Eliza Zielińska

Magdalena Zwolińska

Wydział Medycyny Weterynaryjnej

Grupa 11

Temat: Promieniowanie jonizujące. Wyznaczanie liniowego i masowego współczynnika pochłaniania promieniowania gamma dla różnych materiałów.

Promieniowanie jonizujące - wszystkie rodzaje promieniowania, które wywołują jonizację ośrodka materialnego, tj. oderwanie przynajmniej jednego elektronu od atomu lub cząsteczki albo wybicie go ze struktury krystalicznej.

Promieniowanie może jonizować materię dwojako: bezpośrednio lub pośrednio.

Promieniowanie jonizujące bezpośrednio to obiekty posiadające ładunek elektryczny – jonizują głównie przez oddziaływanie kulombowskie. Najważniejsze przykłady: promieniowanie alfa (α, jądra helu; ładunek elektryczny +2e), promieniowanie beta (β^–, β⁺, elektron i antyelektron, ładunek elektryczny -e, +e, odpowiednio).

Promieniowanie jonizujące pośrednio to promieniowanie składające się z obiektów nieposiadających ładunku elektrycznego. Jonizuje ono materię poprzez oddziaływania inne niż kulombowskie. Najważniejsze przykłady: promieniowanie neutronowe (n), promieniowanie elektromagnetyczne (promieniowanie rentgenowskie (X), promieniowanie gamma (γ); o energiach wyższych od energii promieniowania ultrafioletowego).

Substancje emitujące promieniowanie jonizujące nazywamy promieniotwórczymi.

Pochłanianie promieniowania jonizującego

Prawo pochłaniania (osłabienia) - wiązka promieniowania o natężeniu I₀ przechodząc przez materię ulega osłabieniu, ponieważ część kwantów ulega pochłonięciu. Natężenie promieniowania I po przejściu przez warstwę o grubości x wyraża się wzorem:

I = I₀ e^−μx

gdzie μ jest liniowym współczynnikiem pochłaniania i charakteryzuje materiał pochłaniający (oraz zależy od rodzaju promieniowania).

Liniowy współczynnik pochłaniania zależy od gęstości danego materiału i dlatego zależy od stanu skupienia materii. Aby uniknąć tej zależności stosowany jest masowy współczynnik osłabienia (μ₀), który wyraża się stosunkiem współczynnika liniowego (μ) do gęstości substancji:

μ₀ = $\frac{\mu}{\rho}$ [$\frac{m^{2}}{\text{kg}}$]

Jeśli wprowadzimy pojęcie tzw. warstwy połowicznego osłabienia (D) tj. grubość warstwy danego materiału powodująca zmniejszenie o połowę natężenia przechodzącej przez nią wiązki promieniowania, to dla grubości warstwy x = D, natężenie promieniowania I = $\frac{I_{0}}{2}$ i prawo pochłaniania przyjmuje postać:

$\frac{I_{0}}{2}$ = I₀ e^−μD

gdzie, po zlogarytmowaniu otrzymujemy wzór:

μ = $\frac{0,693}{D}$.