4. Что такое активность, постоянная распада, период полураспада, в каких единицах они измеряются?

Активность - это количество актов распада (в общем случае актов радиоактивных, ядерных превращений) в единицу времени (как правило, в секунду). Единицами измерения активности являются беккерель и кюри.

• Беккерель (Бк) - это один акт распада в секунду (1 расп/сек). Единица названа в честь французского физика, лауреата Нобелевской премии Антуана Анри Беккереля.

• Кюри (Ки) - 3,7·1010 Бк (расп/сек). Эта единица возникла исторически: такой активностью обладает 1 грамм радия-226 в равновесии с дочерними продуктами распада. Именно с радием-226 долгие годы работали лауреаты Нобелевской премии французские учёные супруги Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри.

Радиоактивная постоянная (постоянная или константа распада) λ - это доля атомов, распадающихся в 1 секунду.

Период полураспада (T_1/2)- время, в течение которого половина радиоактивных атомов распадается и их количество уменьшается в 2 раза. Периоды полураспада у всех радионуклидов разные - от долей секунды (короткоживущие радионуклиды) до миллиардов лет (долгоживущие).

λ = 0,693/Т_1/2 (сек-1), где

0,693 - это ln 2 из закона радиоактивного распада

N_t = N₀ * e ^{- λ t}, где

N₀ и N_t - число радиоактивных атомов в начальный (нулевой) момент времени и число атомов, оставшихся к моменту t;

t - время в секундах.

5. В чем сходство и в чем различие понятий – поглощенная доза, эквивалентная доза, эффективная эквивалентная доза? в каких единицах они измеряются:

Доза, поглощённая доза (от греческого – доля, порция) – энергия ионизирующего излучения (ИИ), поглощённая облучаемым веществом и часто рассчитанная на единицу его массы. То есть доза измеряется в единицах энергии, которая выделяется в веществе (поглощается веществом) при прохождении через него ионизирующего излучения. Измеряется в рад и грэй.

• Рад – внесистемная единица поглощённой дозы. Соответствует энергии излучения 100 эрг, поглощённой веществом массой 1 грамм (сотая часть “Грэя” – см.).

1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр = 2,388 x 10-6 кал/г

• Грэй (Гр.) – единица поглощённой дозы в системе единиц СИ. Соответствует энергии излучения в 1 Дж, поглощённой 1 кг вещества.

1 Гр. = 1 Дж/кг = 104 эрг/г = 100 рад.

В области радиационной безопасности для оценки возможного ущерба здоровью человека при хроническом облучении введено понятие эквивалентной дозы Н, которая равна произведению поглощенной дозы D на средний коэффициент качества ионизирующего излучения k в данном элементе объёма биологической ткани:

Измеряется в бэр и зиверт

H=Dk

Значения коэффициента k:

рентгеновское, гамма, бета-излучение, электроны и позитроны – 1

протоны с Е более 2 Мэв – 5

нейтроны с Е менее 10 кэв) – 5

нейтроны с Е от 10 кэв до 100 кэв – 10

альфа-частицы, осколки деления, тяжёлые ядра – 20

и так далее.

Бэр – биологический эквивалент рентгена (в некоторых книгах – рада). Внесистемная единица измерения эквивалентной дозы. В общем случае:

1 бэр = 1 рад * К = 100 эрг/г * К = 0,01 Гр * К = 0,01 Дж/кг * К = 0,01 Зиверт

При коэффициенте качества излучения К = 1, то есть для рентгеновского, гамма-, бета-излучений, электронов и позитронов, 1 бэр соответствует поглощённой дозе в 1 рад.

1 бэр = 1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Гр = 0,01 Дж/кг = 0,01 Зиверт

Зиверт (Зв) – единица эквивалентной и эффективной эквивалентной доз в системе СИ. 1 Зв равен эквивалентной дозе, при которой произведение величины поглощённой дозы в Грэях (в биологической ткани) на коэффициент К будет равно 1 Дж/кг. Иными словами, это такая поглощённая доза, при которой в 1 кг вещества выделяется энергия в 1 Дж.

В общем случае:

1 Зв = 1 Гр . К = 1 Дж/кг . К = 100 рад . К = 100 бэр

При К=1 (для рентгеновского, гамма-, бета-излучений, электронов и позитронов) 1 Зв соответствует поглощённой дозе в 1 Гр:

1 Зв = 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад = 100 бэр.

Для оценки ущерба здоровью человека при неравномерном облучении введено понятие эффективной эквивалентной дозы Нэфф, применяемый при оценке возможных стохастических эффектов – злокачественных новообразований:

Нэфф = WT∙HT

где НТ – среднее значение эквивалентной дозы в органе или ткани; WT – взвешенный коэффициент, равный отношению ущерба облучения органа или ткани к ущербу облучения всего тела при одинаковых эквивалентных дозах.

Значения коэффициентов WT для различных органов и тканей:

Половые железы 0.25

Молочные железы 0.15

Красный костный мозг 0.12

Лёгкие 0.12

Щитовидная железа 0.03

Кость (поверхность) 0.03

Остальные органы (ткани) 0,3

Всё тело 1,0

Для оценки полной эффективной эквивалентной дозы, полученной человеком, рассчитывают и суммируют указанные дозы для всех органов.Единицы измерения те же, что и для эквивалентной дозы.

((((((Поглощенная доза - энергия ионизирующего излучения, поглощенная

облучаемым телом (тканями организма) пересчете на единицу массы

Эквивалентная доза - поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий

способность данного вида излучения повреждать ткани организма

Эффективная эквивалентная доза - эквивалентная доза, умноженная на

коэффициент, учитывающий разную чувствительность различных тканей

к облучению

Коллективная эффективная эквивалентная доза - эффективная

эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо

источника радиации

Полная коллективная эффективная эквивалентная доза -

коллективная эффективная эквивалентная доза, которую

получат поколения людей от какого-либо источника за все

время его дальнейшего существования)))))