|
||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Характеристики источников ионизирующего излучения
1. Радиоактивность – способность нестабильных атомных ядер спонтанно (самопроизвольно) превращаться в другие ядра с испусканием излучения (корпускулярных частиц или Радиоактивный распад – ядерное превращение с изменением состава ядра (a-распад, b-распад, спонтанное деление и др.). Электромагнитный переход – ядерное превращение с изменением только энергетического состояния ядра. 2. Возможные превращения ядра представляют в виде схемы переходов, которую именуют (исторически) схемой распада. Для примера на рис. 1.1 представлена схема b-распада. Бета-распад может осуществляться тремя способами: b--распад изображен стрелками направо, е -захват – стрелкой налево, b+-распад – вертикальной стрелкой посередине и дальше стрелками налево. Процессы b-распада можно наглядно объяснить, если предположить (условно), что в ядре нейтрон превращается в протон или наоборот. Если нейтрон «превратится» в протон (по схеме n ® p + e- + , где – антинейтрино), то возникший электрон не может оставаться в ядре и вылетает из него. Таким образом, заряд ядра увеличивается на единицу и элемент превращается в элемент – это и есть процесс b--распада. Одновременно с электроном из ядра вылетает антинейтрино. Если в ядре протон «превращается» в нейтрон (p ® n + e+ + n), то заряд ядра уменьшается на единицу, т.е. элемент превращается в элемент – это b+- распад, который сопровождается вылетом из ядра позитрона и нейтрино. Поскольку масса протона меньше массы нейтрона, для осуществления b+- распада протон заимствует из энергии связи других нуклонов ядра энергию 2 mec 2 – это энергетическое условие b+- распада.
q = A ×h, (1.1) где A – активность радионуклида, Бк. 4. 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 = . (1.2) 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), Соотношение между активностью А и числом радиоактивных атомов N (t), имеющихся в источнике в данный момент времени t, А (t) = l× N (t), (1.3) где l – постоянная распада, характеризующая вероятность ядерного превращения одного атома в единицу времени, с-1. Период полураспада Т 1/2 – время, в течение которого распадается (испытывает ядерные превращения) половина атомов радионуклида, с.Период полураспада Т 1/2 связан с постоянной распада l соотношением . (1.4) 5. Закон радиоактивного распада радионуклида в источнике (уменьшение активности со временем) , (1.5) где A 0 – активность радионуклида в источнике в начальный момент времени t = 0. 6. Закон накопления числа радиоактивных ядер N (t)при постоянной скорости их образования n0 и начальном значении N (t) . (1.6) 7. 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. Если в начальный момент времени t = 0 в источнике имелись атомы только материнского радионуклида и его активность составляла А 1(0), то для неветвящейся (простой) цепочки распада из n последовательно распадающихся радионуклидов с постоянными распада l1,..., l n изменение активности может быть рассчитано по формуле Aj (t) = A 1(t)×x j, j = 2,.., n, (1.7)
где A 1(t) = A 1(0)× , (1.8)
. (1.9) В частности, для двух радионуклидов, материнского А1 и дочернего А2, формула (1.7) выражается следующим образом: А 2(t) = . (1.10) Используя значения , можно рассчитать суммарную активность всех n радионуклидов, находящихся в источнике:
где A 1(t) – активность материнского радионуклида (формула (1.8)); определяется по формуле (1.9). 8. Соотношение между массой m радионуклида в граммах и его активностью А в беккерелях[1] m = 2,4×10-24× М × × А, (1.12) где М – атомная масса радионуклида, - период полураспада в секундах. 9. Активность А [Бк] радионуклида, имеющего массу m [г], период полураспада [с] и атомную массу М [2], А = . (1.13)
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |