14.Что такое нуклиды и радионуклиды, где они находят применение в медицине?

15.Что такое период полураспада. Связь между периодом полураспада и постоянной радиоактивного распада (ответ поясните формулами).

16.Что такое компьютерная томография. Какой принцип положен в основу данного метода исследования?

17.Что такое экспозиционная доза? Единицы измерения экспозиционной дозы. Связь между экспозиционной и поглощённой дозами.

III. ТЕОРИЯ МЕТОДА, ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И СПОСОБА ИЗМЕРЕНИЯ

Ионизирующим излучением называют потоки частиц и электромагнитных квантов, взаимодействие которых со средой приводит к ионизации атомов и молекул. Ионизирующим действием обладают рентгеновское и гамма-излучение, потоки электронов, позитронов, протонов, нейтронов, альфа частиц и т.д.

В настоящей работе в качестве источника ионизирующего излучения используется рентгеновская трубка. Рентгеновским излучением называют электромагнитные волны с длиной волны примерно от 80 нм до 0.00001 нм. По способу возникновения рентгеновское излучение подразделяют на тормозное и характеристическое.

Тормозное излучение возникает в результате торможения быстро летящего электрона электростатическим полем атомного ядра и атомарных электронов вещества катода рентгеновской трубки. Этот вид излучения имеет сплошной спектр.

При увеличении анодного напряжения на фоне сплошного спектра тормозного излучения возникает характеристическое рентгеновское излучение. Этот вид излучения возникает вследствие того, что электроны проникают вглубь атома и выбивают из заполненных электронных орбиталей атомов (K, L, M и т.д.) находящиеся там электроны. На месте выбитых из внутренних электронных орбиталей электронов возникают ‘вакансии’ или ‘дырки’. В соответствии с законом термодинамики, который говорит о том, что все процессы стремятся к наименьшему энергетическому уровню системы (закон увеличения энтропии системы) электроны с вышележащих орбиталей переходят на ‘вакантные места’ или ‘дырки’, заполняя их. Избыток энергии между той орбиталью с которой произошёл переход электрона и той, на которую произошёл переход, излучается в виде электромагнитного кванта характеристического рентгеновского излучения. Спектр этого вида рентгеновского излучения - линейчатый.

IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Запустить программу МР с помощью ярлыка на рабочем столе.

Введите, по согласованию с преподавателем, номер варианта в поле ввода и нажмите клавишу Enter;

Выберите кнопочку Работа 1 и затем нажмите клавишу Enter для перехода к выполнению первой работы;

Зарисуйте таблицу 1 со следующим заголовком: «Изучение зависимости основных параметров рентгеновского излучения от величины анодного напряжения на рентгеновской трубке.

151

Введите в поле ввода первое значение Ua = 20 кВ (киловольты) и нажмите клавишу Enter, полученные результаты занесите в свою таблицу;

Введите следующее значение Ua = 40 кВ нажмите клавишу Enter, занесите полученные результаты в свою таблицу;

Проделайте тоже самое при Ua равном 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 300,

400, 500, 600, 700, 800, 900 и 1000 киловольтам, результаты занесите в свою таблицу; Для просмотра всей таблицы следует выбрать кнопочку Таблица с помощью клавиши Tab и нажать клавишу Enter, а для возврата назад следует выбрать кнопочку

Строка и нажать клавишу Enter;

По окончании первой работы нажмите кнопочку Завершить для перехода к основному окну программы.

Как оформить 1-ю работу

На миллиметровой бумаге в десятичном масштабе постройте, по результатам первой работы, график зависимости мощности дозы M излучения рентгеновской трубки от величины анодного напряжения Ua.

Следует правильно выбрать масштаб графика, что построенный вами график занимал всю площадь листа.

Обратите внимание на то, что при увеличении Ua резко увеличивается наименьшее безопасное расстояние X, что является прямым свидетельством увеличения проникающей способности излучения. Кроме этого существенно уменьшается длина волны излучения L, что является косвенным свидетельством увеличения проникающей способности рентгеновского излучения.

В соответствии с целью работы и правильно оценив результаты данной работы сделайте обоснованный вывод и занесите его в свой отчёт.

Выберите кнопочку Работа 2 для перехода к выполнению второй работы; Зарисуйте таблицу 2 со следующим заголовком: «Изучение зависимости

защитных свойств элемента от порядкового номера элемента Z в таблице Менделеева».

152

Вданной работе приняты следующие условные обозначения: M - мощность дозы

вбэр/ч, D - толщина защитной стенки в миллиметрах, H - полученная доза излучения

вбэрах за 8 часов работы, P - вероятность летального исхода в процентах.

Введите в поле ввода первое значение D = 0,1 мм (миллиметры) и нажмите клавишу Enter, полученные результаты занесите в свою таблицу;

Проделайте тоже самое при D равном 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40 мм и т.д. пока вы не достигнете H = 0,002 бэр/ч,

что соответствует предельной норме излучения в час для рентгенолога (годовая доза в этом случае не превысит допустимой дозы для этой категории людей 5 бэр в год при условии 8-ми часового рабочего дня), результаты занесите в таблицу;

Как оформить 2-ю работу

На миллиметровой бумаге в десятичном масштабе постройте, по результатам второй работы, график зависимости полученной дозы H излучения за 8 часов работы от толщины защитного слоя D в миллиметрах.

Обратите внимание на вероятность летального исхода при разной толщине защитного слоя.

В соответствии с целью работы и правильно оценив результаты данной работы сделайте обоснованный вывод и занесите его в свой отчёт.

Выберите кнопочку Работа 3 для перехода к выполнению третьей работы; Зарисуйте таблицу 3 со следующим заголовком: «Изучение зависимости

защитных свойств свинца от порядкового номера элемента Z в таблице Менделеева».

153

Работа выполняется как и предыдущая Как оформить 3-ю работу

На миллиметровой бумаге на том же листе, где вы построили график по второй работе в десятичном масштабе постройте, по результатам третьей работы, график зависимости полученной дозы H излучения за 8 часов работы от толщины защитного слоя D в миллиметрах.

Сделайте общий вывод по второй и третьей работам, сравните защитные свойства первого элемента со свинцом, дайте объяснение обнаруженной закономерности.

154

Лабораторная работа МР

Физическая защита от ионизирующих излучений

Студент:

Группа:

Преподаватель:

Дата:

Оценка: