- •Учебные и воспитательные цели:
- •Литература:
- •План чтения лекции:
- •Введение
- •1. Радиационная медицина: цель, предмет, методы исследования, задачи
- •3. Виды ионизирующего излучения: классификация и их свойства
- •Фотонное
- •4. Радиоактивность, типы ядерных превращений и радиоактивный распад
- •5. Дозы ионизирующего излучения
- •Регламентированная зависимость коэффициента качества k от полной лпэ
- •6. Гамма-эквивалент радия. Зависимость
- •2Между активностью и дозой
3. Виды ионизирующего излучения: классификация и их свойства
Термин ионизирующей радиации, многообразие единиц для количественной оценки излучений затрудняют восприятие и понимание проблем, связанных с их биологическим действием на человека.
В условиях все более широкого применения в медицине, на производстве и в науке различных источников ионизирующих излучений (ИИИ) возникает необходимость знания всеми, и в первую очередь медицинскими работниками, этого феномена. Учитывая, что вопросы физики ядерных излучений и дозиметрии достаточно широко освещены в учебной и научной литературе, остановимся лишь на некоторых из них.
Термин "ионизирующие излучения" используется для описания переноса через пространство энергии в виде электромагнитных волн либо субатомных частиц. Ионизирующие излучения - это разновидности излучения, способные вызвать ионизацию атомов в любой среде, через которую они проходят.
По
типу
ионизации
По
физическому состоянию
непосредственно
ионизирующие
Косвенно
ионизирующие
Корпускулярное
-
частицы
-
частицы
протоны
нейтроны
-
кванты
характеристическое
излучение
тормозное
излучение рентгеновское излучение
-
частицы
-
частицы
протоны
нейтроны
-
кванты
характеристическое
излучение
тормозное
излучение рентгеновское излучение
Фотонное
Рис. Виды ионизирующего излучения
Фотонное излучение представляет собой поток электромагнитных колебаний, которые распространяются в вакууме со скоростью (с) 300000 км/с и характеризуются определенными длиной волны (), частотой () и энергией (Е).
Фотонное излучение по условиям его образования подразделяется на характеристическое, тормозное, рентгеновское и гамма-излучение. Характеристическое излучение возникает при изменении состояния атома, связанном с перестройкой его внутренних электронных оболочек, когда избыток энергии выделяется в виде кванта электромагнитного излучения определенной энергии. В связи с этим характеристическое излучение имеет дискретный спектр. Тормозное излучение образуется при изменении кинетической энергии заряженных частиц, связанным с их торможением в поле ядра атома. Энергия тормозного излучения колеблется от 0 до величины, равной первоначальной энергии заряженной частицы, т.е. энергетический спектр этого излучения является непрерывным. Рентгеновское излучение генерируется при торможении электронов в электронно-лучевых трубках и представляет собой совокупность тормозного и характеристического излучений в диапазоне энергии 1 кэВ - 1 МэВ. Гамма-излучение возникает при изменении энергетического состояния атомного ядра в результате радиоактивного распада или ядерных реакций, а также при аннигиляции частиц.
Корпускулярным называется ионизирующее излучение, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля. Наиболее гигиенически значимыми видами корпускулярных излучений являются нейтронное, протонное, бета- и альфа-излучение. Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов - электрически нейтральных нуклонов. Протонное излучение это поток протонов, имеющих положительный заряд, равный единице элементарного заряда. Бета-излучение представляет собой поток электронов или позитронов с единичным соответственно отрицательным или положительным зарядом. Альфа-излучение является потоком ядер гелия, содержащих по 2 нейтрона и протона и имеющих заряд 2 единицы и массу 4 а. еS.
Корпускулярное излучение, представленное заряженными частицами,
является непосредственно ионизирующим. Фотонное, нейтронное и другие виды излучений, состоящих из нейтральных элементарных частиц, относятся к косвенно ионизирующим, так как ионизация атомов и молекул в этих случаях осуществляется опосредовано через высвобождаемые в процессе взаимодействия данных излучений со средой заряженных частиц.
Поле ионизирующего излучения характеризуется потоком, переносом (флюенсом) и плотностью потока частиц и энергии. Поток частиц (F 4n 0) и энергии (Е) - это число частиц или энергия ионизирующего излучения, проходящие через данную поверхность в единицу времени. Перенос, или флюенс, частиц (Ф 4n 0) и энергии (Ф) определяется числом частиц или энергией ионизирующего излучения, проникающих в объем элементарной сферы через единицу площади поперечного сечения (dS) этой сферы. Плотность потока частиц (q 4n 0) и энергии (q) - это число частиц или энергия ионизирующего излучения, проходящие через единицу площади в единицу времени, т.е. плотность потока представляет собой поток частиц или энергии излучения через единицу площади.
Ионизирующие излучения сопровождают радиоактивный распад, ядерные реакции и превращения частиц. Их источником являются также генераторы и ускорители частиц.