Radiaţii nucleare

Radiaţie = un fascicul de particule în mişcare

OBS: radiaţie  rază

Particulă = foton sau corpuscul radiaţii electromagnetice sau corpusculare

Radiaţii nucleare (sau radiaţii ionizante):

radiaţii electromagnetice penetrante (radiaţii de frânare,   radiaţii   X,   radiaţiile   de   anihilare, radiaţiile )

radiaţii   corpusculare   (particule   elementare   – electroni,   mezoni,   protoni,   neutroni,   etc.   sau nuclee de atomi – helioni, deuteroni, etc.)

Caracteristica esenţială a radiaţiilor nucleare:ionizarea substanţei

Ionizarea poate fi:● directă  –   produsă  de   fascicule   de   particule 

încărcate electric● indirectă  –   produsă  de   fascicule   de   particule 

neutre

Surse de radiaţii nucleare: 1/2

instalaţii Röntgen (spectru continuu/discret) surse radioactive naturale/artificiale

radionuclizi naturali/artificiali radionuclizi alfa/beta­activi radiaţiile  – spectru energetic discontinuu radiaţiile  – spectru energetic continuu radiaţiile  – spectru de linii

Surse de radiaţii nucleare: 2/2

captură electronică ⇒ radiaţii X sau/şi electroni Auger

electroni de conversie internă (spectru discret)acceleratori de particule reacţii nucleare (ca surse de particule neutre) fisiunea nucleară radiaţii cosmice (primare/secundare)

Mărimi caracteristice fasciculelor de radia   ţ  ii  : intensitatea de particule Ip – pentru radiaţii 

corpusculare (UM: particule/cm2s)

intensitatea de radiaţii I – pentru radiaţii electromagnetice (UM: MeV/cm2s sau J/m2s)

I=IpWp

(pentru fascicule de particule monoenergetice)

Mărimi caracteristice surselor radioactive:

activitatea  (UM: dez/s, Bq, Ci)1dez/s=1Bq (Bequerel)

1Ci = 3.71010dez/stimpul de înjumătăţire T½

constanta radioactivă fluxul de radiaţii emis =sviteza de numărare R=gs (UM: p/min, p/s)

Procesele de interacţiune ale radiaţiei  1/2

radiaţia poate interacţiona cu: electronul (a), nucleul (b) sau cu câmpul coulombian (c)

efectele ciocnirii: absorbţie (A), împrăştiere inelastică (B) sau împrăştiere elastică (C)

Procesele de interacţiune ale radiaţiei  2/2Aa – efect fotoelectricAb – efect fotonuclearAc – efect de formare de perechiBa – efect ComptonBb – efect Compton nuclearCa – împrăştiere Rayleigh (de rezonanţă) sau ThomsonCb – împrăştiere de rezonanţă nucleară, efect MössbauerCc – efect Delbrück

Procesele de interacţiune ale particulelor încărcate

ionizarea excitarea atomilor împrăştierea (este mai puternică la particule 

uşoare decât la particule grele) radiaţia de frânare (Bremsstrahlung) – proces 

pozitiv sau negativ? Formula lui Bethe

Procesele de interacţiune ale neutronilor difuzia

neutroni termici: E < 1eV neutroni de rezonanţă: 100eV < E < 1keV neutroni intermediari: 1keV < E < 1MeV neutroni rapizi: E > 1MeV

împrăştierea elastică absorbţia (captura)

reacţie de activare

Surse de iradiere a organismului:

✴ iradiere naturală (~0.5mrem/zi, ~200mrem/an)✴ iradiere sanitară

radiografie pulmonară..................................0.5÷2remradiografie dentară........................................2÷15remexaminare fluoroscopică..............................5÷60remtratamentul tumorilor maligne......................3000÷7000rem

✴ iradiere tehnică/artificială✴ iradieri diverse