Ионизирующее излучение и радиоактивный распад

РАДИОАКТИВНОСТЬ И РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД

На стыке XIX – XX веков было обнаружено, что некоторые вещества естественного происхождения подвергаются спонтанному изменению своей структуры, приводящему к их стабильному состоянию. Такие вещества известны как радиоактивные, а радиоактивный распад определяется как изменения, имеющие место в ядре, приводящие его в конечном счете к стабильному ядру.

Будет ли ядро радиоактивным или нет, определяется его структурой. При определенных конфигурациях протонов и нейтронов ядро будет стабильным, при других – нестабильным. Это подобно зависимости химической стабильности атома от конфигурации орбитальных электронов. Если ядро не имеет стабильной конфигурации, оно распадется и образует стабильный нуклид.

Процесс радиоактивного распада приводит к испусканию заряженных частиц и электромагнитного излучения. Обычно это альфа-частицы, бета-частицы и гамма-кванты. Также могут испускаться позитроны, рентгеновское излучение.

34. Облучение плода

34. Облучение плода

Количество клеток у плода, или младенца, меньше, чем у взрослого и клетки делятся более быстро. Поскольку лучевое повреждение больше у делящихся клеток, то плод особенно чувствителен к лучевому воздействию и облучение высокими дозами может привести к возможному уродству или даже смерти. По этой...

далее...

33. Биологическое действие радиации на организм человека

33. Биологическое действие радиации на организм человека

Как Вы уже узнали, ионизирующее излучение действует на клетки тела человека. Если не происходит репарации клеток, стойкий эффект лучевого поражения может быть отмечен в виде биологических изменений в тканях и органах. Эти изменения могут выражаться в медицинских проявлениях, которые разделяют...

далее...

32. Клетки и биологические повреждения от ионизирующего излучения

32. Клетки и биологические повреждения от ионизирующего излучения

Различные части тела человека созданы из микроскопических стандартных строительных блоков, называемых клетками. Клетки, которые выполняют одинаковые функции, сгруппированы вместе и образуют биологическую ткань, например, мышечную ткань. Различные ткани могут группироваться вместе и составлять...

далее...

31. Биологические эффекты воздействия ионизирующих излучений

31. Биологические эффекты воздействия ионизирующих излучений

Тело человека Тело человека подвергается воздействию ионизирующих излучений от источников, находящихся снаружи тела (внешний источник), и радиоактивных веществ, поступивших в тело (внутреннее загрязнение). Это проиллюстрировано на Рисунке 1. Чтобы внешние источники ионизирующего излучения могли...

далее...

30. Электронные компоненты

30. Электронные компоненты

До сих пор в этом модуле мы рассматривали различные типы детекторов. Как только энергия ионизирующего излучения преобразована в электрический сигнал, в детектирующую систему должны быть добавлены различные электронные компоненты, чтобы обеспечить желаемый результат. Созданные детектором...

далее...

29. Детекторы нейтронов

29. Детекторы нейтронов

Как они работают Нейтроны – незаряженные частицы, и поэтому они не вызывают прямую ионизацию. Однако, при их взаимодействии с веществом образуются вторичные ионизирующие частицы и регистрация таких частиц позволяет зарегистрировать нейтроны. Основные типы взаимодействий, используемых для...

далее...

28. Фотоэлектронный умножитель

28. Фотоэлектронный умножитель

Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) необходим в сцинтилляционном блоке детектирования для преобразования фотонов света сцинтиллятора в электрический сигнал. Также они используются для усиления первоначального сигнала. Хотя, строго говоря, ФЭУ являются частью электронной системы, а не методом...

далее...

27. Сцинтилляционные детекторы

27. Сцинтилляционные детекторы

Как они работают Сцинтилляционные детекторы основаны на том, что некоторые материалы (называемые люминофорами) испускают видимый свет при изменении орбитальным электроном энергетического уровня. Как Вы помните из Модуля 1.4 «Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом», ионизирующее...

далее...

26. Сравнение твердотельных и газонаполненных детекторов

26. Сравнение твердотельных и газонаполненных детекторов

Твердотельные детекторы имеют следующие преимущества перед газонаполненными детекторами: Твердотельные полупроводниковые детекторы имеют меньшие габаритные размеры. Они обладают лучшим энергетическим разрешением для всех видов излучения. Они имеют значительно большую эффективность...

далее...

25. Твердотельные полупроводниковые детекторы

25. Твердотельные полупроводниковые детекторы

Проводимость означает способность вещества проводить электрический ток, а материалы, имеющие хорошую проводимость (например, металлы) называются проводниками. Материалы, обладающие слабой проводимостью (например, дерево) называются диэлектриками.  Полупроводники – это вещества, имеющие...

