Предисловие

Учебное пособие, представляющее собой сборник задач, соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 03.03.02 - Физика.

Учебное пособие предназначено для самостоятельной аудиторной и внеаудиторной работы студентов при освоении учебной дисциплины «Радиационная физика», предусмотренной учебным планом профиля «Медицинская физика».

Пособие содержит пять разделов: «Взаимодействие тяжелых заряженных частиц с веществом», «Взаимодействие электронов с веществом», «Взаимодействие рентгеновского и у-излучения с веществом», «Основы дозиметрии», «Защита от ионизирующего излучения». В каждом разделе пособия приводятся необходимые для решения задач формулы, даются подробные примеры решения типовых задач и содержатся задачи для самостоятельной работы. В приложении приведен необходимый справочный материал.

При записи формул используется как гауссова система единиц (СГС), так и система СИ. Для корректного применения формул указаны единицы измерения входящих в них физических величин.

Учебное пособие может быть полезно студентам других естественнонаучных направлений подготовки при изучении дисциплин, связанных с использованием ионизирующих излучений в науке и практике.

Вводные положения

Радионуклид - атомное ядро, способное к радиоактивному распаду.

Альфа-распад - самопроизвольное превращение атомного ядра, при котором испускается альфа-частица (ядро атома гелия) и зарядовое число Z ядра уменьшается на 2 единицы, массовое число А - на 4 единицы.

Бета-распадом называется самопроизвольное превращение атомного ядра, при котором его зарядовое число Z меняется на единицу, а массовое число А остается неизменным.

Различают три вида бета-распада:

  • -распад, при котором из ядра испускается электрон (е-) и антинейтрино (ve). При р"-распаде AZ = +1.
  • -распад, при котором из ядра испускается позитрон (е+) и нейтрино (ve). р+-распад может происходить, если масса исходного атома превышает массу конечного атома на величину большую, чем ImgC2 = 1,022 МэВ. При р+-распаде AZ=-1.

Электронный захват, при котором один из электронов атомной оболочки поглощается ядром и при этом испускается нейтрино (ve). Чаще всего электрон поглощается с ближайшей к ядру К-оболочки атома (К-захват). При электронном захвате AZ =-1.

При Р+- и р--распаде из ядра испускаются две частицы. Выделяющаяся в каждом единичном акте распада энергия делится между бета-частицей и нейтрино (энергией отдачи ядра можно пренебречь), так что кинетическая энергия электрона (или позитрона) может принимать любые значения от нуля до максимально возможной величины тах.

Гамма-излучение - коротковолновое электромагнитное излучение, появляющееся в результате перехода атомных ядер из возбужденных в более низкие энергетические состояния, ядерных реакции, аннигиляции и торможения заряженных частиц высоких энергий.

Основной закон радиоактивного распада - уменьшение со временем числа радиоактивных ядер

N = Noe"Xt,

где X - постоянная распада, определяющая вероятность распада ядра в единицу времени;

No - начальное количество радиоактивных ядер.

Период полураспада - время, за которое количество радиоактивных ядер уменьшается вдвое

In 2

Т1/2=1?

Среднее время жизни радионуклида

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >