- •17) Основные понятия и определения колебательных процессов. Механические колебания. Гармонические колебания. Незатухающие колебания.
- •18) Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания.
- •19) Механические (упругие) волны. Основные характеристики волн. Уравнение плоской волны. Поток энергии и интенсивность волны. Вектор Умова.
- •20) Внутреннее трение(вязкость жидкости). Формула Ньютона. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Ламинарное и турбулентное течения жидкости. Формула Гагена-Пуазейля.
- •21) Звук. Виды звуков. Физические хар-ки звука. Хар-ки слухового ощущения и их связь с физ хар-ми звука. Шкала уровней интенсивности звука.
- •22) Закон Вебера-Фехнера. Шкала уровней громкости звука. Кривые равной громкости.
- •23) Ультразвук. Источники и приемники ультразвука, его основные свойства. Ультразвуковая эхолокация.
- •24) Действие ультразвука на вещество, клетки и ткани организма. Применение ультразвука в медицине.
- •25) Эффект Доплера и его использование в медико-биологических исследованиях.
- •34) Полное и полезное увеличение микроскопа. Ход лучей в микроскопе. Апертурная дифрагма и апертурный угол.
- •35) Поглощение света. Закон Бугера. Закон Бугера-Бера. Концентрационная колориметрия. Нефелометрия.
- •36) Рассеяние света. Явление Тиндаля. Молекулярное рассеяние, закон Рэлея. Комбинационное рассеяние.
- •37) Свет естественный и поляризованный.Поляризатор и анализатор. Закон Малюса
- •38) Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Закон Брюстера.
- •39) Поляризацияя света при двойном лучепреломлении. Призма Николя. Вращение плоскости поляризации. Закон Био.
- •40) Тепловое излучение. Законы теплового излучения. Формула Планка.
- •41)Излучение солнца. Инфракрасное и ультрафиолетовое излучения и их применение в медицине.
- •42) Теплоотдача организма. Физические основы термографии.
- •43) Люминесценция, ее виды. Механизм и свойства люминесценции. Правило Стокса.
- •44) Применение люминофоров и люминесцентного анализа в медицине.
- •45) Вынужденное излучение. Инверсная заселенность уровней. Основные элементы лазера.
- •46) Устройство и принцип работы рубинового и гелий-неонового лазеров.
- •47) Свойства лазерного излучения. Применение лазерного излучения в медицине.
- •48) Рентгеновское излучение. Устройство рентгеновской трубки. Тормозное рентгеновское излучение. Характеристическое рентгеновское излучение. Закон Мозли.
- •49) Первичные процессы взаимодействия рентгеновского излучения с веществом: когерентное рассеяние, комптон-эффект, фотоэффект.
- •51) Явление радиоактивности. Виды радиоактивного распада. Основной закон радиоактивного распада.
- •52) Альфа-распад ядер и его способности. Бета-распад ядер, его виды, особенности и спектр. Гамма излучение ядер.
- •53) Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.
- •57) Дозиметрия ионизирующего излучения. Поглощенная и экспозиционная дозы. Мощность дозы.
- •58) Количественная оценка биологического действия ионизирующего излучения. Коэффициент качества излучения. Эквивалентная доза.
- •59) Первичное действие ионизирующих излучений на организм. Защита от ионизирующих излучений.
52) Альфа-распад ядер и его способности. Бета-распад ядер, его виды, особенности и спектр. Гамма излучение ядер.
Радиоактивность - способность некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием частиц.
Альфа-распад состоит в самопроизвольном превращении ядер с испусканием α-частиц (ядра гелия).
Схема α-распада записывается в виде
где Х, Y - символы материнского и дочернего ядер соответственно. При записи α-распада вместо «α« можно писать «Не».
При этом распаде порядковый номер Z элемента уменьшается на 2, а массовое число А - на 4.
