Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
реферат Методы обнаружения и измерения радиоактивных излучений
Информация:
Тип работы: реферат.
Добавлен: 27.04.2013.
Год: 2013.
Страниц: 12.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ
БЕЛАРУСЬ
УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
РЕФЕРАТ
На
тему: Методы обнаружения и измерения
радиоактивных излучений
Выполнила студентка 1 курса группы
РФФ-1
МИНСК 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1.МЕТОДЫ
ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ 4
2.ЕДИНИЦЫ
ИЗМЕРЕНИЯ 6
3.КЛАССИФИКАЦИЯ
ПРИБОРОВ, СИСТЕМ И СРЕДСТВ РАДИАЦИОННОГО
КОНТРОЛЯ 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18
Литература: 19
ВВЕДЕНИЕ
Ионизирующее излучение
– это любое излучение, взаимодействие
которого со средой приводит к образованию
электрических зарядов разных знаков.
При ядерном взрыве, авариях
на АЭС и других ядерных превращениях
появляются и действуют невидимые
и не ощущаемые человеком излучения.
По своей природе ядерное излучение
может быть электромагнитным, как, например,
гамма-излучение, или представлять
поток быстро движущихся элементарных
частиц – нейтронов, протонов, бета
и альфа-частиц. Любые ядерные
излучения, взаимодействуя с различными
материалами, ионизируют их атомы и
молекулы. Ионизация среды тем
сильнее, чем больше мощность дозы проникающей
радиации или радиоактивного излучения
и длительнее их воздействие.
Действие ионизирующих излучений
на людей и животных заключается
в разрушении живых клеток организма,
которое может привести к различной
степени заболеваниям, а в некоторых
случаях и к смерти. Чтобы оценить
влияние ионизирующих излучений
на человека (животного), надо учитывать
две основных характеристики: ионизирующую
и проникающую способности.
Давайте рассмотрим эти две
способности для альфа-, бета-, гамма-
и нейтронного излучений.
Альфа-излучение представляет
собой поток ядер гелия с двумя
положительными зарядами. Ионизирующая
способность альфа-излучения в
воздухе характеризуется образованием
в среднем 30 тыс. пар ионов на 1
см пробега. Это очень много. В
этом главная опасность данного
излучения. Проникающая способность,
наоборот, очень невелика. В воздухе
альфа- частицы пробегают всего 10
см. Их задерживает обычный лист
бумаги.
Бета-излучение представляет
собой поток электронов или позитронов
со скоростью, близкой к скорости
света. Ионизирующая способность невелика
и составляет в воздухе 40 – 150 пар
ионов на 1 см пробега. Проникающая способность
намного выше, чем у альфа-излучения, и
достигает в воздухе 20 м.
Гамма-излучение представляет
собой электромагнитное излучение,
которое распространяется со скоростью
света. Ионизирующая способность в
воздухе – всего несколько
пар ионов на 1 см пути, А вот
проникающая способность очень
велика – в 50 – 100 раз больше, чем
у бета-излучения и составляет
в воздухе сотни метров.
Нейтронное излучение
– это поток нейтральных частиц,
летящих со скоростью 20 – 40 тыс. км/с.
Ионизирующая способность составляет
несколько тысяч пар ионов
на 1 см пути. Проникающая способность
чрезвычайно велика и достигает
в воздухе несколько километров.
Рассматривая ионизирующую
и проникающую способность, можно
сделать вывод. Альфа-излучение обладает
высокой ионизирующей и слабой проникающей
способностью. Обыкновенная одежда полностью
защищает человека. Самым опасным
является попадание альфа-частиц внутрь
организма с воздухом, водой и
пищей. Бета-излучение имеет меньшую
ионизирующую способность, чем альфа-излучение,
но большую проникающую способность.
Одежда уже не может полностью
защитить, нужно использовать любое
укрытие. Это будет много надежнее.
Гамма- и нейтронное излучения обладают
очень высокой проникающей способностью,
защиту от них могут обеспечить только
убежища, противорадиационные укрытия,
надежные подвалы и погреба.
1.МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ
И ИЗМЕРЕНИЯ
В результате взаимодействия
радиоактивного излучения со внешней
средой происходит ионизация и возбуждение
ее нейтральных атомов и молекул.
Эти процессы изменяют физико-химические
свойства облучаемой среды. Взяв за основу
эти явления, для регистрации
и измерения ионизирующих излучений
используют ионизационный, химический
и сцинтилляционный методы.
Ионизационный метод. Сущность его
заключается в том, что под воздействием
ионизирующих излучений в среде (газовом
объеме) происходит ионизация молекул,
в результате чего электропроводность
этой среды увеличивается. Если в нее поместить
два электрода, к которым приложено постоянное
напряжение, то между электродами возникает
направленное движение ионов, т.е. проходит
так называемый ионизационный ток, который
легко может быть измерен. Такие устройства
называются детекторами излучений. В качестве
детекторов в дозиметрических приборах
используются ионизационные камеры и
газоразрядные счетчики различных типов.
