Лекция 3. Радиоактивные равновесия. Взаимодействие излучения с веществом (1127007)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Введение в радиоактивностьСтепан Николаевич Калмыковтел. 939-32-20stepan@radio.chem.msu.ruКурение и Po-210210Po:T1/2 = 139 дней,Период полувыведения - 30-50 днейЛетучийДоза, получаемая при курении 2 пачек сигарет в деньпревосходит в 7 раз дозу от естественных источников,Общая активность десятки- сотни мБк,золаокурокдымПрименение:Нейтронные источники9Be(α, n) 12CЧто было на прошлой лекцииАльфа-распад217FrAt213Po225ИмпульсыХарактерный для ядра вцелом – испускается кластер –альфа-частица, ядро гелия, 24 He2213·105Ac52·101·105221Fr040005000241Am955389 (1,0%)0,1565443 (12,5%)5486 (86,0%)0,1025545 (0,3%)0,0590,00237Np9360007000Ea, кэВ8000900010000Бета-распадβ- распад:Характерен для нейтронно-избыточных ядер:1040K19 (89,5%)Emax=1,33 МэВK-захват(10,5%)E=1,46 МэВn p  e  e1140Ca2040Ar18β+ распад :Характерен для нейтронно-дефицитных ядер11p01n     eЭлектронный захват:11p 1eорб  n  e10ОФЭКТ однофотоннаяэмиссионнаякомпьютернаятомографияЭлектронный захват с K (85 %), L (12 %) и M (0,02 %) оболочекЭлектронная конверсияОже- процессИспусканиехарактеристическогорентгеновскогоизлученияГамма-переходdN NdtdN dtNNtdNdtN Nt00Nln tN0N  N 0e tN0ln tNln 2  T1/ 2dNA Ndt tA  A0 eМасса --- активность;Определение периодов полураспада.Вероятности Р (т) того, что в течение промежутка времени t произойдет т актовраспада, если среднее число актов распада за время t равно μ:P ( m)  me Распределение Пуассонаm!2пуасс пуасс ( N )  N  N iNIt пуасс ( I )  пуасс ( N )tNtItIitT1/2Уд.

активность, Бк/гU-2384,47 млрд лет12400Pa-234m1,17 мин2,5х1019Sr-9028,78 лет1,9х1012Радиоактивное равновесиеA  B  Cстаб . A N A  B N B A T1 / 2( B ) N B B T1 / 2( A) N AA  A (1  expT1/2 A > T1/2 BT1/2 A >> T1/2BT1/2 A < T1/2 B10046)T1 / 2  21h1001 / 2 96 чPd T100Rh4544 Ruстаб .90385628 tT1 / 2 64 h901 / 2 30 летSr T90Y3940 Zrстаб .1 / 2 6.4 д1 / 2 77 .3дNi T2756Co T2656 Feстаб .Подвижное равновесиеB AA,0  t  tAB (e  e )B   AA100140B140Ba/140LaBaA, Бк8060A22A1 2  1140La40200050100Время, сут140Ba(T½ = 12,75 сут) и 140La (T½ = 1,68 сут)Отсутствие равновесия5628Радиоакивность, Бк1001 / 2 6.4 д1 / 2 77 .3дNi T2756Co T2656 Feстаб .80t maxНарастание Co-56ln( 2 / 1 )2  160Распад Ni-5640Суммарная активность2000200040006000Время, ч800010000Вековое равновесие200Суммарная активностьРадиоактивность, Бк180160140120Распад Sr-90100806090384020T1 / 2 64 h901 / 2 30 летSr T90Y3940 Zrстаб .Накопление Y-9000200400200000Время, ч400000Изотопный генератор – устройство периодическогополучения короткоживущих радионуклидов, в которомболее долгоживущий материнский радионуклиднаходится в неподвижной форме, чаще всего на колонке,а дочерний накапливается и может быть элюирован сколонки.Через какое время активность препарата 90Sr,первоначально очищенного от 90Y, возрастет в1,75 раза? Распад происходит по схеме90Sr TYZr(стаб.)28,4летT64,8час1/ 21/ 29090Рассчитаем активность 1 г 238U и массу 234Th,находящегося с ним в равновесии.Периоды полураспада:238U - 4,46109 лет или 1,411017 секунд,234Th- 24,1 дня или 2.080.000 секAС[ моль] (ln 2 / T1 / 2 )  N AN0ln tNln 2  T1/ 2T1/2U-238 4,47 млрд летPa-234m1,17 минSr-9028,78 летdNA Ndt tA  A0 eУд.

