87. Основные характеристики радиоактивности.Doc

Основными характеристиками радиоактивности являются скорость радиоактивного распада, количество (активность) радиоактивного вещества, доза излучения, уровень радиации, степень заражения радиоактивными веществами.

Скорость радиоактивного распада. В любом радиоактивном веще­стве происходит постепенный распад всех ядер его атомов. При этом в единицу времени распадается определенная часть общего числа ядер радиоактивных атомов. Чем больше эта часть, тем больше скорость распада и наоборот. Скорость распада не зависит от внешних условий и определяется лишь свойствами данного радиоактивного изотопа. Поэтому для любого количества данного радиоактивного изотопа выполняется следующий закон: половина общего числа ядер радиоактивных атомов распадается всегда за одинаковое время. Это время называется периодом полураспада (Т). Чем больше период полураспада, т.е. чем меньше скорость распада, тем дольше живет данный радиоактивный изотоп, создавая радиоактивные излучения. Период полураспада для данного изотопа - величина постоянная.

Для разных изотопов период полураспада колеблется в широких пре­делах. Так, например, период полураспада для стронция-89 составляет 54 дня, для урана-235 - 710 миллионов лет. Основными источниками наведенной радиации в почве являются изотоп марганца с периодом полураспада 2,6 часа и изотоп натрия с периодом полураспада 15 часа. Период полураспада характеризует скорость распада радиоактивного вещества, но не определяет его количества.

Количество (активность) радиоактивного вещества. Измерение количества радиоактивного вещества по его весу затруднительно, так как радиоактивные изотопы находятся обычно в смеси с другими веществами. Кроме того, различные изотопы при одной и той же массе обладают различной радиоактивностью (их радиоактивный распад происходит с различной скоростью). Поэтому количество радиоактивного вещества принято оценивать его активностью, под которой понимают число радиоактивных распадов атомов в единицу времени.

За единицу активности, т.е. количества радиоактивного вещества, принята единица, названная кюри.

Кюри (с) - это такое количество радиоактивного вещества, в котором происходит 37 миллиардов распадов ядер атомов в секунду:

1 кюри (с)=37*10⁹ распадов/сек.

Производными этой единицы являются милликюри (тс)=0,001 с и микрокюри (ткс)=0,000001 с.

активность, отнесенная к единице поверхности, массы, объема назы­вается удельной активностью. Активность данного источника - величина не постоянная: она уменьшается со временем за счет радиоактивного распада.

За каждый промежуток времени, равный периоду полураспада, количество радиоактивного изотопа уменьшается вдвое, за 1 Т - в 2 раза, за 2 Т - в 4 раза за 3 Т - в 8 раз и т.д.) Активность радиоактивного вещества непосредственно не характеризует ионизирующего действия излучения: при одной и той же активности ионизирующее действие зависит от вида и энергии излучения, физических свойств облучаемой среды и других факторов. Ионизирующее действие излучений характеризуется дозой излучения.

Доза излучения. Дозой излучения называется энергия излучения, поглощенная в единице объема или веса вещества за все время воздействия излучения. Энергия излучения, поглощенная веществом, затрачивается на его ионизацию. Следовательно, доза излучения характеризует степень ионизации вещества: чем больше доза, тем больше степень этой ионизации.

За единицу измерения дозы гамма-излучения в воздухе принят рент­ген.

Рентген (р) - это такая доза гамма-излучения, при которой в одном куби­ческом сантиметре сухого воздуха при нормальных условиях (температура 0°С, давление 760 мм рт.ст) образуется 2,08 миллиардов пар ионов. Более мел­кими производными единицами дозы гамма-излучения являются: миллирент­ген (мр), равный 0,001р, и микрорентген (мкр), равный 0,000001 р.

Доза излучения, измеренная в рентгенах, характеризуется ионизаци­онный эффект гамма-излучений в воздухе. Количество же энергии различных излучений, поглощенное в данной среде, характеризуется так называемой по­глощенной дозой излучений. За единицу измерения поглощенной дозы в лю­бом веществе независимо от вида излучения принят 1 рад.

Рад - это такая поглощенная доза, при которой количество поглощен­ной энергии в одном грамме любого вещества составляет 100 эрг независимо от вида и энергии излучения.

Производными этой единицы являются: миллирад (мрад), равный 0,001 рад, и микрорад (мкрад), равный 0,000001 рад. При дозе излучения в 1 рентген поглощенная доза в воздухе составляет 0,87 рад, а в воде почти столько же - 0,84 рад.

Уровень радиации (мощность дозы). Интенсивность гамма-излучения характеризуется уровнем радиации. Уровень радиации представляет собой мощность дозы излучения. Он равен дозе, создаваемой за единицу времени, т.е. характеризуется в рентгенах в час (р/час), миллирентгенах в час (мр/час), микрорентгенах в секунду (мкр/сек): 1 мр/час=0,001 р/час; 1мкр/сек=3,6 мр/час.

Степень заражения местности радиоактивными веществами характеризуется плотностью заражения. Плотность заражения измеряется количеством радиоактивных распадов атомов, происходящих в единицу времени на единице поверхности, в единице объема или веса, т.е. единицами удельной активности.