Краткая характеристика излучений
α – излучение представляет собой поток ядер атомов гелия (Не) испускаемых веществом при радиоактивном распаде или при ядерных реакциях. Ядра атомов гелия имеют положительный заряд, равный заряду двух электронов. α – излучение возникает как правило от естественных радиоактивных изотопов (уран, торий и др.). α частицы обладают энергией от 2 до 9 МзВ и имеют незначительный пробег, который составляет в воздухе 8-9 мм, в воде и в живой ткани несколько десятков мкм (20-60 мкм). α частицы полностью поглощаются слоем воздуха 8-10 см, папиросной бумагой, фольгой. α частицы, обладая сравнительно большой массой, при взаимодействии с веществом быстро теряют свою энергию, что обуславливает их низкую проникающую способность и высокую плотность ионизации. При одной и той же энергии ионизации 2 МэВ плотность ионизации для α частиц в 1000 раз больше чем для β частиц и в 60000 раз больше чем для γ квантов. Таким образом, вещества обладающие α излучением не представляют опасности при внешнем облучении. Они могут быть опасны лишь при попадании внутрь организма.
β – излучение — поток электронов, возникающих при радиоактивном распаде. Максимальная энергия β-частицы составляет от 0.01 до 10 МэВ (мегаэлектронвольт) в основном 3 МэВ. Пробег β-частицы с энергией 3МэВ составляет в воздухе 14.5 м, в воде и в живой ткани 12.5 мм.
Проникающая способность β-частиц больше, чем α-частиц в связи с тем, что они обладают значительно меньшей массой и при одинаковой с α частицей энергии имеют меньший заряд. Воздействие β-частиц на организм возможно как путем внешнего, так и внутреннего облучения.
Нейтронное излучение– поток нейтронов. Нейтроны в зависимости от своей кинетической энергии подразделяются на: быстрые, сверх быстрые, промежуточные, медленные и тепловые. Быстрые нейтроны при соударении с ядрами атомов теряют энергию превращаясь в медленные. Медленные и тепловые нейтроны при соударении с ядрами атомов вступают с ними в ядерные реакции, при этом образуются радиоактивные изотопы (так называемая наведенная радиоактивность). К таким изотопам относятся Na, N, C, S, P, O. Основными источниками излучения являются атомные реакторы, ядерные и термоядерные боеприпасы, ускорители.
Возможно внешнее облучение обслуживающего персонала. Для защиты от нейтронного излучения могут быть использованы: вода, парафин, бетон, полиэтилен.
γ – излучение это электромагнитное (фотонное) излучение, испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. γ – излучение обладает высокой проникающей способностью. Может проникать через толстые пластины Pb, бетона и т.д. γ – излучение обладает малым ионизирующим действием. Так как γ – излучение обладает большой проникающей способностью, то внешнее облучение представляет большую опасность для человека.
Рентгеновское излучениеотносится к электромагнитному излучению. Длина волны 
мкм. Оно возникает вне ядра атома при потере энергии электронами в среде окружающей источник излучения. Оно наблюдается в рентгеновских трубках, при работе β–тронов, циклотронов, в электронных микроскопах, мощных генераторных лампах, некоторых электролучевых трубках. Может представлять существенную опасность для человека.
 |
Соматические (телесный эффект) – последствия облучения проявляются у облученного человека, но не у его потомства. Они подразделяются на стохастические (вероятностные) и не стохастические. К нестохастическимотносятся поражения, вероятность возникновения которых и степень тяжести растут по мере увеличения дозы облучения. Для возникновения которых необходимо достижение дозового порога. Стохастическиеэффекты – такие эффекты, вероятность возникновения которых не зависит от дозы облучения.
В связи с тем, что эффекты поражения носят вероятностный характер они имеют длительный период и могут проявляться в течении нескольких десятков лет.
Генетический эффект– это врожденные уродства, возникающие в результате мутации в половых клеточных структурах, отвечающих за наследственность.
Дата добавления: 2015-04-21 ; просмотров: 7 ; Нарушение авторских прав
Источник
Что представляет собой у излучение каковы его основные свойства кратко
Тепловое излучение – излучение, при котором потери атомами энергии на излучение света компенсируются за счет энергии теплового движения атомов (или молекул) излучающего тела. Тепловым источником является солнце, лампа накаливания и т. д.
Электролюминесценция (от латинского люминесценция — «свечение») – разряд в газе сопровождающийся свечением. Северное сияние есть проявление электролюминесценции. Используется в трубках для рекламных надписей.
