Изменение интенсивности потока излучения от расстояния

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 13Следующая ⇒

№ замера	R_i в см






N_ср
N_R
N_выч

стороны пульта управления (R_i = 6, 11, 16, 21 и 25 см). Интенсивность потока на расстояние, равным 25 см, принимается за естественный фон.

На каждом расстоянии производится пять замеров. Результаты измерений, абсолютные числовые значения (показание прибора 0, 821 абсолютное число 821), записываются в табл. 7.3.

По результатам измерений потока γ -излучения провести вычисление величин:

N_cp = ∑ Ni/5

N_R = N_ср – N_ф, где N_ф = const = N_ср. при R = 25

N_выч = N_o(R_о/R_i)², где N_o = const = N_R при R =3, a R_o =3 = const.

По результатам расчета построить график

N_R, N_выч = f(R_i)

и делается вывод о влиянии расстояния на интенсивность фотонов γ -излучения.

Провести измерения изменения интенсивности поглощения потока гамма излучения различными материалами.

Таблица 7.4.

Исследуемые материалы

Интенсивность гамма излучения, имп./с.

δ N

dd_½

При наличии экрана

Без экрана

N₁

N₂

N₃

Ncp.

N₁

N₂

N₃

Ncp.

Бетон d =...мм. μ =....

Сталь d =...мм. μ =....

Свинец d=...MM. μ =...

Установить исследуемый материал (экран) между блоком детектирования и корпусом пульта измерения. Провести три измерения интенсивности фотонов γ -излучения (N_i).

Убрать исследуемый материал, не изменяя расстояние между детектором и корпусом пульта измерения. Провести три измерения интенсивности γ -излучения без материала (экрана). Результаты измерений (абсолютные значения цифр) записать в табл. 7.4.

4.3. Расчёты результатов выполненных измерений:

1. Определить количество фотонов, поглощенных 1 мм материала (экрана).

N _ср. без экрана - N _ср. с экраном

δ N = -----------------------------------------------

D (мм)

где d - толщина исследуемого материала в мм, N_cp. - без экрана, N_cp. - с экраном - средние значения интенсивности потока гамма излучения без экрана и с экраном, соответственно.

2. Определить толщину половинного ослабления потока гамма излучения исследуемого материала.

d _½= ln 2 / μ = 0, 693 / μ,

где μ - линейный коэффициент ослабления при энергии гамма, излучения 1, 25 МэВ. μ равно для:

Бетона - 0, 14 см^-1,

Стали - 0, 34 см^-1,

Свинца - 0, 66 см^-1

По результатам расчета δ N и d _1/2 дать заключение об эффективности поглощения (защиты) исследуемых материалов от γ -излучения.

Выводы по выполненной работе

Вопросы к зачёту

1. Какие существуют методы защиты от ионизирующего (радиационного) излучения?

2. Какой Вы знаете основной механизм воздействия радиации на биологическую ткань?

3. Методы физической защиты от воздействия ионизирующего излучения?

4. Что выражает коэффициент половинного ослабления?

5. Принцип действия радиометра СРП - 88П?

6. Как можно защитить себя от воздействия радиации при хроническом (длительном) его воздействии на организм?

7. Какой кривой описывается изменение интенсивности потока гамма излучения от расстояния?

8. Какие микро-, макроэлементы и витамины полезны человеку, проживающему на загрязнённой радионуклидами территории?

9. Дайте определение и приведите примеры стохастических и детерминистских эффектов.

10. Какие лекарственные травы и средства, обладают радиозащитным действием и улучшают функцию организма?

ГЛОССАРИЙ

Авария - нарушение эксплуатации ядерной установки (например, атомной станции), при котором происходит выход радиоактивных материалов и/или ионизирующих излучений в количествах, приводящих к значительному облучению персонала, населения и окружающей среды.

Активность – мера радиоактивности. Определяет количество атомных ядер, распадающихся за одну секунду, или число актов распада в секунду (скорость радиоактивного распада). Измеряется в Беккерелях (Бк) - система СИ, либо Кюри (Ки) - внесистемная единица.

Активность радиоактивного вещества объемная - отношение активности радиоактивного вещества к объему этого вещества. Единицей объемной активности радиоактивного вещества является Бк/куб.м.

