 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Ионизирующее излучение. Дозиметрия
Закон радиоактивного распада:
N = N 0 e-lt, (5.3.18)
где N – число не распавшихся радиоактивных атомов, N 0 – первоначальное число радиоактивных атомов, l – постоянная распада, t – время распада.
Из (5.3.18) следует, что число ядер, распавшихся в промежуток времени от t 1 до t 2 равно
DN = N 0(e -lt 1 – e -lt 2). (5.3.19)
Периодом полураспада называется время, за которое распадается половина первоначального количества радиоактивных ядер:
Т 1/2 = ln 2/ l. (5.3.20)
Активность – это число распадов за 1 с:
DN = N 0(e -lt 1 – e -l t 2),
где t 1 = 0 с, t 2 = 1 с. Поэтому для активности можно записать:
DN = N 0(1 – e - lt2). (5.3.21)
Поток рентгеновского излучения выражается формулой:
I = I 0 e-md, (5.3.22)
где I – это интенсивность рентгеновского излучения, прошедшего ослабляющий слой толщины d, ослабляющий коэффициент которого m; I 0–интенсивность первоначального рентгеновского излучения.
Поглощенная доза D 0 – это отношение энергии, поглощенной элементом облученного вещества, к массе этого вещества.
Если поглощено N электронов, то
D = ND 0. (5.3.23)
Пример 23. Сколько процентов ядер радиоактивного йода (период полураспада Т 1/2 = 8 суток) распадается за 48 суток?
Дано: Т 1/2 = 8 суток,
T = 48 суток.
Найти: m.
Решение. Запишем закон радиоактивного распада (5.3.21), где постоянная распада l выражается формулой (5.3.22):
N = N 0 e-lt, Т 1/2 = ln 2 /l, откуда
l = ln 2/ Т 1/2 = 0,087 сут-1.
k = (N / N 0)×100% = e-lt ×100% = 1,54% – столько процентов ядер останется через 48 суток,
m = 100 % – k = 100 – 1,54 = 98,46 % – ядер распадется.
Ответ: распадется 98,46 % радиоактивных ядер.
Пример 24. Определите линейный коэффициент ослабления g-лучей для свинца, если интенсивность излучения, прошедшего через свинцовую пластину толщиной 40 мм, уменьшилась примерно в 7,29 раза.
Дано: d = 40 мм = 0,04 м,
I 0/ I = 7,29.
Найти: m.
Решение. Используем закон (5.3.22), откуда выразим линейный коэффициент ослабления:
I = I 0 e-md Þ I / I 0 = e-md или I 0/ I = emd.
Тогда, после операции потенцирования, получим:
md = ln(I 0/ I) Þ m = ln(I 0/ I)/ d = 0,5 см-1.
Ответ: m = 0,5 см-1.
Пример 25. Кролик массой 4 кг облучался электронами с энергией 6 МэВ. Поглощенная доза составила 0,24 Гр. Энергия какого количества электронов была поглощена телом животного?
Дано: Еэл = 6 МэВ = 9,6×10-13 Дж,
D = 0,24 Гр.
m = 4 кг.
Найти: N.
Решение. Найдем поглощенную дозу, приходящуюся на один электрон, для чего поделим энергию электронов, которыми облучалось животное, на его массу:
D 0 = Еэл / m = 2,4×10-13 Гр.
Теперь, используя формулу (5.3.23), найдем число электронов, поглощенных телом животного:
D = ND 0 Þ N = D / D 0 = 1012.
Ответ: телом животного поглощено 1012 электронов.
ВАРИАНТЫ ТЕСТОВ
Вариант 1
Выберите правильный ответ:
Когерентными называются волны, для которых
1. Разность фаз зависит от времени.
2. Разность фаз постоянна во времени: (j 2 – j 1) = const.
3. Нет верного ответа.
Поиск по сайту: