 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Взаимодействие излучения с веществом
1. Взаимодействие заряженных частиц с веществом
а) потери на ионизационном возбудителе;
б) потери на тормозное излучение;
в) потери на излучение Вавилова-Черенкова: 
R – глубина или проникновение
для тяжелых частиц
Формула бета-Блока
– идеальные радиационные потери (в единицах заряда ē).
, где V- скорость света в вакууме 2,99*103
he – ρ ē в веществе (электронная плотность)
средняя потенциальная мощность: I=13,5 Эв. Z
Пробеги α-частиц
| Энергия α-частиц (МЭв) | ||||
| Воздух, см | 2,5 | 4,6 | 7,4 | 10,6 |
| Биологическая ткань (мкм) | ||||
| Al, мкм |
Пробеги β-частиц
| Энергия (МЭв) | 0,05 | 0,5 | |||
| воздух | 4,1 | 2*103 | 1,7*104 | 6,3*104 | |
| вода | 4,7*10-3 | 0,19 | 2,6 | ||
| Al | 2*10-3 | 0,056 | 0,96 | 4,3 | 8,6 |
| Pb | 5*10-4 | 0,02 | 0,30 | 1,25 | 2,5 |
Классификация n по E
| E | Тип n |
| <0,05 эВ | тепловые (5800К) |
| 0,05эВ-1кэВ | медленные |
| >1кэВ | быстрые |
n+He3 → H3 +p+0,76 мэВ
n+N14 → C14 +p+0,63 мэВ
n+Li6 → H3 +α+4,76 мэВ
n+B10 → Li7 +α+2,79 мэВ
I(x)=I0e-Nσx= e-Σx
σ – полное сечение
- длина свободного пробега нейтрона в веществе.
[σ]=M2
[N]=M-3
Nσ=M-1
Σ=Nσ
| Материал | E En=4мэВ | E En=15мэВ |
| пресс (????) | 6,3 | 15,2 |
| Al | 14,1 | 15,9 |
| Pb | 15,0 | 15,5 |
Плотность потока n на S. R от точечного источника.
Защита от n – бетон.
Взаимодействие рентгеновского и??? излучения с веществом
3 процесса.
Взаимодействие с телом и тканью.
h=6,6*10-34 Дж*с
c = 2,99*106 м/с
1. Фотоэффект
ρ – плотность вещества поглотителя.
2. Комптон-эффект (?????)
3. Эффект рождение пар е+, е-
Диаграмма Р. Фейнмана
для Z=5-6
h=3
Комптон-эффект (?????)
Для Z=11-12
h=2,8
Ex>>2moc2 x=βNZ2hγ
I(x)=Ioe-μx
μ=τ+σ+x
| Класс | Вид | Облучение (Гр; Рад) | Эффект |
| простейшие | амебы | 103; 105 | ДЛ50 |
| ракообразные | дафнии | 65; 6500 | ДЛ100 |
| рыбы | карась | 13-15; 1300-1500 | ДЛ50/30 |
| земноводные | лягушки | 6-7; 600-700 | ДЛ50/30 |
| птицы | куры | 6-8; 600-800 | |
| млекопитающие | морские свинки | 3-3,5; 300-350 | |
| обезьяны | 4,5-5,5; 450-550 | ||
| человек | 4-5; 400-500 |
| Область применения радиационных технологий | Используемые дозы облучения |
| 1. Уничтожение патогенов (стафилококки, сальмонеллы. В мясе, рыбе, птице. | 3-4 кГр |
| 2. Дезинфекция зерновых (убивает насекомых) | 1-2 кГр |
| 3. Очистка трав, специй и сухих овощей | 1-3 кГр |
| 4. Для дезинфекции медицинского инструмента | ≈10 рентген |
Облучение любого пищевого продукта в общей дозе до 10 кГр не представляет такой опасности и не несет никаких проблем в отношении пищевой ценности.
10 кГр =10
1Гр=88рентген≈100рентген
| Элемент | Заряд Z | % отк по веществу | |
| мягкая ткань | кость | ||
| Водород | 1 | 10,2 | 6,4 |
| Углерод | 6 | 12,3 | 27,8 |
| Азот | 7 | 3,5 | 2,7 |
| Кислород | 8 | 73 | 41 |
Na, Mg, P, S, Ca – тоже присутствуют, но их менее 1% каждого.
Ca –в костях ≈14,7%
K и Na только в мягких тканях.
Два процесса лежат в основе биологического действия излучения.
1 процесс – процесс ионизации атомов
2 процесс – процесс возбуждения атомов (под действием излучения).
Количество поглощенной энергии (доза)-мера действия.
Первые 3 фазы – быстрое изменение.
Два – медленная фаза (молекулярных химические изменения переходят в нарушение в клетках →затем нарушение в органах и в организме в целом).
Первая – физическая фаза.
Время пролета через клетку излучения (10-13 – 10-14 с)
Вторая – химико-физическая. Длительность 10-10 с.
Образуются свободные радикалы, которые взаимодействуют с тканью и дают начало вторичным распадам.
Третья – химическая фаза. Длительность 10-6 с. Образовавшиеся радикалы вступают в реакцию с органическими молекулами клеток, что приводит к изменению биологических свойств молекул. Эти три фазы определяют дальнейшее развитие лучевого поражения.
Четвертая – Биологическая. Химическое изменения преобразуются в клеточные изменения. Ядро клетки наиболее чувствительно к излучению +повреждается ДНК.
В результате облученная клетка либо погибает либо становится неполноценной в функциональном отношении. Это ведет к болезням. Время четвертой фазы – может растянуться на годы.
| Фазы | Физическая | Химико-физическая | Химическая | Биологическая |
| τ | 10-13 – 10-14 с | 10-10 с | 10-6 с | 1 суток- 50 лет |
Радиолиз
H2O +hν →H+OH+ē… →OH+OH+ +O2
Поиск по сайту: