Презентация "ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ" по физике – проект, доклад

ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Ионизирующими называют излучения, которые при взаимодействии с веществом вызывают его ионизацию. Явление радиоактивности было открыто в 1896 г. французским ученым Анри Беккерелем. В настоящее время оно широко используется в науке, технике, медицине, промышленности.

Виды ионизирующих излучений

Корпускулярное (поток частиц): α- и β-излучения, нейтронное излучение

Волновое (электромагнитное): γ-излучение, рентгеновское излучение

α-излучение – поток ядер атомов гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде ядер. Высокая ионизирующая способность и малая проникающая способность. Пробег α-частиц в воздухе - 8 – 9 см, а в живой ткани – несколько десятков мкм. β-излучение – поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде ядер. Проникающая способность β-частиц выше, а ионизирующая способность ниже. Пробег β-частиц в воздухе - 18 м, в живой ткани - 2,5 см. Нейтронное излучение – поток ядерных частиц, не имеющих заряда, которые вылетают из ядер атомов при некоторых ядерных реакциях. При взаимодействии с ядрами атомов возникает вторичное излучение, состоящее как из заряженных частиц, так и из γ-квантов. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии, и она существенно выше, чем у α- и β-частиц. γ-излучение – ЭМ-излучение (1020-1022 Гц), испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. γ-излучение обладает большой проникающей способностью, может создавать вторичное излучение. Рентгеновское излучение – ЭМ-излучение (1017-1020 Гц). Высокая проникающая способность.

Характеристики ИИ

Период полураспада – время, за которое распадается половина ядер радиоактивного (РА) вещества. Активность А – число самопроизвольных ядерных превращений dΝ за малый промежуток времени dt: А = dΝ/dt. Беккерель: 1 Бк = 1 превращение в секунду Несистемная единица - Кюри (1 Ки=3,7∙1010 Бк) Доза излучения – количество энергии ИИ, переданное излучением веществу и поглощенное им.

Экспозиционная доза Х служит для количественной характеристики рентгеновского и γ-излучения. Это отношение полного электрического заряда dQ ионов одного знака, возникающих в малом объёме воздуха, к массе воздуха dm в этом объёме: Х = dQ/dm. Кулон на килограмм (Кл/кг). Несистемная ед. - рентген: 1 Р =2,58·10−4 Кл/кг. Поглощенная доза излучения D – количество энергии ИИ, поглощенное единицей массы облучаемого тела: D = dE/dm. Грей: 1 Гр = 1 Дж/кг. Несистемная единица - рад: 1 рад = 0,01 Гр.

Эквивалентная доза Н служит для оценки радиационной опасности облучения от разных видов излучения R. Это произведение поглощенной дозы в органе (ткани) Т на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного излучения WR: HT,,R = WR·D. Дж/кг = Зиверт (Зв). Несистемной единицей служит бэр (биологический эквивалент рада); 1 Зв = 100 бэр. WR для фотонов, электронов = 1, для α-частиц = 20. Эффективная доза E – отражает суммарный эффект облучения для организма, т.к. органы тела обладают разной радиочувствительностью. Это сумма произведений эквивалентной дозы в органе (ткани) за время t на соответствующий взвешивающий коэффициент для органа (ткани) Wт: E = Σ Ht,T Wт. Wт для костного мозга, легких = 0,12, кожи – 0,01. Зиверт.

Биологическое действие ионизирующих излучений

связано с процессами ионизации атомов и молекул живой материи  разрыв молекулярных связей, изменение химической структуры соединений, гибель клеток, радиолиз воды (70 % массы тела) с образованием свободных радикалов и сильных окислителей. При этом нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ в организме.

Биологические реакции организма

Два вида воздействия на организм: внешнее облучение и внутреннее острые поражения: острая лучевая болезнь (1 – 4,5 – 5,0 Зв), хроническая лучевая болезнь, лучевые ожоги. отдаленные последствия: соматические эффекты (злокачественные опухоли, лейкемия, лучевая катаракта) генетические эффекты.

Нормирование ИИ

СанПиН 2.6.1.2523–09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ–99/2009) СП 2.6.1.2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010) Категории облучаемых лиц: персонал – лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б); население, включая лиц из персонала, вне сферы их производственной деятельности.

Нормативы

основные пределы доз (ПД); допустимые уровни многофакторного воздействия, являющиеся производными от основных пределов доз: пределы годового поступления (ПГП), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и др.; контрольные уровни (дозы, активности, плотности потоков и др.), учитывающие достигнутый в организации уровень радиационной безопасности.

Основные пределы доз

Защитные мероприятия

увеличение расстояния между источниками и работающими (защита расстоянием); сокращение времени работы с источниками (защита временем); уменьшение мощности источника до минимальной величины (защита количеством); экранирование источника излучения (защита экранами): α- слой воздуха, экран из стекла (несколько мм), β- экраны из алюминия и оргстекла, рентгеновское, γ- свинец, сталь, вольфрам нейтронное – парафин, вода, графит, бериллий; дозиметрический контроль; СИЗ: спецодежда, спецобувь, средства защиты органов дыхания, изолирующие костюмы