Свойства ионизирующих излучений. Методы регистрации ионизирующих излучений

Лекции по предмету «Физика»
Информация о работе
  • Тема: Свойства ионизирующих излучений. Методы регистрации ионизирующих излучений
  • Количество скачиваний: 0
  • Тип: Лекции
  • Предмет: Физика
  • Количество страниц: 2
  • Язык работы: Русский язык
  • Дата загрузки: 2019-02-20 02:19:21
  • Размер файла: 17.45 кб
Помогла работа? Поделись ссылкой
Ссылка на страницу (выберите нужный вариант)
  • Свойства ионизирующих излучений. Методы регистрации ионизирующих излучений [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sesiya.ru/lekcii/fizika/1719-svoystva-ioniziruyuschih-izlucheniy-metody-registracii-ioniziruyuschih-izlucheniy/ (дата обращения: 31.07.2021).
  • Свойства ионизирующих излучений. Методы регистрации ионизирующих излучений // https://www.sesiya.ru/lekcii/fizika/1719-svoystva-ioniziruyuschih-izlucheniy-metody-registracii-ioniziruyuschih-izlucheniy/.
Есть ненужная работа?

Добавь её на сайт, помоги студентам и школьникам выполнять работы самостоятельно

добавить работу
Обратиться за помощью в подготовке работы

Заполнение формы не обязывает Вас к заказу

Информация о документе

Документ предоставляется как есть, мы не несем ответственности, за правильность представленной в нём информации. Используя информацию для подготовки своей работы необходимо помнить, что текст работы может быть устаревшим, работа может не пройти проверку на заимствования.

Если Вы являетесь автором текста представленного на данной странице и не хотите чтобы он был размешён на нашем сайте напишите об этом перейдя по ссылке: «Правообладателям»

Можно ли скачать документ с работой

Да, скачать документ можно бесплатно, без регистрации перейдя по ссылке:

2


  1. Биологическое действие радиоактивных излучений.

  • Излучение радиоактивных веществ оказывает сильное воздействие на все живые организмы.

  • Радиоактивное излучение , проходя через вещество, вызывает его ионизацию.. Это приводит к изменению их химической активности. Ионизация живой ткани, нарушает жизнедеятельность клеток. Наиболее чувствительны к излучению ядра клеток, особенно клеток, которые быстро делятся. Поэтому в первую очередь излучения поражают костный мозг, из-за чего нарушается процесс образования крови. Далее наступает поражение клеток пищеварительного тракта и других органов.

  • Сильное влияние оказывает излучение на наследственность. Изучение приводит к разрыву хромосом и к мутациям.

  • Действие излучения на организм зависит от поглощенной дозы излучения и от его вида.

  1. Поглощенная доза излучения – D.

  • Поглощенной дозой излучения называется отношение поглощенной энергии Е ионизирующего излучения к массе m облучаемого тела: .

  • В СИ поглощенную дозу измеряют в Греях (Гр). Грей равен поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. . Л. Грей (англ. уч. радиобиолог).

  • Значение дозы, от которой в течении 30 суток погибает 50% живых существ обозначают: . Для человека =3 Гр; для обезьян=5,5 Гр; для золотых рыбок =20 Гр.

  • Естественный фон радиации составляет за год около 210-3 Гр.

  • Для персонала, работающего с излучением, предельно допустимая доза за год 0,05 Гр.

  • На практике широко используется внесистемная единица дозы излучения – рентген(Р). Доза излучения равна 1 Р, если в 1 см3 сухого воздуха при температуре 0С и давлении 760 мм.рт.ст образуется около 9109 пар ионов. Такая доза накапливается за один час на расстоянии 1 м от радия массой 1 г.

  • При облучении мягких тканей человеческого организма -излучением дозе 1 Р соответствует поглощенная доза 8,8 10 –3 Гр .

Поглощенная доза (разовая) (Р).

Последствия для человека.

  • 0-25


  • 25 –50


  • 50 –100


  • 100 – 200


  • 200 –400

  • 400 и выше

Нет наблюдаемых эффектов. Возможны отдаленные последствия.


Изменения состава крови, слабая тошнота. Незначительные повреждения костного мозга, лимфатических узлов.

Изменения состава крови, повреждения костного мозга, рвота, возможно выздоровление.

Тяжелая форма лучевой болезни. Поражение костного мозга, органов желудочно –кишечного тракта.

Смертность 50%.

Мгновенная смерть.


  1. Эквивалентная доза.

  • При облучении живых организмов поражающее действие излучения при одной и той же поглощенной дозе зависит от вида излучения. Принято сравнивать биологическое действие всех видов излучения с биологическим действием рентгеновского и - излучения.

  • Коэффициент качества излученияk, показывает , во сколько раз поражающее действие на организм данного излучения выше, чем рентгеновского или - излучения, при одинаковой поглощенной дозе.

  • Поглощенная доза умноженная на коэффициент качества, характеризует биологическое действие поглощенной дозы и называется эквивалентной дозойH:


  • Единица эквивалентной дозы в СИ является зиверт(Зв). Зиверт(швед. уч).

1 Зв равен эквивалентной дозе, при которой поглощенная доза равна 1 Гр и коэффициент качества равен единице.

1 Зв = 100 бэр (биологический эквивалент рентгена).

Вид излучения

Коэффициент качества излучения.

  • - излучения

  • - излучение

  • Рентгеновское излучение

  • Медленные нейтроны

  • Быстрые нейтроны

  • Осколки деления ядер урана

  • - частицы

1

1

1

3

10

20

20

  • Предельно допустимая доза (для лиц, работающих с использованием источников ионизирующей радиации) – 50 мЗв за год. Для населения – 5 мЗв за год.

  • Естественный фон – 0,28 мЗв за год.


  1. Физические основы для регистрации излучений и частиц.


  • Все методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц основаны на их способности производить ионизацию и возбуждение атомов среды.

  • Заряженные частицы вызывают эти процессы непосредственно

  •  - кванты и нейтроны обнаруживаются по ионизации, вызываемой возникающими в результате их взаимодействия с электронами и ядрами атомов среды, быстрыми заряженными частицами.

  • Вторичные эффекты, сопровождающие эти процессы, такие как вспышки света, электрический ток, потемнение фотопластинок, позволяют регистрировать пролетающие частицы, считать их, отличать друг от друга и измерять их энергию.






  1. Основные типы приборов, применяемых для регистрации радиоактивных излучений и частиц.

  • Приборы, позволяющие регистрировать прохождение частицы через определенный участок пространства и в некоторых случаях определять их характеристики, например энергию (сцинтилляционный счетчик, черенковский счетчик, импульсная ионизационная камера, газоразрядный счетчик, полупроводниковый счетчик).

  • Приборы, позволяющие наблюдать, например фотографировать, следы (треки) частиц в веществе(камера Вильсона, диффузионная камера, пузырьковая камера, ядерные фотоэмульсии).

  1. Газоразрядный счетчик (счетчик Гейгера).

    2 400- 800 В



    1

    R1 МОм





    • Счетчик предназначен для регистрации - излучения и -излучения.

    • Регистрирует до 10000 частиц в секунду.

    • Счетчик состоит из стеклянной, покрытой изнутри металлическим слоем(катод 2) или металлической трубки, заполненной аргоном. Анод 1 –тонкая металлическая нить, идущая вдоль оси трубки.

    • Действие счетчика основано на явлении ударной ионизации. Заряженная частица, пролетающая в газе, отрывает электроны. Электрическое поле между анодом и катодом ускоряет электроны до энергий, при которых начинается ударная ионизация.

    • На резисторе R возникает импульс напряжения, который регистрируется счетным устройством.

  2. Камера Вильсона.(1912 г)

1



2

3


4






1-стекллянная пластина

2-источник радиоактивных частиц

3-стеклянный цилиндр

4-поршень

  • Имеет вид стеклянного цилиндра с плотно прилегающим поршнем. Цилиндр наполняется газом( гелием или аргоном), насыщенным парами воды или спирта.

  • Действие основано на конденсации перенасыщенного пара на ионах.

  • При резком, т.е. адиабатном, расширении газа пар становится пересыщенным. На траектории заряженных частиц, пролетающих через камеру, образуются ионы-центры конденсации пара. Капельки жидкости образуют видимый след – трек, который можно сфотографировать.

  • По толщине длине трека можно судить о величине энергии и заряде частицы.

  • Помещая камеру Вильсона в магнитное поле по искривлению трека(сила Лоренца) можно судит о знаке заряженных частиц и их массе.


  1. Пузырьковая камера.1952г.


  • Принцип действия основан на том, что в перегретом состоянии чистая жидкость, находясь под высоким давлением не закипает при температуре выше точки кипения.

  • Пузырьковая камера заполнена жидким водородом при температуре выше точки кипения. При резком уменьшении давления жидкость переходит в перегретое состояние. Если в это время в камеру влетает заряженная частица, то она образует на своем пути ионы – центры парообразования. Пузырьки пара образуют видимый след.


  1. Метод толстослойных фотоэмульсий.


  • Пролетающая через фотоэмульсию заряженная частица действует на кристаллики бромистого серебра, отрывая от отдельных атомов брома электроны, восстанавливая металлическое серебро. Цепочка таких кристаллов образует скрытое изображение. При проявлении в этих кристалликах восстанавливается металлическое серебро и цепочка зерен серебра образует видимый след –трек. По длине и толщине трека можно судить о заряде, энергии частицы и её массе.