Силвия Боянова ПГ „Акад. С. П. Корольов“ Радиоактивност • • • • • Откриване и същност на явлението Видове радиоактивни лъчи Закон за радиоактивно разпадане Приложения на радиоактивните изотопи Биологично действие на.
Download ReportTranscript Силвия Боянова ПГ „Акад. С. П. Корольов“ Радиоактивност • • • • • Откриване и същност на явлението Видове радиоактивни лъчи Закон за радиоактивно разпадане Приложения на радиоактивните изотопи Биологично действие на.
Силвия Боянова ПГ „Акад. С. П. Корольов“ 1 Радиоактивност • • • • • Откриване и същност на явлението Видове радиоактивни лъчи Закон за радиоактивно разпадане Приложения на радиоактивните изотопи Биологично действие на радиацията 2 Откриване на явлението 1896 г. френски физик Анри Бекерел Веществата, които самопроизволно изпускат лъчи като откритите от френския учен Бекерел се наричат радиоактивни, самото явление – естествена радиоактивност, а лъчите – радиоактивни лъчи. 1898 г. – Мария и Пиер Кюриоткриват нови елементирадий и полоний 3 4 Видове радиоактивни лъчи Αлфа- лъчи Бета- лъчи Гама- лъчи Поток от хелиеви ядра Поток от електрони Фотони с голяма енергия Електричен заряд +2e -e нямат Маса ≈ 4u me = 0,0005486u Нямат маса в покой Скорост 20 000 km/s ≈c c Проникваща способност Въздухняколко cm; в метали- mm Въздух- до 1m; олово- до 1 mm Въздух- до 300 m и олово до 1,6 cm намаляват интензитета 2 пъти; Същност Защита 5 Закон за радиоактивното разпадане • Разпадането е случаен процес; • Период на полуразпадане Т1/2 интервал от време, в който се разпадат половината от началния брой ядра; • Т1/2 не зависи от N0, нито от външни фактори изотоп Т1/2 Sr-90 19,9 год J- 131 8 дни Cs- 134 2,3 год U- 235 ≈107 год С-14 5730 год K-40 109 год 6 Закон за радиоактивното разпадане 7 Приложения на радиоактивните изотопи • Металургия- за промяна на някои физични свойства на металите; • Генетика- за изменение генната структурана клетките; 8 Приложения на радиоактивните изотопи • Медицина- за терапия на злокачествени тумори; за изменение на кръвния поток; за лечение на костен мозък и болестите на кръвта и сърцето и др. 9 Приложение на радиоактивните изотопи Метод на “белязаните атоми” 10 Приложения на радиоактивните изотопи • Приложения, при които се получават сведения, от веществата, които ги излъчват- бързите неутрони предизвикват изкуствена радиоактивност 11 Приложения на радиоактивните изотопи • определяне на възрастта на древни археологични находки от биологичен произход- датиране с въглерод-14 • в редица измерителни методи- за контролиране дебелината на металният лист в прокатния стан • γ- дефектоскопия 12 Приложения на радиоактивните изотопи • За определяне нива на течности и насипни материали 13 Биологично действие на радиацията • Йонизиращо действие на радиоактивните лъчения; • Лъчеви увреждания - 2 групи: засягащи самия облъчен индивид; генетични (наследствени), отнасящи се за поколението; • Пораженията зависят от продължителността на облъчване и количеството погълната радиация 14 Биологично действие на радиацията • Погълната доза - погълната доза е един грей Gy, ако в 1kg от облъченото вещество се поглъща йонизиращо лъчение с енергия 1J: 1 Gy = 1J/kg биологичният ефект зависи от вида на лъчението и неговата енергия 15 Биологично действие на радиацията • Еквивалентна доза – количествена мярка за очакваната радиационна опасност при облъчване на живи организми H = kD 1Sv = 1 J/kg k – качествен фактор k = 1 за бета- лъченията k = 15 за алфа- лъченията ? 16 Как радиацията може да попадне в организма? Сила на проникване на Възможни пътища за пройонизиращите лъчения никване на радиацията в човешкия организъм 17 Лъчева болест • мълниеносна - болните умират веднага; • церебрална – след един-два дни настъпва смърт на облъчения, предизвикана от мозъчно увреждане; • токсинемична – смъртта настъпва за седмица, под въздействието на радиоактивните отрови в организма; • стомашно-чревна - облъчените умират след 2 седмици, поради увреждане на стомашночревната лигавица и обезводняване на организма; • костно-мозъчна – болните умират от кръвоизливи и инфекции, дължащи се на силно намален брой на кръвните клетки. 18 Възможни пътища за постъпване на радионуклидите в организма и най-чувствителни органи Изотопи Път на проникване Най- чувствителни органи Период на полуразпад Йод- 131 Храносмилател ни органи Щитовидна жлеза 8 дни Рутений- 103 Повърхност на тялото; органи на дишането Тяло, бял дрод 39,4 дни Стронций-90 Храносмилател ни органи Надкостница, костен мозък 28,8 год Плутоний- 239 Органи на дишането Бял дроб, надкостница 24100 год Церий-144 Органи на дишането Бял дроб, храносмилателни органи 284 дни 19 20 Радиационна защита • принципът АЛАРА (ALARA)-“as low as reasonably achievable” - “толкова малко, колкото е разумно възможно (постижимо)” • Не се допуска никакво облъчване, без да е налице полза; • Нивата на облъчване трябва да се поддържат толкова ниски, колкото е разумно достижимо, • индивидуалната доза не трябва да надвишава регламентираните максимално допустими граници • годишната ефективна доза 1 mSv. 21 На фигурата са показани следи (трекове) на електрони и на α- частици, получени в Уилсънова камера. Как може да се обясни различието в изображението на получените следи? α- частица Броят на йоните по следата е обратнопропорционален на скоростта на частиците. електрон При една и съща енергия скоростта на електроните значително превишава скоростта на α- частиците. 22 При рентгенова снимка на зъбите главата на пациент поглъща еквивалентна доза Н = 2.10-4 Sv от рентгенови лъчи. Колко джаула е погълнатата енергия, ако масата на главата на пациента е m = 3 kg? Качественият фактор за рентгеновото лъчение е к = 1. 23 24 25