Ekologia_i_ustoychivoe_razvitie / Kontr / M7

Методика 7      6.7 Расчет пробега α-частиц и предельно допустимой плотности потока β-частиц    Основными видами взаимодействия α-частиц с веществом является упругое и неупругое рассеивание, возбуждение и ионизация атомов среды. Ионизация веществ (вырывание электронов из оболочек атомов и образование пар ионов) сопровождается их химическими изменениями, нарушениями кристаллической структуры, люминисценцией и другими явлениями. Радиационные потери по сравнению с ионизационными у α-частиц очень малы. Средние потери энергии на ионизацию и возбуждение зависят от скорости (энергии) движущейся частицы, а также от природы тормозящего вещества. Пробег Rв (см) для альфа-частиц, испускаемых естественными α-излучающими нуклидами (Е0 = 4 ÷ 7 МэВ) можно рассчитать по следующему соотношению

                                                                                                                                    (6.20)

где    Е0 – энергия α-частиц, МэВ.

 При взаимодействии движущихся электронов с электрическим зарядом атомов среды происходит упругое рассеяние - поток β-частиц.

Ионизационная способность β-частиц примерно на два порядка ниже, чем α-частиц, и проявляется в области низких энергий. При больших энергиях основная часть ее расходуется на вторичное рентгеновское излучение, возникающее в результате торможения электронов в электрическом поле ядра.

Проникающая способность β-частиц определяется их максимальным пробегом. Для оценок максимальных пробегов β-частиц с энергией от 0,5 до 10МэВ в алюминии (в мм) и воздухе (в см) можно пользоваться приближенными соотношениями:

 для алюминия;  для воздуха;

где    Емакс – максимальная энергия β-спектра, МэВ.

Предельно допустимая плотность потока β-частиц Nnβ при работе t часов в день рассчитывается по формуле;

 β-част/(см2*с),                                                                                                                (6.21)

 где    hβ – удельная эквивалентная доза β-излучения данной энергии при единичном флюенсе (1 β-част/1 см2), мбэр*см2/β-част.

Значения hβ для β-излучения с различной максимальной энергией β-спектра представлены в таблице 5.12.

Таблица 6.12 Значения hβ для β-излучения

Емакс , МэВ hβ10-5, мбэр*см2/β-част Емакс , МэВ hβ10-5, мбэр*см2/β-част 0,2 28 1,5 4,7 0,3 19 2,0 4,2 0,4 14 2,5 4,0 0,5 12 3,0 3,9 1,0 6,3 3,5 3,8