При α-распаде дочернее ядро, как правило, образуется в возбужденном состоянии и при переходе в основное состояние испускает γ-квант. Общее свойство сложных микрообъектов заключается в том, что они обладают дискретным набором энергетических состояний. Это относится и к ядрам. Поэтому γ-излучение возбужденных ядер обладает дискретным спектром. Следовательно, и энергетический спектр α-частиц является дискретным.
|
Энергия испускаемых α-частиц практически для всех α-активных изотопов лежит в пределах 4-9 МэВ.
Бета-распад состоит в самопроизвольном превращении ядер с испусканием электронов (или позитронов).
Установлено, что β-распад всегда сопровождается испусканием нейтральной частицы - нейтрино (или антинейтрино). Эта частица практически не взаимодействует с веществом, и в дальнейшем рассматриваться не будет. Энергия, выделяющаяся при β-распаде, распределяется между β-частицей и нейтрино случайным образом. Поэтому энергетический спектр β-излучения сплошной (рис. 33.2).
Существует два вида β-распада.
1. Электронный β--распад заключается в превращении одного ядерного нейтрона в протон и электрон. При этом появляется еще одна частица ν' - антинейтрино:
Электрон и антинейтрино вылетают из ядра. Схема электронного β--распада записывается в виде
При электронном β-распаде порядковый номер Z-элемента увеличивается на 1, массовое число А не изменяется.
Энергия β-частиц лежит в диапазоне 0,002-2,3 МэВ.
2. Позитронный β+-распад заключается в превращении одного ядерного протона в нейтрон и позитрон. При этом появляется еще одна частица ν - нейтрино:
Гамма-излучение имеет электромагнитную природу и представляет собой фотоны с длиной волны λ ≤ 10-10 м.
Гамма-излучение не является самостоятельным видом радиоактивного распада. Излучение этого типа почти всегда сопровождает не только α-распад и β-распад, но и более сложные ядерные реакции. Оно не отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает относительно слабой ионизирующей и очень большой проникающей способностями.
53) Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.
Воздействие радиоактивного излучения на живые организмы связано сионизацией, которую оно вызывает в тканях. Способность частицы к ионизации зависит как от ее вида, так и от ее энергии. По мере продвижения частицы в глубь вещества она теряет свою энергию. Этот процесс называют ионизационным торможением.
Для количественной характеристики взаимодействия заряженной частицы с веществом используется несколько величин:
После того как энергия частицы станет ниже энергии ионизации, ее ионизирующее действие прекращается.
Средний линейный пробег (R) заряженной ионизирующей частицы - путь, пройденный ею в веществе до потери ионизирующей способности.
Рассмотрим некоторые характерные особенности взаимодействия различных видов излучения с веществом.
Альфа-излучение
Альфа-частица практически не отклоняется от первоначального направления своего движения, так как ее масса во много раз больше массы электрона, с которым она взаимодействует. По мере ее проникновения в глубь вещества плотность ионизации сначала возрастает, а при завершении пробега (х = R) резко спадает до нуля (рис. 33.3). Это объясняется тем, что при уменьшении скорости движения возрастает время, которое она проводит вблизи молекулы (атома) среды. Вероятность ионизации при этом увеличивается. После того как энергия α-частицы станет сравнимой с энергией молекулярно-теплового движения, она захватывает два электрона в веществе и превращается в атом гелия.
Электроны, образовавшиеся в процессе ионизации, как правило, уходят в сторону от трека α-частицы и вызывают вторичную ионизацию.
Бета-излучение
Для движения β-частицы в веществе характерна криволинейная непредсказуемая траектория. Это связано с равенством масс взаимодействующих частиц.
Гамма-излучение
Поглощение γ-излучения веществом подчиняется экспоненциальному закону, аналогичному закону поглощения рентгеновского излучения:
Основными процессами, отвечающими за поглощение γ-излучения, являются фотоэффект и комптоновское рассеяние. При этом образуется относительно небольшое количество свободных электронов (первичная ионизация), которые обладают очень высокой энергией. Они-то и вызывают процессы вторичной ионизации, которая несравненно выше первичной.