Катодолюминесценция – свечение твердых тел, вызванное бомбардировкой их электронами. Благодаря ей светятся экраны электронно-лучевых трубок телевизоров.
Хемилюминесценция – излучение света в некоторых химических реакциях, идущих с выделением энергии. Ее можно наблюдать на примере светлячка и других живых организмах, обладающих свойством светиться.
Фотолюминесценция – свечение тел непосредственно под действием падающих на них излучений. Примером являются светящиеся краски, которыми покрывают елочные игрушки, они излучают свет после их облучения. Это явление широко используется в лампах дневного света.
Для того чтобы атом начал излучать, ему необходимо передать определенную энергию. Излучая, атом теряет полученную энергию, и для непрерывного свечения вещества необходим приток энергии к его атомам извне.
Полосатый спектр состоит из отдельных полос, разделенных темными промежутками. С помощью очень хорошего спектрального аппарата можно обнаружить, что каждая полоса представляет собой совокупность большого числа очень тесно расположенных линий. В отличие от линейчатых спектров полосатые спектры создаются не атомами, а молекулами, не связанными или слабо связанными друг с другом.
Для наблюдения молекулярных спектров так же, как и для наблюдения линейчатых спектров, обычно используют свечение паров в пламени или свечение газового разряда.
Спектральный анализ — совокупность методов качественного и количественного определения состава объекта, основанная на изучении спектров взаимодействия материи с излучением, включая спектры электромагнитного излучения, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др. В зависимости от целей анализа и типов спектров выделяют несколько методов спектрального анализа. Атомный и молекулярный спектральный анализы позволяют определять элементный и молекулярный состав вещества, соответственно. В эмиссионном и абсорбционном методах состав определяется по спектрам испускания и поглощения. Масс-спектрометрический анализ осуществляется по спектрам масс атомарных или молекулярных ионов и позволяет определять изотопный состав объекта. Простейший спектральный аппарат — спектрограф.
Схема устройства призменного спектрографа
Тёмные линии на спектральных полосках были замечены давно (например, их отметил Волластон), но первое серьёзное исследование этих линий было предпринято только в 1814 году Йозефом Фраунгофером. В его честь эффект получил название «Фраунгоферовы линии». Фраунгофер установил стабильность положения линий, составил их таблицу (всего он насчитал 574 линии), присвоил каждой буквенно-цифровой код. Не менее важным стало его заключение, что линии не связаны ни с оптическим материалом, ни с земной атмосферой, но являются природной характеристикой солнечного света. Аналогичные линии он обнаружил у искусственных источников света, а также в спектрах Венеры и Сириуса.
Для проверки метода в 1868 году Парижская академия наук организовала экспедицию в Индию, где предстояло полное солнечное затмение. Там учёные обнаружили: все тёмные линии в момент затмения, когда спектр излучения сменил спектр поглощения солнечной короны, стали, как и было предсказано, яркими на тёмном фоне.
Природа каждой из линий, их связь с химическими элементами выяснялись постепенно. В 1860 году Кирхгоф и Бунзен при помощи спектрального анализа открыли цезий, а 1861 году — рубидий. А гелий был открыт на Солнце на 27 лет ранее, чем на Земле (1868 и 1895 годы соответственно).
Атомы каждого химического элемента имеют строго определённые резонансные частоты, в результате чего именно на этих частотах они излучают или поглощают свет. Это приводит к тому, что в спектроскопе на спектрах видны линии (тёмные или светлые) в определённых местах, характерных для каждого вещества. Интенсивность линий зависит от количества вещества и его состояния. В количественном спектральном анализе определяют содержание исследуемого вещества по относительной или абсолютной интенсивностям линий или полос в спектрах.
Оптический спектральный анализ характеризуется относительной простотой выполнения, отсутствием сложной подготовки проб к анализу, незначительным количеством вещества (10—30 мг), необходимого для анализа на большое число элементов. Атомарные спектры (поглощения или испускания) получают переведением вещества в парообразное состояние путём нагревания пробы до 1000—10000 °C. В качестве источников возбуждения атомов при эмиссионном анализе токопроводящих материалов применяют искру, дугу переменного тока; при этом пробу помещают в кратер одного из угольных электродов. Для анализа растворов широко используют пламя или плазму различных газов.
Спектр электромагнитных излучений
Свойства электромагнитных излучений. Электромагнитные излучения с различными длинами волн имеют довольно много различий, но все они, от радиоволн и до гамма-излучения, одной физической природы. Все виды электромагнитного излучения в большей или меньшей степени проявляют свойства интерференции, дифракции и поляризации, характерные для волн. Вместе с тем все виды электромагнитного излучения в большей или меньшей мере обнаруживают квантовые свойства.
