пользователей: 28219
предметов: 12109
вопросов: 227657
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

8 билет

  1. Физические процессы взаимодействия гамма-излучения с веществом. Закон поглощения гамма-излучения: его использование при организации защиты от внешнего излучения.

Энергия ядра атома, так же как и энергия электрона внутри атома, квантуется, т.е. может принимать только некоторые разрешенные значения. Гамма-излучение представляет собой высокочастотную электромагнитную волну, которая образуется внутри ядра атома при квантовых переходах его из одного энергетического состояния в другое.

При прохождении излучения через вещество происходит ослабление его интенсивности, что является результатом взаимодействия излучения с атомами вещества. В процессе этого взаимодействия интенсивность излучения уменьшается за счет постепенного ухода его из начального пучка. Наиболее существенны три процесса взаимодействия излучения с веществом: комптоновское рассеяние, фотоэффект и образование пары электрон - позитрон.

Комптон-эффект. Этот эффект заключается в том, что высокочастотное электромагнитное излучение рассеивается при его прохождении через вещество, при этом уменьшается частота волны. Рассеяние гамма-квантов тогда можно трактовать как упругое столкновение гамма-кванта с отдельным свободным покоящимся электроном, подобное упругому столкновению двух шаров. При этом электрон можно считать свободным, если энергия гамма-кванта во много раз превышает энергию связи электрона с ядром, и покоящимся, если энергия гамма-кванта во много раз превышает кинетическую энергию электрона. Таким образом, электроны, входящие в состав электронных оболочек легких атомов, можно считать и свободными, и покоящимися.

 Схема рассеяния  гамма-квантов на свободном электроне:  vec_pγ и  vec_p'γ - импульсы первичного и рассеянного  гамма-квантов,  vec_Pe − импульс электрона.

 

Рис. 1

В результате комптон-эффекта вместо первичного фотона с энергией Еg появляется рассеянный фотон с энергией Еg1 < Еg, выходящий под некоторым углом из первичного пучка, а электрон, на котором произошло рассеяние, приобретает кинетическую энергию, равную разности энергий падающего и рассеянного фотона. На рис. 1 показана схема рассеяния гамма-квантов на электроне.

Большая часть первоначальной энергии фотона в результате рассеяния переходит в кинетическую энергию электрона.

Фотоэлектронное поглощение. Если энергия гамма-кванта больше энергии связи электрона какой-либо оболочки с ядром атома, может иметь место фотоэффект (фотоэлектронное поглощение). Это явление состоит в том, что энергия гамма-кванта целиком поглощается атомом, а один из электронов какой-либо из внутренних оболочек, получив всю энергию фотона, выбрасывается за пределы атома.

Закон Бугера. Пусть на вещество падает излучение с интенсивностью I0, затем она уменьшается вследствие поглощения. Пусть в тот момент, когда излучение прошло в веществе расстояние х, его интенсивность стала I. При прохождении излучения через слой малой толщины dx его интенсивность уменьшается на малую величину dI, пропорциональную толщине слоя и самой интенсивности I, т.е.  . Знак «-» в этой формуле говорит о том, что изменение интенсивности dI < 0. Коэффициент пропорциональности μ – коэффициент поглощения, зависящий от вещества, от того, как велико в данном веществе число элементарных процессов, ослабляющих поток частиц. Разделив правую и левую части на I, получаем: . Проинтегрировав правую и левую части этого выражения, получаем закон Бугера:

 

.                                                                                                    (1)

 

В этой формуле I – интенсивность излучения после прохождения слоя вещества толщиной х.

Гамма-излучение сильнее поглощается материалами, содержащими элементы с большими атомными весами (вольфрам, свинец, железо, чугун и т.п.); нейтроны — материалами, содержащими элементы с небольшими атомными весами (вода, парафин, некоторые гидриды металлов, бетон и т.п.). Т. к. в природе нет элементов, в равной степени ослабляющих γ-кванты и нейтроны, то защита от смешанного γ- и нейтронного излучений в ядерно-технических установках осуществляется материалами, являющимися смесью веществ с малыми и большими атомными весами (например, железоводные, железосвинцовые смеси). По конструктивным и экономическим соображениям защиту стационарных установок часто выполняют из бетона.

 

 

 

 

 

  1. Первая помощь и лечение при внутреннем поражении животных продуктами ядерного излучения.

Необходимо устранить или уменьшить внешнее гамма-облучение, для чего используются защитные сооружения: убежища, заглубленные помещения, кирпичные, бетонные и другие здания. Чтобы предотвратить дальнейшее воздействие радиоактивных веществ на кожу и слизистые оболочки, проводят частичную санитарную . Частичная санитарная обработка проводится путем обмывания чистой водой или обтирания влажными тампонами открытых участков кожи. Пораженному промывают глаза . При попадании радиоактивных веществ внутрь организма промывают желудок, дают адсорбирующие вещества (активированный уголь).В целях профилактики инфекционных заболеваний, которым становиться подвержен облученный, рекомендуется давать противобактериальные средства.

  1. Способы и средства защиты при работе с альфа- и бета-излучающими источниками.

Обеспечение радиационной безопасности требует комплекса многообразных защитных мероприятий, зависящих от конкретных условий работы с источниками ионизирующих излучений, а также от типа источника. Защита временем основана на сокращении времени работы с источником, что позволяет уменьшить дозы облучения персонала. Этот принцип особенно часто применяется при непосредственной работе персонала с малыми радиоактивностями. Защита расстоянием – достаточно простой и надежный способ защиты. Это связано со способностью излучения терять свою энергию во взаимодействиях с веществом: чем больше расстояние от источника, тем больше процессов взаимодействия излучения с атомами и молекулами, что в конечном итоге приводит к снижению дозы облучения персонала. Защита экранами – наиболее эффективный способ защиты от излучений. В зависимости от вида ионизирующих излучений для изготовления экранов применяют различные материалы, а их толщина определяется мощностью и излучением.


28.06.2015; 22:31
хиты: 34
рейтинг:0
Естественные науки
науки о жизни
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2018. All Rights Reserved. помощь