Поглинута та еквівалентна дози йонізуючого

випромінювання. Дозиметри. Природний радіоактивний

фон.

9 клас

Поглинута доза йонізуючого випромінювання – це фізична величина, яка чисельно дорівнює енергії йонізуючого випромінювання, поглинутій речовиною одиничної маси.

D - поглинута доза йонізуючого випромінювання

.

.

D - поглинута доза йонізуючого випромінювання

W - енергія йонізуючого випромінювання, передана речовині масою

m

WD

m

Одиниця поглинутої дози йонізуючого випромінювання в СІ:

кг

ДжГр 11

Свою назву (грей) ця одиниця одержала на честь англійського фізика Л. Грея.

1 Гр – це така поглинута доза йонізуючого випромінювання, за якої речовині масою 1 кг передається енергія йонізуючого випромінювання, що дорівнює 1 Дж.

Люкс Гарольд Грей (1905 – 1965)

Англійський фізик, працював над проблемами, пов'язаними з впливом опромінювання на біологічні системи, визначив одиницю поглинутої дози випромінювання

Також використовують одиницю поглинутої дози – рад (1грей= 100 рад).Для характеристики біологічного впливу поглинутої дози ввели еквівалентну доза йонізуючого випромінювання, її позначають або .

HеквD

Еквівалентна доза йонізуючого випромінювання дорівнює поглинутій дозі , помноженій на коефіцієнт якості :

DK

DKH

Коефіцієнт якості є неоднаковим для різних випромінювань (таблиця на стор.191). Одиниця еквівалентної дози йонізуючого випромінювання в СІ – зиверт (Зв). Існує також позасистемна одиниця – бер: 1 бер = 0,01 Зв. Також існує фізична величина, яка визначається іонізаційною дією випромінювання. Цю величину називають експозиційною дозою йонізуючого випромінювання.

Експозиційна доза йонізуючого випромінювання ( ) визначається зарядом йонів (того чи іншого знака), що виникають під дією випромінювання в 1 кг сухого повітря:

експD

m

qDексп

де q - заряд йонів, що виникають під дією випромінювання в сухому повітрі масою m.

Експозиційна доза йонізуючого випромінювання в системі Сі:

кг

Кл1

кг

Кл1 - це експозиційна доза йонізуючого

випромінювання, за якої сумарний заряд усіх йонів одного знака, що утворилися в 1 кг сухого повітря, дорівнює 1 Кл.

На практиці використовують позасистемну одиницю експозиційної дози – рентген (Р), названу так на честь німецького фізика В. Рентгена.

кг

КлР 41058,21

Відношення дози йонізуючого випромінювання D до часу t опромінення називають потужністю дози йонізуючого випромінювання:

DP

t

DPD

Вільгельм Конрад Рентген (1845 – 1923) – німецький фізик-експериментатор. За відкриття променів, що згодом були названі його ім'ям, у 1901 році Рентгену першому серед фізиків присудили Нобелівську премію.

Одиниця потужності поглинутої дози йонізуючого випромінювання -

Одиниця потужності експозиційної дози йонізуючого випромінювання -

Одиниця потужності еквівалентної дози йонізуючого випромінювання -

с

Гр

с

Р

с

Зв

Біологічна діяРадіоактивне опромінення призводить до значного пошкодження живої тканини. Йонізація хімічних речовин в біологічній тканині створює можливість хімічних реакцій, які невластиві для біологічних процесів, й до утворення шкідливих речовин. Пошкодження радіацією ДНК викликає мутації. Робота з радіоактивними речовинами вимагає ретельного дотримання правил техніки безпеки.

Радіоактивні речовини позначаються спеціальним символом.Радіоактивні речовини зберігаються в спеціальних контейнерах, сконструйованих таким чином, щоб поглинати радіоактивне випромінювання. Великою проблемою є захоронення радіоактивних відходів атомної енергетики.

Символ, що використовується для позначення радіоактивних матеріалів

ЗастосуванняРадіоактивні речовини можна використовувати для отримання енергії в умовах, коли інші джерела енергії не доступні, наприклад, на космічних апаратах, призначених для польотів до віддалених планет Сонячної системи.

Енергія, яка виділяється при радіоактивному розпаді в таких пристроях може бути перетворена в електричну за допомогою термоелементів.В медицині радіоактивне опромінення використовується при лікуванні деяких форм раку, розраховуючи на те, що ракові клітини, які швидко діляться, чутливіші до опромінення, а тому вражатимуться швидше. Метод мічених атомів дозволяє провести аналіз обміну речовин в організмі й допомагає при діагностиці захворювань.

Датування за радіоактивними ізотопами допомагає встановити вік предметів та порід й застосовується в геології, археології, палеонтології.Радіоактивність і радіоактивні речовини також широко використовуються в різних сферах наукових досліджень.

Для вимірювання дози йонізуючого випромінювання та її потужності використовують дозиметри. Основною складовою будь - якого дозиметра єдетектор – пристрій, що слугує для реєстрації йонізуючого випромінювання. Залежно від типу детектора розрізнюють йонізаційний, люмінесцентний та інші види дозиметрів.

Так, у іонізаційних дозиметрах детектором є лічильник Гейгера – Мюллера, дія якого ґрунтується на властивості радіоактивного випромінювання значно збільшувати провідність газів.

Дозиметри

Дозиметри

Йонізаційний Люмінесцентний