активность,Бк/г124002,5х10191,9х1012Po-2101E13Sr-90C-141E111E9активность, Бк1E7100000U-2381000Be-10100,11E-31E-51E-71E-9-18-16-14-12-10-8lg m (г)-6-4-20Po-2101E13Sr-90C-141E111E9активность, Бк1E7100000U-2381000Be-10100,11E-31E-51E-71E-9-18-16-14-12-10-8lg m (г)-6-4-20Взаимодействие излучения свеществомВзаимодействие излучения с веществомДля альфа-частиц – тысячи пар ионов на мм путиДля бета-частиц – 4-8 пар ионов на мм путиВзаимодействие гамма-квантов с веществомФотоэффект – полная передача энергии гамма-кванта оболочечному электронуEe = h - Eсв.INCIDENTPHOTONKLMPHOTOELECTRONAUGER ELECTRONEMISSIONВторичное излучениеКомптоновское рассеяние – передача части энергии гамма-кванта электрону.Образование электронно-позитронных парВ кулоновском поле ядра из гамма-кванта образуется электрон-позитронная пара.Только для гамма-квантов с энергией более 1,02 МэВ.N  N 0e l N 0e (  /  ) lN0 – количество -квантов, входящих в слой поглотителя,N – количество -квантов, прошедших через поглотитель,– линейный коэффициент поглощения (см-1),– плотность (г/см3),/ – массовый коэффициент поглощения (см2/г),l – толщина слоя поглотителя (см),l – толщина слоя (г/см2)10H2O2/ , см /гSiO2Ge1Pb0,10,0105001000E , кэВ1500С увеличением Z вероятность фотоэффекта растет пропорционально Z5,Вероятность образования позитронно-негатронных пар пропорционально Z2, акомптоновского рассеяния пропорционально Z.AlPbДругие механизмы взаимодействия гамма-квантов с веществом:- Ядерные реакции (,n)- Эффект Мёссбауэра – резонансное поглощение гамма-квантов ядрами.Взаимодействие альфа-частиц с веществомИонизацияВозбуждение электроновa-частица с энергией 4,2 МэВ образует в воздухе около 105 пар ионов1,2Траектория прямолинейна1ИонизацияПробег, см1050,80,60,40,202468Энергия, кэВЗависимость между энергией альфа-частиц и ихпробегом в воздухе при 760 мм рт.

ст. и 15°С100012345Расстояние, см2Удельная ионизация, создаваемая aчастицами в воздухе при 760 мм рт. ст. и15ºСИонизация, производимая a-частицами пропорциональна их энергии, а число парионов (K), образующихся на длине пробега, выражается какK = K0 R02/3где K0 – коэффициент пропорциональности, равный 6,25104, R0 – длина пробега (в смпри 0°С и 760 мм рт. ст.).Взаимодействие бета-частиц с веществомИонизацияТраектория – ломаннаяВозбуждениеТормозное излучениеЧеренковское излучениеПервичная ионизациявода- 254 кэВВторичная ионизацияТормозное излучениеПри торможении бета-частиц в электрическом поле ядра испускается сплошноерентгеновское излучение, причем энергия, теряемая бета-частицамипропорциональна порядковому номеру поглотителя.Черенковское излучение – тормозное излучение релятивистских электронов.Для воды порог равен 265 кэВ.Sr-90/Y-90.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций