Виды ионизирующего излучения

Содержание

Слайд 2

Ионизирующее излучение – такое излучение, при взаимодействии которого с веществом, в

Ионизирующее излучение – такое излучение, при взаимодействии которого с веществом, в

веществе образуются положительные и отрицательные ионы, т.е. происходит ионизация

Источник излучения – вещество или прибор, испускающие ионизирующее излучение.

Слайд 3

В радиационной медицине имеют дело с ионизирующим излучением, которое образуется при

В радиационной медицине имеют дело с ионизирующим излучением, которое образуется

при ядерных превращениях (радиоактивный распад и ядерные реакции, включая деление ядер, вызываемое нейтронами) и в пучках ускорителей заряженных частиц или рождается в них.
Ядро называется стабильным, если оно может существовать неограниченно долго, и нестабильным (радиоактивным), если оно со временем самопроизвольно (спонтанно) претерпевает радиоактивный распад, превращаясь в другое ядро. Радиоактивные нуклиды для краткости называют также радионуклидами.
Радиоактивный распад и ядерные реакции, а также взаимодействие фотонов и корпускулярного излучения с атомами и ядрами при их прохождении через вещество, влекут появление частиц, которые имеют настолько большую энергию, что могут ионизировать атомы среды (ионизирующих частиц). Потоки таких частиц называют ионизирующим излучением.
Основные характеристики ионизирующих частиц, представляющих интерес в радиационной медицине в таблице 1.
Слайд 4

Слайд 5

Функция источника Q(r, E', Ω', t ) равна количеству частиц, которые

Функция источника Q(r, E', Ω', t ) равна количеству частиц, которые

в единицу времени в момент t

испускаются источником из единицы объема вокруг точки r,
имеют энергию в единичном интервале энергий вокруг значения E,
летят в единице телесного угла вокруг направления Ω

Размерность функции источника:

Полная мощность источника показывает суммарное количество частиц, испускаемое всем источником в единицу времени безотносительно их энергии и направления движения

Слайд 6

Радиоактивность – способность нестабильных атомных ядер спонтанно (самопроизвольно) превращаться в другие

Радиоактивность – способность нестабильных 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.
Выход частиц η – вероятность испускания частиц на одно ядерное превращение (для γ-квантов данного перехода между уровнями энергии h называется квантовым выходом перехода, а если при переходе происходит конверсия на атомной оболочке, то выходом конверсионного электрона). Тогда q = A×η,где A – активность радионуклида (Бк), q – число испускаемых при ядерных превращениях в единицу времени корпускулярных частиц или квантов
Слайд 7

Активность радионуклида в источнике А – отношение числа спонтанных ядерных переходов

Активность радионуклида в источнике А – отношение числа спонтанных ядерных

переходов dN из определенного энергетического состояния ядра радионуклида в источнике за интервал времени dt к этому интервалу: А = dN/dt
Единица активности радионуклида – беккерель (Бк), физическая размерность [1/с].
Беккерель равен активности радионуклида в источнике, в котором за 1 с происходит одно спонтанное ядерное превращение.
Внесистемная единица активности – кюри (Ки), 1 Ки = 3,7×1010 Бк.
Соотношение между активностью А и числом радиоактивных атомов N(t), имеющихся в источнике в данный момент времени t, А(t) = λ∙N(t), где λ – постоянная распада, характеризующая вероятность ядерного превращения одного атома в единицу времени, с-1.
Слайд 8

Период полураспада Т1/2 – время, в течение которого распадается (испытывает ядерные

Период полураспада Т1/2 – время, в течение которого распадается (испытывает

ядерные превращения) половина атомов радионуклида, с. Период полураспада Т1/2 связан с постоянной распада λ соотношением λ = ln 2/ Т1/2 .
Закон радиоактивного распада радионуклида в источнике (уменьшение активности со временем) А(t)=A0e-λt, где A0 – активность радионуклида в источнике в начальный момент времени t = 0.
Закон накопления числа радиоактивных ядер N(t) при постоянной скорости их образования ν0 и начальном значении N(0) = 0 → N(t) = (ν0 /λ)(1 – e- λt).
При распаде ядра может образоваться ядро нового нуклида в нестабильном состоянии, при распаде нового нуклида также может образоваться нестабильное ядро и т.д., пока цепочка распадов не закончится устойчивым (стабильным) нуклидом. Принято называть первичное ядро материнским, вторичные – дочерними.