РБ_лекции для ПБ
.pdf
α-частица – ядро атома гелия 42 He
β-частица – электрон или позитрон, движущийся
с околосветовой скоростью
γ-излучение – электромагнитная волна с длиной волны менее 10-10 м (меньше межатомных расстояний)
3. Закон радиоактивного распада
Постоянная радиоактивного распада λ -
вероятность распада ядра в единицу времени
Дифференциальная форма (dN N):
dN = −λNdt
Интегральная форма (закон радиоактивного распада):
N = N0е−λt
N0 – число радиоактивных ядер в начальный момент времени (t = 0);
N – число ядер, оставшихся спустя время t
N = N0е−λ t |
N |
|
|
|
N |
|
|
|
|
λ – постоянная |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
радиоактивного |
|
|
|
|
распада (вероятностьN0/2 |
|
|
|
|
распада ядра в |
N0/4 |
|
|
|
единицу времени) |
0 |
T1/2 |
2T1/2 |
t |
Период полураспада T1/2 – время, за которое распадается |
||||
половина радиоактивных ядер |
|
|
||
Через время T |
останется 1/2 ядер; 2T |
– 1/4; 3T – 1/8 |
|||
T |
= ln 2 |
1/2 |
1/2 |
1/2 |
|
1/ 2 |
|
λ |
|
|
|
Иод-131 - 8 суток; стронций-90 - 29 лет; цезий-137 - 30 лет;
плутоний-239 - 24000 лет; уран-238 - 4,5·109 лет
4. Взаимодействие ядерных излучений с веществом
Основной результат взаимодействия радиоактивных излучений с веществом – ионизация (возбуждение) атомов вещества
Ионизирующее излучение
Непосредственно ионизирующее излучение –
излучение, состоящее из заряженных частиц, имеющих кинетическую энергию, достаточную для ионизации (α, β)
Косвенно ионизирующее излучение – излучение,
состоящее из незаряженных частиц, которые в
результате взаимодействия с веществом могут создавать непосредственно-ионизирующее излучение
(γ)
ПРОБЕГИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ПРИ Е = 4 МэВ
|
СРЕДА |
|
Длина пробега, м |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
α-излучение |
β-излучение |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Воздух |
|
· |
–2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
10 |
|
20 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Биологическая |
|
· |
–5 |
|
|
–2 |
|
|
|
3 |
10 |
2 |
10 |
|
|
|||
|
ткань |
|
|
|
· |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Алюминий |
|
· |
–6 |
|
|
–2 |
|
|
|
2 |
10 |
3 |
10 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
· |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальные пробеги в воздухе: α-излучение – 11 см β-излучение ~ 20 м
5. Активность и единицы ее
измерения
Активность – основная количественная
характеристика радиоактивности
Активность (А) – количество радиоактивных распадов за единицу времени
A = dNdt
A = dN |
dN = λ Ndt Þ A = λ N |
A = ln 2 |
N |
||||||
|
dt |
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1/ 2 |
|
A = λ N |
e−λ t = A e−λ t ; A = λ N |
0 |
= ln 2 N |
0 |
|
||||
|
0 |
0 |
|
0 |
|
T1/ 2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
Т1/2=0,5Т |
||
|
1,25 |
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,75 |
|
|
|
|
|
Т1/2=Т |
||
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|||
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
T |
2T |
3T |
4T |
|
|
|
|