Ионизирующее излучение
Характеристика ионизирующих излучений
Краткая характеристика и поражающие факторы ядерного взрыва
Радиоактивность появились на земле со времени ее образования и человек за всю историю развития своей цивилизации находился под влиянием естественных источников радиации. Земля подвержена радиационному фону, источниками которого служат излучения Солнца, космическое излучение, излучение от залегающих в Земле радиоактивных элементов. Термин радиоактивность, радиация по латыни звучит как излучение, с которым мы встречаемся каждый день, зажигая электрический свет электромагнитное излучение , включая телевизор излучение электронов или загорая на солнце ультрафиолетовое излучение. В дальнейшем под термином радиоактивность мы будем рассматривать ионизирующее излучение, то есть излучение, действующее на вещество и изменяющее физическое состояние атомов в нем. Явление радиоактивности было открыто французским физиком А. Беккерелем 1 марта года при случайных обстоятельствах. Беккерель положил несколько фотографических пластинок в ящик своего стола и, чтобы на них не попал видимый свет, он придавил их куском соли урана. После проявления и исследования он заметил почернение пластинки, объяснив это излучением солью урана невидимых лучей. От солей урана Беккерель перешёл к чистому металлическому урану и отметил, что эффект испускания лучей усилился. Так произошло открытие радиоактивности. Исследования показали, что эти лучи проникают сквозь тонкие металлические экраны и ионизируют газ, через который проходят. Их проникающая способность не зависит ни от температуры, ни от освещения, ни от давления. Их интенсивность не менялась со временем. Замечательной способностью обнаруженного излучения оказалась его самопроизвольность. Эти лучи, назвали позднее рентгеновскими. Поисками веществ, способных к лучеиспусканию, по предложению Беккереля занялись молодой профессор Пьер Кюри и его супруга Мария Складовская-Кюри. Эти учёные обнаружили, что урановая смоляная руда обладает способностью давать излучение, в 4 раза превосходящее по интенсивности излучение урана. Это свидетельствовало о том, что в руде присутствовал источник излучения, более мощный, чем уран. В году супруги Кюри открыли два новых элемента — полоний, названный так в честь родины Марии Складовской-Кюри — Польши, и радий, что означает по латыни "испускающий лучи". В честь супругов Кюри получил свое название искусственно полученный трансурановый элемент с номером 96 — Кюрий. Среди элементов содержащихся в земной коре, радиоактивными являются все начиная с висмута, то есть с порядковым номером более 83 в таблице элементов Менделеева. Вещества, испускающие новые излучения были названы радиоактивными, а новое свойство вещества, связанное с испусканием излучения, по предложению М. Кюри, было названо радиоактивностью. Вскоре после открытия полония и радия Резерфордом было установлено, что радиоактивное излучение неоднородно по своему составу. Одна часть излучения поглощается тонкой алюминиевой фольгой, а другая проходила без изменения. Анализ состава излучения проводился по отклонению его в магнитном поле рис. Было обнаружено, что излучение содержит три вида лучей — альфа, бета, гамма. Характер отклонения лучей в магнитном поле показывает, что альфа-лучи несут положительный заряд. Оказалось, что это атомы гелия, потерявшие два электрона, то есть ядра атома гелия Ядро гелия-4 состоит из двух положительных протонов и двух нейтральных нейтронов. Все частицы в ядре связаны прочной связью и оно стабильно. Бета-лучи — легкие частицы с большой проникающей способностью. Бета-лучи представляют собой поток быстро летящих электронов. Их скорость близка к скорости света. Гамма-лучи обладают относительно малой ионизирующей способностью, в тоже время они имеют большие частоты, чем рентгеновские лучи. Это свойство гамма-лучей привело к широкому использованию их в медицине, для лечения злокачественных опухолей, диагностике заболеваний и т. Все тела независимо от их агрегатного состояния состоят из мельчайших "кирпичиков", которые назвали атомами. Химический элемент — совокупность атомов одного типа. Древние греки считали атом неделимым, отсюда и произошел термин атом, "неделимый". Но, как показано выше, атом является источником радиоактивного излучения, поэтому рассмотрим его строение более подробно. Английский учёный Джозеф Джон Томпсон, проводя исследование катодных лучей, возникающих при электрическом разряде в газах, впервые экспериментально обнаружил элементарные отрицательные заряды — электроны. Было установлено, что электроны вырываются из атомов. Атомы, представлявшиеся до этого неделимыми "кирпичиками мироздания", обнаружили тонкую структуру. Отрицательный заряд электронов равен положительному заряду сферы. Излучение атомом Томсон объяснял колебаниями электронов относительно центра сферы. Из модели Томсона следовало, что масса атома распределялась равномерно по всему объему, однако, как позднее в году показал Э. В качестве "зондирующих" частиц были выбраны альфа-частицы, преимущество которых перед другими видами излучений — в их высокой монохроматичности все альфа-частицы, вылетающие из атомов одного сорта имеют одинаковую скорость и в их большой массе масса альфа-частицы превышает массу электрона в раз. Из-за своей большой массы альфа-частицы не должны испытывать соударений с электронами, содержащимися в атоме, и по их рассеиванию в веществе можно судить о распределении положительно заряженной материи в атоме. Схема опытов Резерфорда представлена на рис. Альфа-частицы испускались источником 1, помещенным внутри свинцовой камеры с узким каналом 2 так, чтобы все частицы, кроме движущихся вдоль оси канала, поглощались стенками камеры. Узкий пучок альфа-частиц попадал на тонкую золотую фольгу 3, перпендикулярно к её поверхности. Альфа-частицы, прошедшие через фольгу и рассеянные ею, попадали на экран и вызывали вспышки сцинтилляции на нем. В промежутке между фольгой и экраном