Защита населен. Электронный курс. Поляков / Лекции Поляков Защита населения / Тема 2

11

Фотоэффект возникает при Е= 10 эВ -1 МэВ, то есть при относительно малых значениях энергий. В этом случае вся энергия гамма-кванта передается орбитальному электрону, и он выбивается

из орбиты (рис. 1.4).

С ростом энергии гамма-квантов явление фотоэффекта становится все меньше, а при энергии 100-200 кэв начинает преобладать комптон-эффект, то есть гамма-квант сообщает достаточную кинетическую энергию электрону, последний покидает атом (упругое взаимодействие), а сам гаммаквант изменяет направление своего движения, и его частота несколько

уменьшается (рис. 1.5).

Если энергия гамма-кванта превышает 1,02 МэВ, то он поглощается ядром, а из последнего одновременно вы-

летают электрон и позитрон (рис.

1.6).

Таким образом, гамма-кванты способны косвенно ионизировать вещество.

Рассмотрим проникающую способность гаммаквантов.

Гамма-квант образуется при переходе ядра в более низкие энергетические состояния. Не имея массы, они не могут замедляться в среде, а лишь поглощаются или рассеиваются.

При прохождении через вещество их энергия не меняется, но уменьшается

интенсивность				излучения		по
следующему закону				(рис. 1.7):
			,
		I = I0е-µх		(1)
где µ- коэффициент поглощения;
	х-толщина поглотителя , см;
І0-	интенсивность				квантов	до

прохождения поглотителя, МэВ/с.

12

В практических расчетах удобно пользоваться и такой табличной величиной, как «толщина слоя половинного ослабления».

Толщина слоя половинного ослабления d - это такая толщина слоя материала, проходя которую интенсивность излучения гамма-квантов уменьшается в 2 раза.

d = 0,693/µ, тогда формула (1) примет вид:

l=I0e-0.693x/d	(2)

Толщина слоя половинного ослабления d берется из таблиц (таблица

2), но если они отсутствуют, то эта величина может быть вычислена

приближенно по плотности материала р:
				d = 23/p,				(3)
		где 23 см - слой воды, ослабляющий гамма-излучение в 2 раза;
		р - плотность материала, г/см3.
		Таблица 2–Ослабление в два раза проникающей радиации различными материалами
		Материал	Слой половинного					Материал	Слой половинного
			ослабления,			см			ослабления, см
	1	Свинец	1,8				4	Грунт, кирпич	14
	2	Сталь	2,8				5	Вода	23
	3	Бетон	10				6	Дерево	30

На практике часто применяется коэффициент ослабления гаммаизлучения Косл проходящего через преграду толщиной х и значением слоя половинного ослабления для данного материала d .

Косл = Iо/I = exp (0,693x/d),

(4)

При грубой оценке выражение (4) можно упростить, полагая, что основание натурального логарифма е =2,713...≈ 2, а 0.693=1, получим:

Косл ≈ 2 x/d.	(5)

Пример коэффициентов ослабления представлен в таблице 3.

13

Таблица 3 - Коэффициент ослабления радиации различными укрытиями

Наименование укрытий и транспортных средств	Коэффициент
	ослабления
	Косл
Открытое расположение на местности	1
Защитные сооружения:
убежища	300 и более
противорадиационные укрытия	50 и более
открытая щель	3
перекрытая щель	40
Промышленные и административные здания:
производственные одноэтажные здания (цеха)	7
производственные и административные трехэтажные здания	6
Жилые дома:
каменные одноэтажные	10
подвал	40
двухэтажные	15
подвал	65
жилые пятиэтажные каменные дома 1– 4 этаж	18–34
подвал	400–500
деревянные одноэтажные	2
подвал	7
Транспортные средства:
автомобили и автобусы	2
пассажирские вагоны	3