далее...

24. Детекторы, основанные на ионизации

24. Детекторы, основанные на ионизации

Как уже упоминалось, во многих приборах для радиационного контроля в качестве метода регистрации используется ионизация. Существует два типа наиболее часто используемых детекторов – это газонаполненные детекторы и твердотельные полупроводниковые детекторы. 2.1     Газонаполненные...

далее...

23. Методы, используемые для регистрации ионизирующиего излучения

23. Методы, используемые для регистрации ионизирующиего излучения

Так как ионизирующее излучение не может быть обнаружено с помощью органов чувств человека, мы полагаемся на регистрацию изменений, производимых излучением при его взаимодействии с различными материалами. Принцип действия детекторов ионизирующего излучения основан на регистрации изменений в...

далее...

22. Взаимодействие нейтронов с веществом

22. Взаимодействие нейтронов с веществом

Нейтроны являются одними из частиц, находящихся в ядрах атомов и могут быть испущены при их делении или при ядерных реакциях. Все свободные нейтроны начинают жизнь как быстрые нейтроны, с энергиями больше 0.10 МэВ. Быстрые нейтроны замедляются, и их энергия уменьшается при столкновениях с ядрами...

далее...

21. Взаимодействие альфа-излучения с веществом

21. Взаимодействие альфа-излучения с веществом

По сравнению с другими частицами альфа-частицы являются физически и электрически достаточно большими, состоящими из четырех нуклонов и двух положительных зарядов. Во время движения альфа-частиц через поглотитель, они воздействуют электрическими силами на орбитальные электроны атома ...

далее...

20. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом

20. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом

Ионизация Типом излучения, который представляет первостепенный интерес в этом курсе дистанционного обучения, является ионизирующее излучение. Как Вы уже знаете из Модуля 1.3 «Ионизирующее излучение и радиоактивный распад», ионизирующее излучение определяется как поток частиц или излучение с...

далее...

19. ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

19. ДРУГИЕ ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Источники ионизирующего излучения могут быть либо естественными, либо искусственными. Естественные источники существуют со времен формирования Земли. Искусственные источники излучения были произведены только в прошлом столетии, и сейчас вносят значительный вклад в дозы, получаемые людьми во...

далее...

18. ЦЕПОЧКИ РАСПАДОВ И ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ПЕРИОДЫ ПОЛУРАСПАДА

18. ЦЕПОЧКИ РАСПАДОВ И ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ПЕРИОДЫ ПОЛУРАСПАДА

Цепочки распадов Как Вы уже знаете, радиоактивный распад происходит в атомах, делая их более устойчивыми. Нуклид, полученный в результате распада, имеет специальное название вторичный (progeny) или дочерний нуклид. Термин «вторичный» принят МАГАТЭ и будет использоваться дальше в течение этого курса,...

далее...

17. Период полураспада

17. Период полураспада

Понятие периода полураспада используется для описания скорости, с которой радионуклид распадается, и обозначается как T1/2. Каждый радионуклид имеет единственный и неизменный период полураспада: для углерода-14 он составляет 5715 лет; для трития (водород-3) – 12,32 лет; для фосфора-32 – 14,28 дней. Период...

далее...

16. Сводка видов радиоактивного распада

16. Сводка видов радиоактивного распада

В табл. 2 сведены основные виды радиоактивности и дано описание изменений в ядре материнского радионуклида Таблица 2 Виды радиоактивности Мода распада Обозначение Источник ИзменениеZ ИзменениеN ИзменениеA Альфа a Тяжелое ядро -2 -2 -4 Бета b- Избыток нейтронов +1 -1 0 Гамма g Избыток...

далее...

15. Виды радиоактивного распада

15. Виды радиоактивного распада

Обычно радиоактивный распад сопровождается испусканием альфа и бета-частиц, а также гамма квантов. Другими возможными видами распада являются испускание позитрона и очень редко нейтрона. Рентгеновское излучение не является непосредственным продуктом распада, но может испускаться как...

далее...

14. ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПРИ РАДИОАКТИВНОМ РАСПАДЕ

14. ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПРИ РАДИОАКТИВНОМ РАСПАДЕ

Частицы и излучение, испускаемые при радиоактивном распаде несут достаточно энергии для того, чтобы выбить электрон из вещества, через которое они проходят. Другими словами, это излучение классифицируется как ионизирующее излучение (ионизирующее излучение – это любая частица или...

далее...