Активность радиоактивного вещества удельная - отношение активности радиоактивного вещества к массе этого вещества. Единицей удельной активности радиоактивного вещества является Бк/кг.

Альфа распад (α -распад) - самопроизвольный распад атомных ядер некоторых элементов, сопровождающихся испусканием α -частиц (₂⁴Не).

Альфа-частицы (α -частицы) - частицы, выделяемые из ядра атома. Они состоят из 2 протонов и 2 нейтронов и идентичны ядру атома гелия. Положительно заряжены, относительно тяжелые, плохо проникают в ткани. Мало вредоносны при наружном воздействии, но очень опасны при поступлении внутрь организма.

Ампер на килограмм - единица мощности экспозиционной дозы излучения; мощность экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений, при которой за время 1 с сухому атмосферному воздуху передается экспозиционная доза излучения 1 Кл/кг.

Аннигиляция - взаимодействие элементарной частицы и античастицы, в результате которого они исчезают, а их энергия превращается в электромагнитное излучение.

Античастица - элементарная частица, идентичная по массе, времени жизни и другим внутренним характеристикам ее частице - " двойнику" (нормальной частице), но отличающаяся от нее знаком электрического заряда, магнитного момента и некоторыми другими характеристиками. Все элементарные частицы имеют свои античастицы. Например, электрон-позитрон, протон-антипротон и т.д. При столкновении частицы и античастицы происходит их аннигиляция.

Атом - наименьшая частица химического элемента, сохраняющая его свойств. Состоит из атомного ядра и электронной оболочки, в которой на определенных энергетических уровнях располагаются электроны. Общее число электронов равно порядковому номеру в периодической системе Д.И. Менделеева.

Атомная масса - масса атома химического элемента, выраженная в атомных единицах массы (а.е.м.). За 1 а.е.м. принята 1/12 часть массы изотопа углерода с атомной массой 12. 1 а.е.м.=1, 6605655·10^-27 кг. Атомная масса складывается из масс всех протонов и нейтронов в данном атоме.

Атомная единица энергии - энергия, соответствующая одной атомной единице массы. 1 а.е.м. = 931.5016 МэВ.

Атомное ядро - положительно заряженная центральная часть атома, вокруг которой вращаются электроны и в которой сосредоточена практически вся масса атома. Состоит из протонов и нейтронов. Заряд ядра определяется суммарным зарядом протонов в ядре и соответствует атомному номеру химического элемента в периодической системе элементов.

АЭС - атомная электростанция, предназначенная для производства электрической энергии.

Беккерель (Бк) - 1 распад в секунду. 1 Бк = 1 распад в секунду.

Бета - распад (ß -распад) - самопроизвольные превращения атомных ядер некоторых элементов, сопровождающиеся испусканием электрона и антинейтрона (или позитрона и нейтрона).

Бета - частицы (ß -частицы) - частицы с высокой скоростью распространения, идентичные электрону и позитрону, испускаемые ядром атома.

Биологический эквивалент рада (бэр) - внесистемная единица эквивалентной дозы излучения. 1 бэр = доза любого вида ионизирующего излучения, производящая такое же биологическое действие, как и поглощённая доза в 1 рад. 1 бэр = 0, 01 Зиверт.

Биологическое действие излучения - биологические, физиологические, генетические и другие изменения в живых клетках и организмах в результате действия ионизирующего излучения. В основе биологического действия излучения лежат:

- процессы ионизации и возбуждения молекул;

- радиационно-химические реакции;

- изменение функции ДНК.

При значительных дозах облучения возникают неблагоприятные последствия, вплоть до гибели клеток и организмов.

Взаимодействия элементарных частиц - взаимные влияния элементарных частиц, определяющие:

- силу связи между ними;

- изменения их состояний;

- взаимопревращения.

В физике известны четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное.

Взвешивающий коэффициент – 1) множитель поглощённой дозы, учитывающий относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов (фотоны, электроны и мюоны – 1; нейтроны – 5-20; протоны – 5; α -частицы – 20); 2) множитель эквивалентной дозы в органах и тканях, используемые для учёта различной чувствительности органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации (колеблется от 0, 20 - для гонад до 0, 01 – для кожи и костных клеток).

Внешнее облучение – воздействие на организм ионизирующего излучения от внешних по отношению к нему источников излучения.