Общим для всех электромагнитных излучений являются механизмы их возникновения: электромагнитные волны с любой длиной волны могут возникать при ускоренном движении электрических зарядов или при переходах молекул, атомов или атомных ядер из одного квантового состояния в другое. Гармонические колебания электрических зарядов сопровождаются электромагнитным излучением, имеющим частоту, равную частоте колебаний зарядов.
Радиоволны. При колебаниях, происходящих с частотами от 10 5 до 10 12 Гц, возникают электромагнитные излучения, длины волн которых лежат в интервале от нескольких километров до нескольких миллиметров. Этот участок шкалы электромагнитных излучений относится к диапазону радиоволн. Радиоволны применяются для радиосвязи, телевидения, радиолокации.
Инфракрасное излучение. Электромагнитные излучения с длиной волны, меньшей 1-2 мм, но большей 8*10 -7 м, т.е. лежащие между диапазоном радиоволн и диапазоном видимого света, называются инфракрасным излучением.
Инфракрасное излучение испускают любые нагретые тела. Источниками инфракрасного излучения служат печи, батареи водяного отопления, электрические лампы накаливания.
С помощью специальных приборов инфракрасное излучение можно преобразовать в видимый свет и получать изображения нагретых предметов в полной темноте. Инфракрасное излучение применяется для сушки окрашенных изделий, стен зданий, древесины.
Видимый свет. К видимому свету (или просто свету) относятся излучения с длиной волны примерно от 8*10 -7 до 4*10 -7 м, от красного до фиолетового света.
Значение этого участка спектра электромагнитных излучений в жизни человека исключительно велико, так как почти все сведения об окружающем мире человек получает с помощью зрения. Свет является обязательным условием развития зеленых растений и, следовательно, необходимым условием для существования жизни на Земле.
Ультрафиолетовое излучение. В 1801 году немецкий физик Иоганн Риттер (1776 — 1810), исследуя спектр, открыл, что за
Невидимое глазом электромагнитное излучение с длиной волны меньше, чем у фиолетового света, называют ультрафиолетовым излучением. К ультрафиолетовому излучению относят электромагнитные излучения в диапазоне длин волн от 4*10 -7 до 1*10 -8 м.
Ультрафиолетовое излучение способно убивать болезнетворных бактерий, поэтому его широко применяют в медицине. Ультрафиолетовое излучение в составе солнечного света вызывает биологические процессы, приводящие к потемнению кожи человека — загару.
В качестве источников ультрафиолетового излучения в медицине используются газоразрядные лампы. Трубки таких ламп изготавливают из кварца, прозрачного для ультрафиолетовых лучей; поэтому эти лампы называют кварцевыми лампами.
Рентгеновские лучи. Если в вакуумной трубке между нагретым катодом, испускающим электрон, и анодом приложить постоянное напряжение в несколько десятков тысяч вольт, то электроны будут сначала разгоняться электрическим полем, а затем резко тормозиться в веществе анода при взаимодействии с его атомами. При торможении быстрых электронов в веществе или при переходах электронов на внутренних оболочках атомов возникают электромагнитные волны с длиной волны меньше, чем у ультрафиолетового излучения. Это излучение было открыто в 1895 году немецким физиком Вильгельмом Рентгеном (1845-1923). Электромагнитные излучения в диапазоне длин волн от 10 -14 до 10 -7 м называются рентгеновскими лучами.
Способность рентгеновских лучей проникать через толстые слои вещества используется для диагностики заболеваний внутренних органов человека. В технике рентгеновские лучи применяются для контроля внутренней структуры различных изделий, сварных швов. Рентгеновское излучение обладает сильным биологическим действием и применяется для лечения некоторых заболеваний. Гамма-излучение. Гамма-излучением называют электромагнитное излучение, испускаемое возбужденными атомными ядрами и возникающее при взаимодействии элементарных частиц.
Гамма-излучение — самое коротковолновое электромагнитное излучение ( -10 м). Его особенностью являются ярко выраженные корпускулярные свойства. Поэтому гамма-излучение обычно рассматривают как поток частиц — гамма-квантов. В области длин волн от 10 -10 до 10 -14 и диапазоны рентгеновского и гамма-излучений перекрываются, в этой области рентгеновские лучи и гамма-кванты по своей природе тождественны и отличаются лишь происхождением.
Источник
