44. Rodzaje promieniowania jądrowego i jego właściwości

Promieniowanie jądrowe - wyróżnia się trzy rodzaje: α,β,γ. Wszystkie typy promieniowania obserwowane są przy rozpadach jąder i reakcjach jądrowych.

W wyniku procesów możemy otrzymać neutrina, neutrony, protony, jądra lub fragmenty jąder cięższe od atomu helu.

Przemiana jądrowa decyduje o rodzaju wysyłanego promieniowania i jego energii.

Promieniowanie zachodzi, gdy mamy do czynienia z przemianą promieniotwórczą lub gdy wzbudzone jądro przechodzi do stanu gdzie jest niższa energia.

Własności:

a)oddziaływanie z materią:

• Oddziaływanie jądrowe-uwzględniane tylko w bezpośrednich zderzeniach cząstek z jądrami atomów materii. Pomijamy gdy odległość kilkakrotnie większa od rozmiarów nukleonów

• Oddziaływani elektromagnetyczne - między naładowanymi cząsteczkami z jądrami i elektronami atomów materii. Jest to jedyne oddziaływanie, które należy uwzględnić dla elektronów.

Efekt: systematyczna strata energii na jonizację atomów materii, przez którą cząstka przelatuje. Znając gęstość materii i prawdopodobieństwo jonizacji, można obliczyć zasięg z, czyli drogę na której cząstka straci cała swoją energię i zatrzyma się.

CHARAKTERYSTYCZNE WIELKOŚCI

Dawka D₀ jest to energia zaabsorbowana przez jednostkę masy (1 kg) napromieniowanej substancji. Jednostką dawki jest 1 gray, który odpowiada energii 1 J zaabsorbowanej przez masę 1 kg.

Równoważnik dawki H, określony równaniem: H=D₀Q Mierzony on jest w sievertach lub remach (1 Sv=100 rem).

Moc dawki promieniwania w zależności od aktywności źródła można określić za pomocą wzoru: D=I*A*t/r²

gdzie:

D - dawka

A - aktywność źródła

r - odległość źródła promieniowania

t - czas

I - stała charakterystyczna dla danego materiału.

Aktywność źródła promieniowania jest to liczba rozpadów jąder w jednostce czasu. Jednostką aktywności jest bekerel: 1 Bq= 1 rozpad na 1 sek.

Prawo absorpcji promieniowania gamma w materii

Promieniowanie elekromagnetyczne, a więc również promieniowanie jądrowe gamma, przy przechodzeniu przez materię zanika eksponencjalnie. Dzieje się tak dlatego, że poszczególne fotony promieniowania usuwane są z wiązki w pojedynczym akcie całkowitej absorpcji lub rozproszenia.

Zależność natężenia I wiązki promieniowania gamma po przejściu absorbenta o grubości x określa równanie absorpcji:

I = I₀e^-μx

Gdzie I₀ jest natężeniem początkowym wiązki, a μ całkowitym liniowym współczynnikiem absorpcji.

Całkowity liniowy współczynnik absorpcji zależy od energii padającego promieniowania gamma i liczby atomowej Z absorbenta. Zachodzi związek:

μ = μ_f + μ_C + μ_p [15]

gdzie, μ_f, μ_C i μ_p to odpowiednio liniowe współczynniki absorpcji związane z efektem fotoelektrycznym, Comptona i efektem tworzenia par.

---