Внутреннее облучение – воздействие на организм ионизирующего излучения радиоактивных веществ, находящихся внутри (попавших внутрь) организма.

Гамма лучи - форма ионизирующей радиации, которая не имеет массы.Как и видимый свет, гамма-лучи состоят из фотонов. γ -лучи имеют высокую проникающую способность и оказывают наиболее серьёзный повреждающий эффект после радиационного воздействия.

Гамма распад - электромагнитное излучение, испускаемое возбужденным ядром с очень малой длинной волны и очень высокой частотой (γ -излучение), при этом энергия ядра уменьшается, массовое число и заряд ядра остаются неизменными.

Генетические последствия излучения - нежелательные радиационные последствия воздействия ионизирующих излучений на живой организм, связанные с изменением его наследственных свойств и проявляющиеся у потомства облученного организма.

Группы критических органов - критические органы, отнесенные к I, II или III группам в порядке убывания радиочувствительности, и для которых устанавливают разные значения основного дозового предела. В группу I критических органов включены все тело, гонады, красный костный мозг, во группу II - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и другие органы, не относящиеся к группам I и III, в III группу - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы.

Грэй (Гр) - единица поглощения дозы излучения. 1 Гр = поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

Грэй в секунду (Гр/c) - единица мощности поглощенной дозы излучения. 1 грэй в секунду = мощность поглощенной дозы излучения, при которой за время 1 с облученным веществом поглощается доза излучения 1 Гр.

Джоуль - единица работы, энергии, количества теплоты. Равен работе силы Н, перемещающей тело на расстоянии 1 м в направлении действия силы обозначение (Дж).

Дезактивация - действия по удалению радиоактивных материалов, выполняемые, для того чтобы сделать какой-либо объект или территорию безопасными для пребывания там незащищенных от воздействия радиации людей.

Дейтрон - ядро атома дейтерия, состоит из одного протона и одного нейтрона.

Детектор ионизирующего излучения - чувствительный элемент средства измерений, предназначенный для регистрации ионизирующего излучения. Его действие основано на явлениях, возникающих при прохождении излучения через вещество.

Детерминистские эффекты - вредные радиационные эффекты (лучевая болезнь, локальные повреждения, катаракта, склеротические процессы и др.), у которых существует порог, ниже которого эффект отсутствует, а выше - тяжесть эффекта зависит от дозы облучения.

Доза радиации (облучения) в широком смысле - мера действия ионизирующего излучения; средняя энергия, переданная излучением единице массы вещества. Различают экспозиционную, поглощенную, эквивалентную и эффективную эквивалентную дозы.

Дозиметр - прибор для измерения и регистрации дозы ионизирующего излучения (экспозиционной, поглощенной, эквивалентной) и мощности дозы.

Естественный радиационный фон - фактор внешней среды; уровень радиации, создаваемый космическим излучением и ионизирующим излучением естественно распределенных природных радионуклидов (и изотопами земной коры на поверхности Земли, в воздухе, продуктах питания, воде, организме человека и др.).

Загрязнитель - природный и антропогенный физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающий в среду жизни или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного своего наличия - предельных естественных колебаний или среднего фона в рассматриваемый период.

Закон обратных квадратов - название зависимости одной величины от другой, когда одна из них изменяется обратно пропорционально квадрату другой. В применении к радиации означает, что интенсивность излучения изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния от источника.

Закон радиоактивного распада - экспоненциальная зависимость, выражающая долю распавшихся радиоактивных изотопов с течением времени.

Для каждого радиоактивного вещества, заданного периодом полураспада, закон радиоактивного распада связывает:

- период наблюдения;

- число радиоактивных атомов в начальный момент наблюдения;

- число радиоактивных атомов в конечный момент наблюдения.

Зиверт (Зв) - единица эквивалентной дозы излучения. 1 Зв = эквивалентная доза излучения, при которой: - поглощенная доза излучения равна 1 грэю; и - коэффициент качества излучений равен 1. 1 Зв = 1 Дж/кг.

Зиверт в секунду (Зв/с) - единица мощности эквивалентной дозы излучения. 1 Зв/с = мощность эквивалентной дозы излучения, при которой за время 1 с облучаемым веществом поглощается эквивалентная доза излучения 1 Зв.

