Закон поглощения радиоактивного излучения

Радиоактивность — это процесс, при котором ядра атомов одного элемента превращаются самопроизвольно в ядра атомов другого элемента с излучением заряженных или нейтральных частиц.
Явление было обнаружено в 1896 году Беккерелем. В дальнейшем установлено, что это излучение содержит три компоненты:

a, b и g, то есть a-излучение – это поток ядер атомов гелия;
b-излучение бывает двух типов – в виде излучения электронов или позитронов;
g-излучение – электромагнитное излучение короткой длины волны.
​ Принципиальная схема реакций (распадов):
a: ,

g: ,
где Z – зарядовое число (число протонов, порядковый номер элемента);
А – массовое число (число протонов и нейтронов в ядре);
– нейтрино (антинейтрино);
– g-квант.
Знак (*) означает, что материнское ядро обладает избыточной энергией (находится в возбужденном состоянии).
​ Во всех распадах сохраняется массовое и зарядовое число.
Радиоактивные a- и b-излучения для человека малоопасны, если источник излучения – вещество, g-излучение обладает большой проницательной способностью и из – за этого представляет большую опасность для биологических объектов.
​ Элементы, обладающие естественной (природной) радиоактивностью, собраны в 3 семейства:
1) ряд урана;
2) ряд актиноурана;
3) ряд тория (заканчивается различными изотопами свинца).
Искусственным путем можно сделать радиоактивным любой элемент.
Для любого типа радиоактивности основной закон радиоактивного распада представляется в виде:
N= N0 e- lt, (1)
где N0 – начальное число радиоактивных ядер;
N – число ядер радиоактивного препарата в момент времени t (дочернее вещество считается стабильным, хотя, как правило, это не так);
e = 2, 7;
l – постоянная радиоактивного распада.
​ Кроме l-постоянной распада, используются характеристики:
​ Т – период полураспада – время, за которое распадается половина радиоактивных ядер;
​ t – среднее время жизни, время за которое число радиоактивных ядер убывает в е раз.
. (3)
. (4)
​ Период полураспада меняется от долей секунды до многих тысяч лет.
​ Число распадов в секунду называется активностью n:
. (5)
Единица измерения 1 Бк = 1 распад/секунда
1Ku = 3, 7·1010 Бк.
При взаимодействии излучения с веществом наблюдается поглощение, описываемое законом Бугера – Ламберта
, (6)
где N0 – число частиц, падающих на вещество;
N – число ядер на глубине х;
k – коэффициент поглощения;
e = 2, 7.
Закон радиоактивного распада и закон поглощения можно представить на графике (рис.1, рис. 2):

Рис. 1

При описании поглощения иногда вместо толщины образца х используют массу единицы поверхности (поверхностную плотность вещества).

Рис. 2

190. Ядра изобары

Изобары − атомные ядра, имеющие одинаковое массовое число A и разные числа нейтронов N и протонов Z.

A = N + Z.

Ядра-изобары образуются в результате β ⁺-распада радиоактивных ядер.

Ядра изотопы

Изото́ пы — разновидности атомов (и ядер) какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый атомный (порядковый) номер, но при этом разные массовые числа. Название связано с тем, что все изотопы одного атома помещаются в одно и то же место (в одну клетку) таблицы Менделеева.

Пример изотопов: ¹⁶₈O, ¹⁷₈O, ¹⁸₈O — три стабильных изотопа кислорода.

 

Альфа частицы

А́ льфа-части́ ца (α -частица) — положительно заряженная частица, образованная двумя протонами и двумя нейтронами, ядро атома гелия-4 ( ). Альфа-частицы могут вызывать ядерные реакции;

Бета частицы

Бета-частица (β -частица) — заряженная частица, испускаемая в результате бета-распада. Поток бета-частиц называется бета-лучами или бета-излучением.

Отрицательно заряженные бета-частицы являются электронами (β ⁻ ), положительно заряженные — позитронами (β ⁺).

 

Нейтронное излучение

Нейтронное излучение - это техногенное излучение, возникающие в различных ядерных реакторах и при атомных взрывах.

Не обладая зарядом, нейтронное излучение сталкиваясь с веществом, слабо взаимодействует с элементами атомов на атомном уровне, поэтому обладает высокой проникающей способностью. Остановить нейтронное излучение можно с помощью материалов с высоким содержанием водорода, например, емкостью с водой. Так же нейтронное излучение плохо проникает через полиэтилен.

Нейтронное излучение при прохождении через биологические ткани, причиняет клеткам серьезный ущерб, так как обладает значительной массой и более высокой скоростью чем альфа излучение.

 

Рентгеноструктурный анализ

Рентгеновский структурный анализ – это методы исследования структуры вещества по распределению в пространстве и интенсивностям рассеянного на анализируемом объекте рентгеновского излучения. Рентгеноструктурный анализ наряду с нейтронографией и электронографией является дифракционным структурным методом. В его основе лежит взаимодействие рентгеновского излучения с электронами вещества, в результате которого возникает дифракция рентгеновских лучей

196. Гамма-частицы – это те частицы, которые имеют природу очень схожую с обычным видимым светом, только их способность проникновения в несколько раз превосходит его.

197. Радиоактивный распад - процесс, при котором элементарные частицы теряются ядром изотопа, из-за чего изотоп становится более стабильным элементом. Эти субатомные субстанции с огромной скоростью покидают атом. Распадаясь, изотоп испускает радиоактивное гамма- излучение, а также альфа- и бета-частицы. Объяснением данного процесса является то, что большинство ядер нестабильны. Изотопами называют разновидности одного и того же химического элемента с одним и тем же числом протонов, но с разным количеством нейтронов.

⇐ Предыдущая12345

Поделиться:

Популярное:

1. I Законодательство и иные нормативно-правовые акты
2. I. ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМЫ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА, В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ПРОПАГАНДЫ И ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ МЕРАМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
3. I. Рабочее тело и параметры его состояния. Основные законы идеального газа.
4. IV. По действующему законодательству
5. Алекс замолчала и посмотрела на священника, показывая, что закончила. Теперь моя очередь. Я повернулся к девушке, стараясь подобрать слова.
6. Анализ механизмов и закономерностей взаимодействия культурных традиций в совр Фии. Специфика методологии совр кросс-культ иссл-ний.
7. Анализ расчета фильтрационного сопротивления, при притоке жидкости к несовершенной скважине по линейному закону фильтрации
8. Анализирующее скрещивание и его значение для генетических исследований. Закон «чистых гамет» и его цитологическое обоснование.
9. Аналогия закона и аналогия права
10. Антимонопольное законодательство и антимонопольное регулирование: мировой опыт и особенности в Республике Беларусь
11. Безработица: измерение, формы, естественный уровень. Закон Оукена. Регулирование уровня безработицы
12. БИЛЕТ 25. Феноменология поглощения и дисперсии света.