 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
166
термодинамического равновесия с тепловым движением атомов среды. Наиболее вероятная скорость
движения таких нейтронов при комнатной температуре составляет 2200 м/с. При неупругом
взаимодействии нейтронов с ядрами атомов среды возникает вторичное излучение, состоящее из
заряженных частиц и гамма-квантов (гамма-излучение). При упругих взаимодействиях нейтронов с
ядрами может наблюдаться обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов
зависит от их энергии, но она существенно выше, чем у альфа- или бета-частиц. Так, длина пробега
нейтронов промежуточных энергий составляет около 15 м в воздушной среде и 3 см в биологической
ткани, аналогичные показатели для быстрых нейтронов – соответственно 120 м и 10 см. Таким образом,
нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека
наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Мощность нейтронного потока
измеряется плотностью потока нейтронов (нейтр./см² • с).
1
1 КэВ (кило-электрон-Вольт) - 10³ эВ.
Гамма-излучение (?-излучение) представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией
и с малой длиной волны¹. Оно испускается при ядерных превращениях или взаимодействии частиц.
Высокая энергия (0,01–3МэВ) и малая длина волны обусловливает большую проникающую
способность гамма-излучения. Гамма-лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях. Это
излучение обладает меньшей ионизирующей способностью, чем альфа- и бета-излучение.
1
Начиная от длины волны 2-10
-2
нм в сторону коротких длин волн расположены гамма-лучи, возникающие при
радиоактивном распаде атомов. Таким образом, электромагнитные излучения различного происхождения в этой области
длин волн перекрываются, и их называют гамма-излучением или рентгеновским излучением в зависимости от источника.
Рентгеновское излучение может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях
электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения, и др. Рентгеновские лучи представляют
собой один из видов электромагнитного излучения. Энергия его обычно не превышает 1 МэВ.
В качестве примера определим длину волны
?
-излучения с энергией 0,048 МэВ.
Используя известное соотношение 1 эВ = 1,602 • 10
-19
Дж, выразим энергию
?
-излучения в джоулях:
.
10
077
,
0
)
(эВ
1
)
(
10
602
,
1
)
(эВ
10
048
,
0
13
19
6
Дж
Дж
E
(19.1)
Энергия
?
-излучения определяется следующей формулой:
hc
hv
E
,
(19.2)
где
h
– постоянная планка (h = 6,626 • 10
-34
Дж-с);
v
– частота кванта электромагнитной энергии, гц;
с – скорость света (с
? 3,00 10
8
м/с);
? – длина волны, м.
.
6нм
,
2
10
26
,
0
10
077
,
0
10
00
,
3
10
626
,
6
10
13
1
8
34
м
Дж
с
м
с
Дж
Рентгеновское излучение, как и гамма-излучение, обладает малой ионизирующей способностью и
большой глубиной проникновения.
Рассмотрим основные показатели и единицы измерения, применяемые для характеристики
ионизирующих излучений. Как уже сказано выше, при распаде ядер атомов его продукты вылетают с
большой скоростью. Встречая на своем пути ту или иную преграду, они производят в ее веществе
различные изменения. Воздействие излучения на вещество будет тем больше, чем больше распадов
происходит в единицу времени. Для характеристики числа распадов вводится понятие активности (А)
радиоактивного вещества, под которым понимают число самопроизвольных ядерных превращений dN в
этом веществе за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток времени:
А =
dt
dN
.
(19.3)
Единицей измерения активности является Кюри (Кu), соответствующая 3,7 • 10
10
ядерных
превращений в секунду. Такая активность соответствует активности 1 г радия-226. Гораздо реже
используется единица активности беккерель (Бк)
1 Кu = 3,7.10
11
Бк.