Химический метод. Его сущность
состоит в том, что молекулы некоторых
веществ в результате воздействия ионизирующих
излучений распадаются, образуя новые
химические соединения. Количество вновь
образованных химических веществ можно
определить различными способами. Наиболее
удобным для этого является способ, основанный
на изменении плотности окраски реактива,
с которым вновь образованное химическое
соединение вступает в реакцию.
Сцинтилляционный метод. Этот
метод основывается на том, что некоторые
вещества (сернистый цинк, йодистый натрий,
вольфрамат кальция и др.) светятся при
воздействии на них ионизирующих излучений.
Возникновение свечения является следствием
возбуждения атомов под действием излучений;
при возвращении в основное состояние
атомы испускают фотоны видимого света
различной яркости (сцинтилляции). Фотоны
видимого света улавливаются специальным
прибором – так называемым фотоэлектронным
умножителем, способным регистрировать
каждую вспышку.
2.ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ
По мере открытий учеными
радиоактивности и ионизирующих
излучений стали появляться и
единицы их измерения. Например, рентген,
кюри. Но они не были связаны какой-либо
системой, а потому и называются
внесистемными единицами. Во всем мире
сейчас действует единая система
измерений – СИ (система интернациональная).
У нас она подлежит обязательному
применению с 1 января 1982 г. К 1 января 1990
г. этот переход надо было завершить.
Но в связи с экономическими и
другими трудностями процесс
затягивается. Однако вся новая аппаратура,
в том числе и дозиметрическая,
как правило, градуируются в новых
единицах.
Единицы радиоактивности
В качестве единицы активности
принято одно ядерное превращение
в секунду. В целях сокращения
используется более простой термин
один распад в секунду (распр./с). В
системе СИ эта единица получила
название беккерель (Бк). В практике
радиационного контроля, в том
числе и в Чернобыле до последнего
времени широко использовалась внесистемная
единица активности – кюри (Ки). Один
кюри – это 3,7х10~" ядерных превращений
в секунду.
Концентрация радиоактивного
вещества обычно характеризуется концентрацией
его активности. Она выражается в
единицах активности на единицу массы:
Ки/т, мКи/г, кБк/кг и т.п. (удельная активность).
На единицу объема: Ки/м3, мКи/л, Бк/см3
и т.п. (объемная концентрация) или на единицу
площади: Ки/км2, мКи/см2, ПБк/м2
и т.п.
Единицы ионизирующих излучений
Для измерения величин, характеризующих
ионизирующее излучение, исторически
первой появилась единица «рентген».
Это мера экспозиционной дозы рентгеновского
или гамма-излучений. Позже для измерения
поглощенной дозы излучения добавили
«рад».
Доза излучения (поглощенная
доза) – энергия радиоактивного
излучения, поглощенная в единице
массы облучаемого вещества или
человеком. С увеличением времени
облучения доза всегда растет. При
одинаковых условиях облучения она
зависит от состава вещества. Поглощенная
доза нарушает физиологические процессы
в организме и приводит в ряде
случаев к лучевой болезни
различной степени тяжести. В
качестве единицы поглощенной дозы
излучения в системе СИ предусмотрена
специальная единица – грей (Гр).
1 грей – это такая единица
поглощенной дозы, при которой 1 кг
облучаемого вещества поглощает
энергию в 1 джоуль (Дж). Следовательно
1 Гр = 1 Дж/кг.
Поглощенная доза излучения
является основной физической величиной,
определяющей степень радиационного
воздействия.
Мощность дозы (мощность поглощенной
дозы) – приращение дозы в единицу
времени. Она характеризуется скоростью
накопления дозы и может увеличиваться
или уменьшаться во времени. Ее единица
в системе СИ – грей в секунду.
Это такая мощность поглощенной
дозы излучения, при которой за 1
с в веществе создается доза излучения
в 1 Гр.
На практике для оценки
поглощенной дозы излучения до сих
пор широко используют внесистемную
единицу мощности поглощенной дозы
– рад в час (рад/ч) или рад
в секунду (рад/с).
Эквивалентная доза. Это понятие
введено для количественного
учета неблагоприятного биологического
воздействия различных видов
излучений. Определяется она по формуле
Дэкв=QxД. Где Д – поглощенная доза данного
вида излучения, Q – коэффициент качества
излучения, который для различных видов
ионизирующих излучений с неизвестным
спектральным составом принят для рентгеновского
и гамма-излучения-1, для бета- излучения-1,
для нейтронов с энергией от 0,1 до 10 МэВ-10,
для альфа- излучения с энергией менее
10 МэВ-20. Из приведенных цифр видно, что
при одной и той же поглощенной дозе нейтронное
и альфа-излучение вызывают, соответственно,
в 10 и 20 раз больший поражающий эффект.
В системе СИ эквивалентная
доза измеряется в зивертах (Зв).
Зиверт равен одному грею, деленному
на коэффициент качества. При Q=1 получаем
Бэр (биологический эквивалент
рентгена) – это внесистемная единица
эквивалентной дозы, такая поглощенная
доза любого излучения, которая вызывает
тот же биологический эффект, что
и 1 рентген гамма-излучения. Поскольку
коэффициент качества бета и гамма-излучений
равен 1, то на местности, загрязненной
радиоактивными веществами при внешнем
облучении,
1 Зв = 1 Гр; 1 бэр = 1 рад; 1 рад »
1 Р.
Из этого можно сделать
вывод, что эквивалентная, поглощенная
и экспозиционная дозы для людей,
находящихся в средствах защиты
на зараженной местности, практически
равны.
Мощность эквивалентной
дозы – отношение приращения эквивалентной
дозы за какой-то интервал времени. Выражается
в зивертах в секунду. Поскольку время
пребывания человека в поле излучения
при допустимых уровнях измеряется, как
правило, часами, предпочтительно выражать
мощность эквивалентной дозы в микрозивертах
в час.
Согласно заключению Международной
комиссии по радиационной защите вредные
эффекты у человека могут наступать
при эквивалентных дозах не менее
1,5 Зв/год (150 бэр/год), а случаях кратковременного
облучения – при дозах выше
0,5 Зв (50 бэр). Когда облучение превышает
некоторый порог, возникает лучевая
болезнь.
Мощность эквивалентной
дозы, создаваемая естественным излучением
(земного и космического происхождения),
колеблется в пределах 1,5 – 2 мЗв/год,
плюс искусственные источники (медицина,
радиоактивные осадки) от 0,3 до 0,5 мЗв/год.
Вот и выходит, что человек в год получает
от 2 до 3 мЗв. Эти цифры примерные и зависят
от конкретных условий. По другим источникам
они выше и доходят до 5 мЗв/год.
Экспозиционная доза –
мера ионизационного действия фотонного
излучения, определяемая по ионизации
воздуха в условиях электронного
равновесия.
В СИ единицей экспозиционной
дозы является один кулон на килограмм
(Кл/кг). Внесистемной единицей является
рентген (Р), 1Р=2,58х10-4Кл/кг. В свою
очередь 1Кл/кг 3,876х103Р. Для удобства
в работе при пересчете числовых значений
экспозиционной дозы из одной системы
единиц в другую обычно пользуются таблицами,
имеющимися в справочной литературе.
Мощность экспозиционной
дозы – приращение экспозиционной
дозы в единицу времени. Ее единица
в системе СИ – ампер на килограмм
(А/кг). Однако в переходный период можно
пользоваться внесистемной единицей –
рентген в секунду (Р/с).
1Р/с = 2,58х10-4 А/кг.
Надо помнить, что после
1 января 1990 г. не рекомендуется вообще
пользоваться понятием экспозиционной
дозы и ее мощности, Поэтому во время
переходного периода эти величины
следует указывать не в единицах
СИ (Кл/ кг, А/кг), а во в несистемных единицах
– рентгенах и рентгенах в секунду.
3.КЛАССИФИКАЦИЯ
ПРИБОРОВ, СИСТЕМ И СРЕДСТВ РАДИАЦИОННОГО
КОНТРОЛЯ
В настоящее время для коллективной
и личной безопасности при служебно-бытовом
применении юридическими и физическими
лицами используются переносные приборы
для измерения радиации. Их существует
великое множество. Переносные приборы
радиационного контроля делятся
на профессиональные (рабочие) средства
измерения и бытовые приборы. Приборы,
системы и средства радиационного контроля
предназначены для измерения степени
ионизации окружающей среды и дозиметрического
контроля населения в различных условиях
обстановки. В основе работы приборов
и систем радиационного контроля используются
различные методы обнаружения ионизирующего
излучения: ионизационный, фотографический,
химический, сцинтилляционный, люминесцентный,
термолюминесцентный и т.д. Принципиальная
схема любого прибора радиационного контроля
включает, как правило, воспринимающее
и преобразующее устройство (детектор,
измерительной устройство, индикатор,
источник питания и различные вспомогательные
устройства).
Приборы, системы и средства контроля
радиационной обстановки подразделяются
на
-радиометрические,
-дозиметрические,
-спектрометрические
приборы и системы для непосредственного
измерения ионизирующих излучений и вспомогательные
средства, включающие пробоотборники
различного назначения, а также оборудование
радиометрических лабораторий.
В соответствии с данной классификацией
характера измерений ионизирующих
излучений, определяющей основное назначение
приборов и систем радиационного
контроля, а такж и т.д.................
