5. Закон рад распада.

Механизм деления ядра: т.к. нуклоны внутри ядра согласно капельной модели ведут хаотический образ жизни, то в какой то момент времени ядро из сферы может принять вытянутую форму. В результ в ядре можно выделить 2 центра тяжести положительных зарядов. В результ ядро делится на 2 части из-за нуклоновского отталкивания. Процесс деления ядра – вероятностный процесс(подчин статич законам кот пис явления кот наблюд у огромного кол-ва об-тов).

Сущ 2 вида записи закона рад распада:

Если ∆t<T_1/2 : ∆N=λN*∆t диф форма записи

если ∆t~T_1/2: N=N₀*e^-λt интегральная форма записи

6. Виды распадов. Правила смещения.

α-распад: ядро покидают альфа частицы(2р и 2n). Такое строение у двукратно иониризованного He. Альфа частица обр в ядре в момент альфа распада. А-частица покидает ядро в следствии туннельного эффекта(явление просачивания эл частиц облад волновыми св-вами сквозь потенциальные барьеры).

Β-распад: сопровлждается вылетом из ядра е или позитронов.при исследовании в-распада выяснилось что происходит нарушение закона сохранения энергии в результ в-распада выделяется нейтрина. К-захват – разновидность в-распада. В результ к-захвата электрон захватывается с к-оболочки атома ядром.

¥-излуч: не явл самостоятельным продуктом распада ядер. При г-изл нельзя описать схемы рад распада т.к. при этом Z и А не изменяются. Возбужденное ядро возвр в исходное сост(стационарное) и происх г-излуч.

А,в,г-излуч обладают различной проник возможностью. Самая маленькая у альфа, самая большая у гамма. Рад излуч облад различ разрушит способностью. Наибольшая разрушит сп-ть у альфа, наименьшая у гамма.

7. Рад ряды и трансурановые эл-ты.

Все эл-ты с А после 200 нестабильны к а-распаду т.к. они переполнены n. Ядро получ в рез а-распада перетерпевает в-распад и так чередуется. Эта цепочка продолжается пока не образуется стабильный изотоп(свинец или висмут). Рад ядра явл продуктами распада. В природе 4 рад семейства. Источники семейств торий(Т=1,3*10¹⁰лет), уран-238(Т=4,5*10⁹лет), уран-235(7*10⁸лет), нептуний(10⁶лет).

Все эл-ты кроме нептуния имеют Т>времени существов земли(10⁹лет),а нептуний к наст врем почти весь распался. Эти радионукл явл естественными и входят в сост горных пород и почв. Эл-ты кот находятся за ураном в ПСМ назыв трансурановыми, в естеств природе их нет. Ученые ведут работы по созд трансурановых эт-тов. Первым был синтезирован нептуний, вторым плутоний, третий – америций(432,8лет). Они не устойчивы и крайне ядовиты.

8. Взаимодейств ядерн излуч с в-вом.

Ядерные излуч могут быть обнаружены по их воздействиюна в-во, т.е. электронами и ядрами этих в-в. Основн роль в этом играет электромагнитное взаимодейств. Характер взаимодейств – перенос энергией частицы и передача ее ядрами и электронами в-ва. Характеристика переноса энергии: пробег частицы(R). R - пробег – смещение ядерной частицы по прямой линии от ее рождения до остановки. Величина пробега характериз проникающ способность того или иного вида излуч.

