Основные характеристики поля излучения

Содержание

Слайд 2

Ионизирующее излучение (ИИ) – любое излучение, взаимодействие которого с веществом приводит

Ионизирующее излучение (ИИ)
– любое излучение, взаимодействие которого с веществом приводит

к образованию в этом веществе ионов разного знака.
Характеристики поля ИИ:
тип частиц,
энергия частиц,
направление распространения излучения,
интенсивность излучения,
энергетическое, пространственное и временное распределения.
Слайд 3

Слайд 4

Поток ионизирующих частиц (F) – есть отношение числа частиц dN, проходящих

Поток ионизирующих частиц (F)
– есть отношение числа частиц dN, проходящих через

данную поверхность за интервал времени dt, к этому интервалу:
Слайд 5

Поток энергии (Fω) dE – суммарная энергия всех частиц, проникающих через

Поток энергии (Fω)
dE – суммарная энергия всех частиц, проникающих через данную

поверхность за интервал времени dt
Слайд 6

Плотность потока (φ) – это отношение потока частиц dF, проникающих в

Плотность потока (φ)
– это отношение потока частиц dF, проникающих в

элементарную сферу, к площади центрального сечения dS этой сферы:
или
Слайд 7

Для точечного изотропного источника с активностью А(t) и выходом частиц η

Для точечного изотропного источника с активностью А(t) и выходом частиц η

плотность потока частиц в вакууме в любой точке на расстоянии l от источника:
В однородной среде с линейным коэффициентом ослабления μ для точечного источника вместо можно записать
Слайд 8

Флюенс (Φ) – это отношение числа частиц dN, проникающих в элементарную

Флюенс (Φ)
– это отношение числа частиц dN, проникающих в элементарную сферу,

к площади центрального сечения dS этой сферы:
Слайд 9

Флюенс – непрерывная функция координат Если плотность потока частиц является величиной

Флюенс – непрерывная функция координат
Если плотность потока частиц является величиной постоянной,

то флюенс есть произведение плотности потока излучения и времени облучения:
Слайд 10

Флюенс энергии (Φω) – отношение количества энергии dE, входящей в объем

Флюенс энергии (Φω)
– отношение количества энергии dE, входящей в объем элементарной

сферы, к площади поперечного сечения сферы dS:
Слайд 11

Плотность потока энергии (I) или интенсивность излучения – это отношение потока

Плотность потока энергии (I)
или интенсивность излучения – это отношение потока

энергии ионизирующего излучения dFω, проникающего в элементарную сферу, к площади центрального сечения dS этой сферы:
Слайд 12

РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

Слайд 13

Характеристики источников ИИ Радиоактивность – способность неустойчивых атомных ядер спонтанно (самопроизвольно)

Характеристики источников ИИ

Радиоактивность – способность неустойчивых атомных ядер спонтанно (самопроизвольно) превращаться

в другие ядра с испусканием излучения корпускулярных частиц или фотонов.
Радиоактивный распад – ядерное превращение с изменением состава ядра (α-распад, β-распад, спонтанное деление и др.)
Электромагнитный переход – ядерное превращение с изменением только энергетического состояния ядра.
Слайд 14

Преобразование ядра при различных видах распада

Преобразование ядра при различных видах распада

Слайд 15

Схема распада – схема переходов, характеризующая возможные превращения ядра

Схема распада – схема переходов, характеризующая возможные превращения ядра

Слайд 16

Выход частиц (η) – вероятность испускания частиц на одно ядерное превращение.

Выход частиц (η) – вероятность испускания частиц на одно ядерное превращение.
Для

γ-квантов: переход между уровнями энергии – квантовый выход.
Если при переходе происходит конверсия на атомной оболочке, то это выход конверсионного электрона.

A – активность радионуклида, Бк;
ν – число испускаемых при р/а распаде в единицу времени корпускулярных частиц (α-, β+-, β--частиц) или γ-квантов.

Слайд 17

Активность радионуклида в источнике – ожидаемая скорость спонтанных ядерных превращений данного

Активность радионуклида в источнике – ожидаемая скорость спонтанных ядерных превращений данного

радионуклида, происходящих в источнике.
Активность источника – суммарная активность всех радионуклидов, входящих в источник.

Единица активности – беккерель (Бк). 1 Бк = 1 с-1.
Внесистемная единица активности – кюри (Ки). 1 Ки = 3,7·1010 Бк.

Слайд 18

Закон радиоактивного распада радионуклида в источнике (уменьшение активности со временем). A0

Закон радиоактивного распада радионуклида в источнике (уменьшение активности со временем).

A0 –

активность радионуклида в источнике в момент времени t = 0;
λ, T1/2 – постоянная распада и период полураспада.
Слайд 19

Закон накопления ожидаемого числа радиоактивных атомов N(t) при постоянной скорости их

Закон накопления ожидаемого числа радиоактивных атомов N(t) при постоянной скорости их

образования q и начальном значении N(0) = 0
Слайд 20

Цепочка радиоактивного распада

Цепочка радиоактивного распада

Слайд 21

Пусть в начальный момент времени t = 0 активность материнского радионуклида

Пусть в начальный момент времени t = 0 активность материнского радионуклида

составляла А1(0).
Тогда изменение активности для неветвящейся цепочки распада из n последовательно распадающихся радионуклидов с постоянными распада λ1, . . . ,λn
, где
Слайд 22

Активность всех n радионуклидов, находящихся в источнике:

Активность всех n радионуклидов, находящихся в источнике:

Слайд 23

[Бк] [г]

 

[Бк]

[г]

Слайд 24

Точечный источник – максимальные размеры много меньше расстояния до точки детектирования

Точечный источник – максимальные размеры много меньше расстояния до точки детектирования

и длины пробега в материале источника.
Протяженные источники – это линейные, поверхностные и объемные.
Линейный – поперечные размеры много меньше расстояния до детектора и длины пробега частиц в материале источника.
Поверхностный – источник, имеющий толщину, много меньшую, чем расстояние до точки детектирования и чем длина пробега в материале источника.
Объемный – источник, в котором излучатели содержатся в трехмерной области пространства.

Геометрия источников

Слайд 25