Изотопы - разновидности одного химического элемента, различающиеся по массе ядер. У них одинаковый заряд ядер (атомный номер), но различаются числом нейтронов. Имеют одинаковое строение электронных оболочек, т.е. имеют одинаковые химические свойства, и занимают одно и то же место в периодической системе химических элементов.

Излучение (радиация) - испускание и распространение энергии в виде волн и частиц.

Ион - заряженная частица, образующаяся при потере или присоединении электронов атомами, молекулами и т.д. Ионы соответственно могут быть положительными (при потере электронов) и отрицательными (при присоединении электронов), заряд иона кратен заряду электрона.

Ионизация - образование положительных и отрицательных ионов из электрически нейтральных атомов и молекул.

Ионизирующее излучение - излучение, взаимодействие которого со средой приводит к ионизации ее атомов и молекул. Ионизирующим излучением является γ -излучение, рентгеновское излучение, пучки электронов и позитронов, протонов, нейтронов, α -частиц. Энергию частиц ионизирующего излучения измеряют во внесистемных единицах - электрон-вольтах (эВ).

Ионизирующая радиация (радиационный фон) - естественные излучения, которые приводят к ионизации электрически нейтральных атомов и молекул. Ионизирующая радиация действует разрушительным образом на живое вещество и является источником широкого спектра изменений живых организмов.

Канцероген - вещество или физический агент (ионизирующее излучение), способные вызвать развитие злокачественных новообразований или способствующий их возникновению. Большинство канцерогенов имеют антропогенное происхождение.

Коллективная эффективная эквивалентная доза (Зв) – эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации.

Космические лучи - потоки частиц высокой энергии, приходящие на Землю из мирового пространства. Различают:

- первичные космические лучи: протоны, нейтроны, альфа-частицы, ядра легких атомов;

- вторичные космические лучи, порожденные первичными лучами при взаимодействии с атомными ядрами атмосферы.

Критическая масса - наименьшая масса ядерного горючего, при которой происходит ядерная цепная реакция.

Кулон на килограмм (Кл/кг) - килограмм - единица экспозиционной дозы излучения. Кулон на килограмм = экспозиционная доза излучения, при которой в результате полного использования ионизирующей способности в 1 кг воздуха при нормальных условиях образуются ионы общим зарядом 1 Кл каждого знака. 1 Кл/кг = 3876 Р.

Кумулятивная доза - сумма поглощенных доз излучения, полученных рассматриваемым объектом, независимо от того, было ли облучение одноразовым или многократным.

Кюри (Ки) - мера радиоактивности. 1 Ки = 3, 7•10¹⁰ распадов в секунду (Бк); 1 Бк = 2, 7•10^-11Ки.

Мезон - нестабильная элементарная частица, масса которой имеет промежуточное значение между массами протона и электрона. Мезоны имеют очень малое время жизни.

Мощность поглощенной дозы излучения - отношение поглощенной веществом дозы излучения к времени, за которое эта доза излучения поглощена. Мощность поглощенной дозы излучения измеряется в Гр/c.

Мощность эквивалентной дозы излучения - отношение эквивалентной дозы излучения к времени, за которое эта доза поглощена веществом. Мощность эквивалентной дозы излучения измеряется в Зв/c.

Мощность экспозиционной дозы излучения - отношение экспозиционной дозы излучения к времени, за которое эта доза излучения передана сухому атмосферному воздуху. Мощность экспозиционной дозы излучения измеряется в A/кг.

Нейтрон - элементарная частица, одна из двух частиц, из которых построено атомное ядро. Входящая в состав ядерных ядер электрически нейтральная элементарная частица:

- с массой покоя, равной 1838 массам электрона;

- распадающаяся в свободном состоянии на протон, электрон и антинейтрино;

- с периодом полураспада 750 сек.;

- имеющая античастицу (антинейтрон).

Не обладает электрическим зарядом. Мощный, но редкий тип излучения, испускаемый после ядерного взрыва. Нейтроны высоко деструктивны, продуцируют в 10 раз более мощное повреждение тканей, чем γ -лучи.

Нуклид - общее название атомных ядер, отличающихся числом нейтронов и протонов (нуклонов). Нуклиды с одинаковыми атомами номерами и разными массовыми числами называются изотопами.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 111213 Следующая ⇒