Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

І радіоактивних речовин

1.1.1 Мета і завдання роботи

Метою роботи є вивчення одиниць вимірювання іонізуючого випромінювання і радіоактивних речовин, співвідношення між різними одиницями виміру. Завдання роботи: розв`язок задач на закріплення теоретичних засад.

1.1.2 Короткі теоретичні відомості

Одиниці активності. Активність А радіонукліда в джерелі - число спонтанних ядерних перетворень радіонукліда dN в цьому джерелі за малий проміжок часу dt і визначається за формулою:

, (1.1)

де - стала розпаду, ; - кількість ядер радіонукліда.

В речовині масою m кількість атомів визначається за формулою:

, (1.2)

де - число Авогадро, ; - атомна вага ізотопа.

За одиницю вимірювання активності приймається одне ядерне перетворення за секунду, яка в системі СІ отримала назву беккерель [Бк,Bq]. Таким чином, один беккерель відповідає одному розпаду за секунду для будь-якого радіонукліда і має розмірність .

В ядерній фізиці допускається позасистемна одиниця активності - Кюрі [Кі,Сu].

1 Кі ядерних перетворень в секунду [Бк].

Похідні одиниці від Кюрі (Кі):

мілікюрі - 1 мКи = 1*

мікрокюрі -1 мкКи = 1*10^-6;

нанокюрі - 1 нКи = 1*10^-9;

пікокюрі - 1 пКи = 1*10^-12; 10^-3;

мегакюрі - 1 МКи = 1*10⁶;

кілокюрі - 1 кКи = 1*10³.

Для переходу одних одиниць (СІ) в інші (позасистемні) користуються співвідношенням:

1Бк= Кі;

1Кі= Бк.

Одиниці кількості радіонукліда. Одиницею кількості радіонукліда є кілограм [кг]. В вагових одиницях вимірюються, як правило, хімічно чисті довгоживучі радіонукліди.

Гама-випромінюючі радіоактивні речовини виражаються в мг-екв.Ra. 1 мг-екв. Ra - це така кількість радіоактивної речовини, яка випромінює g-кванти, кількість яких еквівалентна g-випромінюванню 1 мг Ra за однакових умов випромінювання.

Для визначення кількості радіоактивної речовини Х [мг-екв.Ra] порівнюють інтенсивність g-випромінювання препарату Inp з інтенсивністю випромінювання еталону Ra - , для якого відома маса m [мг], при цьому

. (1.3)

Числом розпадів за с [Бк] вимірюють активності радіоактивних ізотопів з відносно малою тривалістю життя.

Перехід від активності речовини А [ ] до кількості речовини m [кг] виконується за допомогою формули:

[кг] , (1.4)

де - стала радіоактивного розпаду речовини, ; , де - період піврозпаду; - атомна вага ізотопу; - число Авогадро ( ).

Приклад: Визначити масу Ra, якщо активність А= [ ].

Період піврозпаду Т=1590 років.

Розв`язок: Період піврозпаду переводимо з років у секунди.

[кг] = 1 [мг]

Одиниці концентрації радіоактивних елементів. В якості одиниці концентрації радіоактивних речовин у гірських породах, рудах та інших твердих речовинах приймається вагова концентрація, яка вимірюється в кілограмах радіоактивної речовини на 1 кг породи або руди, або у відсотках. Часто використовується еквівалентна одиниця кг-еквівалент радію на 1кг породи .Перехід від вагової концентрації до еквівалентної концентрації радію може бути здійснений, якщо виходити з умови, що при радіоактивній рівновазі в 1 кг урану міститься кг радію. Рідше користуються об`ємною концентрацією - в кг/м або в об`ємних відсотках, а також в кілограмах на 1 м води або іншої рідини.

Концентрація радіоактивних газів (Rn,Tn,An) в рідинах ігазах в системі СІ вимірюється числом розпадів в 1с в одиниці об`єму газу або рідини [Бк/л]. На практиці використовуються позасистемні одиниці - кюрі на літр [Бк/л] і, похідна від неї, еман, 1 еман = кюрі/л =3,7 Бк/л.

Одиниці іонізуючого опромінювання. Одиниці іонізуючого опромінювання - міра дії опромінювання на речовину і визначається дозою. Розрізняють дозу експозиційну і дозу поглинання.

Експозиційна доза характеризує іонізаційну дію променів і чисельно дорівнює відношенню сумарного заряду іонів, як кожного так і окремо створених фотонами випромінювання, до одиниці маси опроміненої речовини:

. (1.5)

Одиницею експозиційної дози є кулон на кілограм, Кл/кг.

Рентген - доза рентгенівського або g-випромінювання, при якому спряжене з ним вторинне корпускулярне випромінювання в 0,001293 г повітря (1см сухого повітря при 0 С і 760 мм рт.ст.) утворить іони, які несуть заряд в одну електростатичну одиницю кількості електрики кожного знаку.

Зв`язок між одиницями експозиційної дози [Кл/кг] і [Р]

наступний:

1Р = Кл/кг = Гр,

1 Кл/кг = Р.

Гама-випромінювання дозою в 1 Р в 1 см повітря утворює пар іонів; на утворення пари іонів витрачається 34 еВ (5,44 [фДж]).

Таким чином, енергетичний еквівалент рентгена:

Дж.

Зауважимо, що поняття експозиційної дози і потужності відносяться до фотонного випромінювання з енергією фотонів 1 кеВ: 3 МеВ.

Поглинута доза випромінювання - кількість енергії випромінювання, яка поглинається одиницею маси опроміненої речовини і вимірюється в системі СІ в греях [Гр,Gr]:

(1.6)

Таким чином, грей дорівнює дозі випромінювання, при якому опроміненій речовині масою в 1 кг передається енергія іонізуючого випромінювання, яка дорівнює 1Дж (1 Гр=1 Дж/кг). Але ця величина не враховує того, що при однаковій поглинутій дозі a-випромінювання є значно небезпечнішим, ніж бета- і g-випромінювання. Тому, для порівняння різних видів опромінювання з точки зору їх ушкодження тканин організму введено поняття еквівалентної дози поглинання

(H ), яку вимірюють в системі СІ одиницею зіверт [Зв]. Зіверт - це одиниця поглинутої дози, що помножується на коефіцієнт, який враховує різну радіоактивну небезпеку для організму від окремих видів іонізуючого випромінювання.

H = DQ , (1.7)