — протонов (протон – это положительно заряженная элементарная частица);
Нейтронное излучение – форма ионизирующего излучения, состоящая из нейтронов (нейтрон – это тяжёлая элементарная частица, не имеющая электрического заряда).
17. Источники возникновения ионизирующего излучения
|
|
|
Источник ионизирующего излучения - объект, содержащий радиоактивный материал (радионуклид), или техническое устройство, испускающее или способное в определённых условиях испускать ионизирующее излучение. Предназначен для получения (генерации, индуцирования) потока ионизирующих частиц с определёнными свойствами.
Источники излучений применяются в таких приборах, как медицинские гамма-терапевтические аппараты, гамма-дефектоскопы, плотномеры, толщиномеры, нейтрализаторы статического электричества, радиоизотопные релейные приборы, измерители зольности угля, сигнализаторы обледенения, дозиметрическая аппаратура со встроенными источниками и т. п.
1. По физической основе генерации излучения разделяют радионуклидные источники на основе естественных и искусственных радиоактивных изотопов, и физико-технические источники (нейтронные и рентгеновские трубки, ускорители заряженных частиц и пр. ).
1. 1. Природные (естественные) источники ионизирующего излучения:
1. 1. 1. Спонтанный радиоактивный распад радионуклидов;
1. 1. 2. Термоядерные реакции, например, на Солнце;
1. 1. 3. Индуцированные ядерные реакции в результате попадания в ядро высокоэнергетичных элементарных частиц или слияния ядер;
1. 1. 4. Космические лучи.
1. 2. Искусственные источники ионизирующего излучения:
1. 2. 1. Искусственные радионуклиды;
1. 2. 2. Ядерные реакторы;
1. 2. 3. Ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение);
1. 2. 4. Рентгеновский аппарат как разновидность ускорителей, генерирует тормозное рентгеновское излучение.
|
|
|
