5. Каковы основные принципы устройства дозиметров и радиометров? в чем разница между ними?

Дозиметрические приборы – устройства для измерения доз ионизирующих излучений или активности объектов, содержащих радионуклиды. Дозиметры – предназначены для измерения дозы (экспозиционной) X’=dX/dt=dQ/mdt=I/m [А/кг или кл/с*кг]. Он состоит из детектора (на него падает излучение, и подключено питание) и электронно-измерительного устройства (осуществляет преобразование сигнала в форму, удобную для регистрации). Конденсаторный дозиметр содержит ионизационную камеру, заполненную воздухом. В камере находятся электроды, которые перед началом использования заряжаются до разности потенциалов U₁ и приобретают заряд q₁. Под действием ионизирующего излучения в камере образуются ионы. Изменяется разность потенциалов и заряд электродов. q₁-q₂=∆q=C(U₁-U₂). Тогда Х=∆q/m=C(U₁-U₂)/pV=k(U₁-U₂)=k∆U, m – масса воздуха, р- плотность, V – объём в камере, k – постоянная. Дозиметры позволяют определять индивидуальные дозы, полученные персоналом. Радиометры – предназначены для измерения удельной активности объектов, чащt объёмной Av=A/V [Бк/м³ или Ки/л]. Радиометр и исследуемый объект помещены в камере с толстыми свинцовыми стенками. До начала измерений радиоактивности объекта – измеряют начальную фоновую активность с пустой кюветой. A_v=(N₂/t₂-N₁/t₁)/P, где Р – коэф. чувствительности радиометра к излучению смеси радионуклидов в пробе.

6. Угол между плоскостями пропускания двух поляризаторов равен 30⁰. Когда между ними поместили пластинку кварца толщиной 2 мм, то поле зрения стало max светлым. Найти постоянную вращения кварца.

α=α₀L; α₀=α/L=30/2=15⁰/мм.

Билет 17

1. Формула Пуазейля. Гидравлической сопротивление. Распределение давления и скорости кровотока по сосудистой системе. Методы определения давления и скорости крови.

Объём вязкой жидкости, ламинарно протекающей по участку гладкой трубы длиной L и радиусом r за время t, определяется формулой Пуазейля: V=(πr⁴(P₁-P₂)t)/(8ηL) –объём жидкости протекающей через трубку за время t; Q=V/t=(πr⁴(P₁-P₂)/(8ηL) – объёмная скорость течения жидкости; Х=∆P/Q=(8ηL)/(πr⁴) – гидравлическое сопротивление трубы; Формула Гагена-Пуазейля Q=(P₁-P₂)/Х (по аналогии с законом Ома). При последовательном соединении сосудов общее сопротивление определяется суммой гидравлических сопротивлений их отдельных участков: Х=Х₁+Х₂+…+Х_n,а при параллельном ветвлении сосудистого русла 1/Х=1/Х₁+1/Х₂+…1/Х_n.

В любой точке сосудистой системы давление крови: Р_сс=Р₀+pgh+P, где Р₀ – атмосферное давление (в правом предсердии); pgh – гидростатическое давление; Р – давление, создаваемое сердцем. Трансмуральное давление – разность давление на внутреннюю и наружную стенки сосуда, является важнейшей характеристикой состояния системы кровообращения. На трансмуральное давление влияет сила гидростатического (весового) давления. Если бы сердце не работало в вертикальном положении, кровь стекала бы в сосуды нижней части тела. Верхний уровень расположился бы в области сердца, где давление равнялось бы атмосферному, то есть трансмуральное давление =0. На некоторой высоте р, отсчитываемой вниз от этого уровня, давление имело бы значение pgh, т.е. определялось бы только гидростатическим давлением. В сосудистой системе живого человека оттоку крови из верхней части вертикально расположенного тела препятствует работа сердца, рефлекторное сужение венозных сосудов ног в стоячем положении, которое сильно уменьшает способность этих сосудов растягиваться и накапливать кровь, а также способствует венозному возврату крови в сердце. Движение крови по сосудистой системе происходит за счёт превышения давления. В аорте и крупных артериях падение давления невелико. В артериолах наблюдается max падение давления поскольку для совокупности артериол происходит большое увеличение гидравлического сопротивления. В венах, впадающих в сердце, давление ниже атмосферного. Сосудистая система обладает min площадью сечения в области аорты, где наблюдается max линейная скорость крови 0,5м/с. По мере перехода к более мелким сосудам суммарная площадь их сечения увеличивается, а скорость кровотока уменьшается, составляя в капиллярах 0,5мм/с. В венозной части суммарная площадь сечения уменьшается, что приводит к возрастанию скорости кровотока. Прямое измерение кровяного давления (прямая монометрия) осуществляется непосредственно в сосуде или в полости сердца, куда вводится катетер, передающих давление на внешний измерительный прибор. Преимущества: возможность одновременного отбора проб крови или ввода лекарственных препаратов, высокая точность измерений. Недостатки: высокая степень дезинфекции. Прямые измерения – единственный способ определения кровяного давления в полостях сердца и центральных сосудах. Непрямые измерения (компрессионные) осуществляются без нарушения целостности сосудов и тканей путём уравновешивания давления внутри сосуда известным внешним давлением через его стенку и мягкие ткани тела. Пальпаторный метод Рива-Роччи. Измеряет систолическое давление посредством прощупывания пульса на лучевой артерии после создания высокого давления в манжете, наложенном на плечо, и последующей медленной декомпрессии. Аускультативный метод. Основан на установлении систолического и диастолического давления по возникновению и исчезновения в артерии особых звуковых явлений – тонов Короткова. Методы определения скорости кровотока. Эффект Доплера состоит в изменении частоты волн, воспринимаемых некоторым приёмником, в зависимости от относительной скорости движения источника и наблюдателя. Когда источник и приёмник неподвижны, то частота волн, регистрируемых приёмником, совпадает с частотой волн, испускаемых источником v_пр=v_ист. Если источник приближается к приёмнику, частота воспринимаемого волнового процесса увеличивается v_пр>v_ист. При удалении источника всё происходит наоборот. Разность принимаемой и излучаемой частот ∆ v= v_пр-v_ист – доплеровский сдвиг зависит от скорости крови. Представим кровеносный сосуд, на некотором участке которого необходимо определить скорость движения крови. От источника ультразвука на кровеносный сосуд направляется пучок ультразвуковых волн с частотой v_ист. Некоторый объём кори отражает волны в разных направлениях, и в направлении приёмника ультразвука. Широкое применение метода обусловлено неинвазивностью (сосуд не повреждается), высокой точностью. Электромагнитный метод основан на эффекте Холла. Пусть в некоторой проводящей электрический ток среде со скоростью движутся электрические заряды. Если эту среду поместить в магнитное поле с индукцией В, направленной перпендикулярно направлению скорости движения зарядов, то на заряды будет действовать сила Лоренца F=qvВ. Под действием этой силы положительные заряды отклоняются в одну сторону, отрицательные в другую. Возникает разность потенциалов, из которой можно определить линейную скорость кровотока.