Главная Обратная связь

Дисциплины:






Теоретичні відомості. Радіоактивністю називають самовільне (спонтанне) перетворення ядер нестійких ізотопів одних елементів у ядра ізотопів інших елементів



Радіоактивністю називають самовільне (спонтанне) перетворення ядер нестійких ізотопів одних елементів у ядра ізотопів інших елементів, що зумовлено внутрішніми причинами та супроводиться випромінюванням a-, b-, g- , а іноді й інших частинок (нейтронів, протонів).

Радіактивність поділяють на природну та штучну залежно від того, утворено нестійкий ізотоп штучно чи він існує у природі. Принципової різниці між цими видами радіоактивності немає, оскільки властивість ізотопу не залежить від способу його утворення.

a-випромінювання – це потік ядер атомів гелію. Його проникна здатність найменша, шар паперу завтовшки близько 0,1 мм для нього вже непрозорий.

b-випромінювання – це потік швидких електронів. Воно значно менше поглинається речовиною. Алюмінієва пластинка затримує його повністю лише тоді, коли її товщина сягає кількох міліметрів.

g-випромінювання – це потік квантів електромагнітних хвиль дуже малої довжини l=(10-10 – 10-13)м. Його проникна здатність значно більша, ніж у рентгенівського проміння. Шар свинцю товщиною 2 см послабляє g-випромінювання лише в два рази.

Радіоактивні препарати характеризуються активністю, яка дорівнює кількості розпадів радіоактивних ядер препарату за одиницю часу: A=N/t , де N – кількість ядер, що розпалися за час t.

За одиницю активності препарату беруть один розпад за секунду – беккерель (Бк). Крім цієї одиниці, часто користуються позасистемною, яку називають кюрі (Кі). 1 Кі відповідає активності 1 г радію.

1 Кі = 3,7∙1010 Бк = 3,7∙1010 с-1.

У практичній роботі звичайно використовується об´ємна активність (активність одиниці об´єму речовини) AV = A/V, що вимірюється в Кі/л, Кі/м3, або питома активність Аm=A/m, що вимірюється в Кі/кг. Крім того, активність може бути віднесена до одиниці площі Аs=A/S (поверхнева активність, вимірюється в Кі/м2, Кі/га, Кі/км2).

Дію радіоактивного випромінювання на речовину характеризують дозою опромінювання. Розрізняють дозу поглинання і дозу експозиційну. Доза поглинання Д рівна енергії випромінювання, що поглинається одиницею маси опромінюваного середовища: Д=W/m, де W – поглинута речовиною енергія, m – маса цієї речовини. Одиницею дози поглинання є грей (Гр) : 1 Гр = 1 Дж/кг. Позасистемна одиниця поглинутої дози – рад (1рад = 10-2 Гр). Термін “рад” є абревіатурою англійських слів : radiation absorbed dose.

Вводять поняття експозиційної дози Х, яка є мірою енергії падаючого на тіло випромінювання по іонізаційній його дії в еталонному середовищі, яким вибране сухе повітря за нормальних умов (при 0о С і 760 мм рт. ст.) За одиницю експозиційної дози прийнято кулон на кілограм (Кл/кг). На практиці часто використовують позасистемну одиницю рентген (Р). 1 Р – це експозиційна доза, при якій відбувається повна іонізація 1 см3 сухого повітря за нормальних умов і утворення 2,08∙109 пар іонів кожного знаку. 1Р = 2,58 ∙10-4 Кл/кг.



Різні види випромінювання навіть при однаковій поглинутій дозі будуть спричиняти різної величини біологічні ефекти.

Поглинута доза дає уявлення про біологічну дію іонізуючого випромінювання, її називають еквівалентною дозою випромінювання.

Еквівалента доза має ту ж розмірність, що і поглинута доза, одиниця вимірювання називається зівертом (Зв), 1 Зв = 1 Дж/кг. Позасистемна одиниця еквівалентної дози – бер (біологічний еквівалент рада), 1 бер = 10-2 Зв.

Природні радіоактивні джерела (космічні промені, радіоактивність надр, води, радіоактивність ядер, що входять до складу людського тіла і інше.) створюють фон, що відповідає приблизно еквівалентній дозі 0,125 бер за рік.

Гранично допустимою еквівалентною дозою при професійному опроміненні вважається 5 бер на протязі року.

Радіаційний фон g-випромінювання може бути виміряний за допомогою дозиметра, в тому числі й за допомогою комбінованого приладу – радіометра “Прип’ять”.

Мал. 3.1. Радіометр “Прип’ять”.

Виконання роботи

Вимірювання слід проводити при наявності знімної кришки з символом “ ”, яка кріпиться на нижній панелі приладу.

1. Перемикач “Питание” встановити в положення “Вкл”.

2. Перемикач “b – g” встановити в положення “g”.

3. Перемикач “ ” встановити в положення . Тоді потужність дози буде виміряна в мкЗв/год.

4. Перемикач “Предел” поставити в нижнє положення. У цьому випадку вимірювання буде проводитись із точністю до сотих, а межа вимірювання становитиме 20,00 мкЗв/год.

5. Перемикач “Время” встановити в положення “20 с”.

6. Не менш ніж через 20 секунд зняти три послідовні покази приладу та знайти їх середнє арифметичне значення. Це значення і буде вказувати, яка потужність g-випромінювання у місці проведення вимірювань.

Примітки:

1. При вимірюванні малих рівнів потужності дози спостерігається значна розбіжність показів радіометра, яка обумовлена статистичним характером радіоактивного розпаду. Для підвищення точності вимірювання необхідно при величині потужності експозиційної дози до 0,100 мР/год перемикач “Время” поставити у верхнє положення, через 200 секунд зчитати три послідовні покази і визначити середнє значення.

2. Якщо на цифровому індикаторі спостерігається швидке збільшення показів і з’явиться сигнал переповнення (висвічується одиниця старшого розряду, а останні 3 цифри згаснуть), то перемикач “Предел” необхідно перевести у верхнє положення і через 20 – 30 секунд зняти покази. Якщо при верхньому положенні перемикача “Предел” через 30 – 40 с. зберігається сигнал переповнення, то потужність дози перевищує граничне значення, що може виміряти прилад (20 мР/год або 200 мкЗв/год) .

3. Для оперативного пошуку на місцевості ділянок підвищеного гамма-фону рекомендується використовувати звуковий індикатор, частота сигналів якого пропорційна потужності дози гамма-випромінювання.

7. Виміряти потужність g-випромінювання:

а) у приміщенні;

б) на подвір’ї університету;

в) у парку;

г) поблизу дороги.

Заповнити таблицю:

 

№ досліду Місце проведення досліду Результати вимірювань, мкЗв/год. Середнє значен-ня вимірювань, мкЗв/год.
                     

8. Порівняти одержані значення потужності g-випромінювання та зробити відповідні висновки.

Висновок:

Контрольні запитання

1. Що таке радіоактивність?

2. Які є типи радіоактивного випромінювання?

3. Дати характеристику кожному типу радіоактивного випроміню-вання.

4. Які є характеристики радіоактивності?

5. У яких одиницях вимірюють характеристики радіоактивності?

6. Як налаштувати прилад “Прип’ять” для вимірювання потужності g-випромінювання?

 





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...