поглинута та еквівалентна дози йонізуючого...
TRANSCRIPT
Поглинута та еквівалентна дози йонізуючого
випромінювання. Дозиметри. Природний радіоактивний
фон.
9 клас
Поглинута доза йонізуючого випромінювання – це фізична величина, яка чисельно дорівнює енергії йонізуючого випромінювання, поглинутій речовиною одиничної маси.
D - поглинута доза йонізуючого випромінювання
.
.
D - поглинута доза йонізуючого випромінювання
W - енергія йонізуючого випромінювання, передана речовині масою
m
WD
m
Одиниця поглинутої дози йонізуючого випромінювання в СІ:
кг
ДжГр 11
Свою назву (грей) ця одиниця одержала на честь англійського фізика Л. Грея.
1 Гр – це така поглинута доза йонізуючого випромінювання, за якої речовині масою 1 кг передається енергія йонізуючого випромінювання, що дорівнює 1 Дж.
Люкс Гарольд Грей (1905 – 1965)
Англійський фізик, працював над проблемами, пов'язаними з впливом опромінювання на біологічні системи, визначив одиницю поглинутої дози випромінювання
Також використовують одиницю поглинутої дози – рад (1грей= 100 рад).Для характеристики біологічного впливу поглинутої дози ввели еквівалентну доза йонізуючого випромінювання, її позначають або .
HеквD
Еквівалентна доза йонізуючого випромінювання дорівнює поглинутій дозі , помноженій на коефіцієнт якості :
DK
DKH
Коефіцієнт якості є неоднаковим для різних випромінювань (таблиця на стор.191). Одиниця еквівалентної дози йонізуючого випромінювання в СІ – зиверт (Зв). Існує також позасистемна одиниця – бер: 1 бер = 0,01 Зв. Також існує фізична величина, яка визначається іонізаційною дією випромінювання. Цю величину називають експозиційною дозою йонізуючого випромінювання.
Експозиційна доза йонізуючого випромінювання ( ) визначається зарядом йонів (того чи іншого знака), що виникають під дією випромінювання в 1 кг сухого повітря:
експD
m
qDексп
де q - заряд йонів, що виникають під дією випромінювання в сухому повітрі масою m.
Експозиційна доза йонізуючого випромінювання в системі Сі:
кг
Кл1
кг
Кл1 - це експозиційна доза йонізуючого
випромінювання, за якої сумарний заряд усіх йонів одного знака, що утворилися в 1 кг сухого повітря, дорівнює 1 Кл.
На практиці використовують позасистемну одиницю експозиційної дози – рентген (Р), названу так на честь німецького фізика В. Рентгена.
кг
КлР 41058,21
Відношення дози йонізуючого випромінювання D до часу t опромінення називають потужністю дози йонізуючого випромінювання:
DP
t
DPD
Вільгельм Конрад Рентген (1845 – 1923) – німецький фізик-експериментатор. За відкриття променів, що згодом були названі його ім'ям, у 1901 році Рентгену першому серед фізиків присудили Нобелівську премію.
Одиниця потужності поглинутої дози йонізуючого випромінювання -
Одиниця потужності експозиційної дози йонізуючого випромінювання -
Одиниця потужності еквівалентної дози йонізуючого випромінювання -
с
Гр
с
Р
с
Зв
Біологічна діяРадіоактивне опромінення призводить до значного пошкодження живої тканини. Йонізація хімічних речовин в біологічній тканині створює можливість хімічних реакцій, які невластиві для біологічних процесів, й до утворення шкідливих речовин. Пошкодження радіацією ДНК викликає мутації. Робота з радіоактивними речовинами вимагає ретельного дотримання правил техніки безпеки.
Радіоактивні речовини позначаються спеціальним символом.Радіоактивні речовини зберігаються в спеціальних контейнерах, сконструйованих таким чином, щоб поглинати радіоактивне випромінювання. Великою проблемою є захоронення радіоактивних відходів атомної енергетики.
Символ, що використовується для позначення радіоактивних матеріалів
ЗастосуванняРадіоактивні речовини можна використовувати для отримання енергії в умовах, коли інші джерела енергії не доступні, наприклад, на космічних апаратах, призначених для польотів до віддалених планет Сонячної системи.
Енергія, яка виділяється при радіоактивному розпаді в таких пристроях може бути перетворена в електричну за допомогою термоелементів.В медицині радіоактивне опромінення використовується при лікуванні деяких форм раку, розраховуючи на те, що ракові клітини, які швидко діляться, чутливіші до опромінення, а тому вражатимуться швидше. Метод мічених атомів дозволяє провести аналіз обміну речовин в організмі й допомагає при діагностиці захворювань.
Датування за радіоактивними ізотопами допомагає встановити вік предметів та порід й застосовується в геології, археології, палеонтології.Радіоактивність і радіоактивні речовини також широко використовуються в різних сферах наукових досліджень.
Для вимірювання дози йонізуючого випромінювання та її потужності використовують дозиметри. Основною складовою будь - якого дозиметра єдетектор – пристрій, що слугує для реєстрації йонізуючого випромінювання. Залежно від типу детектора розрізнюють йонізаційний, люмінесцентний та інші види дозиметрів.
Так, у іонізаційних дозиметрах детектором є лічильник Гейгера – Мюллера, дія якого ґрунтується на властивості радіоактивного випромінювання значно збільшувати провідність газів.
Дозиметри
Дозиметри
Йонізаційний Люмінесцентний