Взимод г-излуч с в-вом: г-излуч – электромагнитн излуч, т.е. поток очень короткой длины волны 0,1нм. Электромагнитн излуч на этом основании обладает еще и корпускулярными св-вами. Г-излуч испускается при переходе из возбужденного сост в нормальное(стабильное). Для г-изл не имеет смысла понятие длины свободного пробега. Г-изл обладает большой проникающ способностью. В рез взаимод с в-вом проявляет как волновые так и корпускулярные св-ва. Г-кванты – фотоны(кванты электромагн поля). Интенсивность г-изл – кол-во г-квантов кот пересекают единичную площадку. Результ взаимод г-изл с в-вом зависит от энергии г-квантов энергия г-квантов может менятся от 10МэВ до бесконеч. Результаты: 1)фотоэффект(явл вырывания под действием излуч электронов из атомов в-ва. Наблюдается когда энергия г-кванта не превышает 0,5МэВ. 2)комптоновское рассеивание(рассеивание комптона). Это результат взаимод г-изл со свободными электронами в в-ве. Упругое взаимод в результ кот изменяется длина волны г-изл. Происходит увелич длины волны =>Е уменьшается.3)образование электронно-позитронных пар. Если Е велика то тормозясь вблизи ядер они тоже распадаются на эл-позитр пары. Этот процесс продолжается до тех пор пока Е не станет меньше 1,02МэВ.

Взаимод а-изл с в-вом: т.к. масса а-частицы велика и больше массы электрона то в результ столкновения с электроном траектория а-частицы не меняется, а в результ сталкновен с ядром может остановится. Поэтому пробег а-частиц мал. Е тратит на ионизацию атомов, т.е. на вырывание электронов из атомов. Потеря Е зависит от Z, от концентрации и от скорости а-частицы. Т.к. а-частицы мало заряжены то проходя через в-во с электронами, а так же с ядрами. Е а-частицы затрачивается на выбивание электр из атомов, а потери Е а-частицы при этом наз ионизационными.

Взаимод в-изл с в-вом: в-изл – поток електронов, т.к. е имеют массу и заряд намного меньше чем у а-частицы поэтому есть ряд особенностей:1)траектория в-част не явл прямолинейной т.к. в-частиц взаимодействуют с е атома.2)пробег в-част намного больше чем у а-част.3)в-част двигаясь излуч магнитн волны, интенсивность излуч зависит от квадрата ускорения. Это излуч наз тормозным, а потери в-частиц – рациональные.

Взаимод n с в-вом: т.к. n не имеет заряда то он легко проникает во внутрь атома и поглощается ядром. В результ захвата n ядром получается тяжелый изотоп котор испытывает в-распад. При захвате n ядром может произойти деление ядра на 2 части, при этом могут освобождаться дополнительно 2-3 n, кот в свою очередь могут быть захвачены ядром кот в результ этого захвата тоже делятся т.е. наступает цепная ядерная реакция. Попадание n на в-во приводит к ионизации атомов в-ва.

9. Активность ядер и единицы ее измерения.

Активность хар скорость рад распада. А=(ln2*m*N_a)/(T_1/2*Mr) . А=[Бекерель]-[Бк] или [Кu]кюри. 1Кu=3,7*10¹⁰Бк. Активность бывает: удельная, объемная, поверхностная.

А=А₀*е^-λt

10. Экспозиционная доза.

Характеризует рад обстановку в окруж нас среде. Определяется кол-вом зарядов ионов одного знака образовавшихся под действ рад изл к единице массы воздуха. Х=∆q/∆m. Ед измер : Кл/кг и Р(ренген). 1Р=2,84*10^-4Кл/кг. Мощность экспоз дозы=Х/t. [А/кг]

11. Поглощенная доза.

Это энергия,переданная излучением единице массы в-ва. [D]=Гр(грей). D=E/m. Ḋ=D/t. Погл дозу измерить внутри органов и тканей не возможно. Экспериментально оценить ее можно при помощи муляжей, сделанных из биологич эквив тканей. - отношение приращения поглощенной дозы dD за малый промежуток времени dt к его длительности

12. Эквивалентная доза

Вводится для того что бы учесть ионизац СП-ть того или иного вида излуч. Это произвед кооф кач-ва на поглощ дозу. H=k*D. [H]=Зв. 1зв=100бэр. Ḣ=H/t. Для сравнения биологич эф-тов, вызываемых различ видами излуч, вводится понятие относительной биологич эффективности(ἠ_отн). D₀ – поглощ дозой явл образцовое излуч, кот вызывает такое же биологич действ, как и рентгеновское. ἠ_отн=D₀/D_x.