создавался вакуум, чтобы не происходило дополнительного рассеяния альфа-частиц в воздухе. Опыты показали, что в большинстве своем частицы после прохождения фольги сохраняли своё прежнее направление или отклонялись на очень малые углы. Для объяснения результатов этих опытов Резерфорд предположил, что весь положительный заряд сосредоточен в весьма малом объеме атома — ядре. Остальной объем атома заполнен электронами, полный отрицательный заряд которых равен положительному заряду ядра. Так в году была создана ядерная модель атома. Рассеяние альфа-частиц в этой модели атома получило простое объяснение. В самом деле, так как электроны имеют весьма малую массу, по сравнению с альфа-частицей и распределены по всему объему атома, то а-частицы не должны испытывать заметного отклонения из-за взаимодействия с электронами. Только те частицы, которые проходят вблизи ядра испытывают сильное отклонение из-за кулоновских сил отталкивания между положительно заряженной частицей и массивным ядром. Но из-за малых размеров ядра вероятность встречи альфа-частицы с ядром также мала, поэтому и число альфа-частиц, испытавших отклонения на большие углы, весьма невелико. На основании опытов Резерфорда по рассеянию альфа-частиц тонкими металлическими фольгами и теоретических расчетов была сформулирована ядерная модель ядра. Вокруг атома, в области размером примерно 10 м, по орбитам движутся электроны, масса которых составляет весьма незначительную часть массы атома. Ядерная модель атомов напоминает солнечную систему: В дальнейшем эта модель атома претерпела изменения, сохранив при этом свои основные черты. Атом состоит из ядра и электронов, расположенных вокруг ядра на определенных энергетических оболочках. Важнейшими характеристиками ядра являются его заряд Z и масса М. Эти эксперименты показали, что протоны являются составной частью ядра. Чедвиг провел опыты по бомбардировке бериллиевой фольги альфа-частицами и открыл еще одну ядерную частицу — нейтрон, который по своей массе был близок к протону. Заряд ядра определяется числом элементарных положительных зарядов, содержащихся в нем, и совпадает с порядковым номером химического элемента в таблице Менделеева. Носителем элементарного положительного заряда является протон. В состав ядра, кроме протонов, входят нейтроны. В ядерной физике считается, что протон и нейтрон — два так называемых зарядовых состояния одной и той же частицы — нуклона от латинского nucleus — ядро. Нуклоны в ядре находятся в состояниях, отличных от их свободных состояний. Это связано с тем, что в ядре между нуклонами осуществляется особое ядерное взаимодействие. От электромагнитного взаимодействия оно отличается тем, что одинаково действует на заряженный протон и нейтральный в элементарном отношении нейтрон. Масса атомного ядра совпадает практически с массой всего атома, так как масса электронов мала. Ядро, как и нейтральный атом, символически обозначаются так А г Х , где X — символ химического элемента, Z — атомный номер число протонов в ядре , А — массовое число число нуклонов в ядре. Массы атомов принято выражать в атомных единицах массы а. Кроме того применяется "унифицированная атомная единица массы" у. В природе существуют множество радиоактивных веществ, в соответствии со своими свойствами они объединены в ряды тория и урана. Однако и среди них встречаются вещества с одинаковыми химическими свойствами но с различными массами. Ядра с одинаковыми А, но разными Z называются изобарами. Примером ядер-изобар могут служить. Радиоактивное загрязнение природной среды в районах расположения радиоционно - опасных объектов. БАЭС БАЭС расположена на территории Свердловской области, в 40 км к востоку от города Екатеринбурга на восточном берегу водохранилища, созданного на реке Пышма. Сточные воды БАЭС отводятся в Ольховское болото, связанное с рекой Пышма. Но эти поражения будут в ограниченном числе случаев и население способно самостоятельно оказать помощь пострадавшим и устранить повреждения. Способы защиты человека от ядерного оружия. Защита населения от оружия массового поражения - одна из главных задач гражданской обороны. Планируются и проводятся в комплексе три основных способа защиты: Очагом ядерного поражения называется территория, в пределах которой в результате воздействия ядерного оружия произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, растений и или разрушения и повреждения зданий и сооружений. Очаг ядерного поражения характеризуется: Новости Рефераты Антиплагиат Заказать работу Добавить работу Статьи Вузы Поделиться. Войти на сайт Email. Новости Рефераты Смежные категории. Скачать работу Похожие Заказать работу. Радиоактивность и ядерные излучения. Физика Количество знаков с пробелами: Радиационное излучение и его проявление в Сверловской области и городе Екатеринбурге. Ядерное оружие и способы защиты от него. Воздействие ядерного оружия массового поражения. Разделы Главная Новости Рефераты Статьи Вузы. Инфо О проекте Соглашение.
Корпускулярные излучения — ионизирующие излучения, состоящие из частиц с массой, отличной от нуля. Альфа-лучи образуются при радиоактивном распаде ядер элементов с большими порядковыми номерами и при ядерных реакциях, превращениях. Энергия их колеблется в пределах МэВ. Пробег a-частиц в веществе зависит от их энергии и от природы вещества, в котором они движутся. В среднем в воздухе пробег составляет см, в биологической ткани — несколько микрон. Так как a-частицы массивны и обладают относительно большой энергией, путь их в веществе прямолинейный , они вызывают сильно выраженный эффект ионизации. Удельная ионизация составляет примерно пар ионов на 1 см пробега в воздухе на всей длине пробега может создаваться до тысяч пар ионов. В биологической ткани на пути в микрона также создается до пар ионов. Вся энергия передается клеткам организма, нанося ему огромный вред. Альфа-частицы задерживаются листом бумаги и практически не могут проникать через внешний наружный слой кожи, они поглощаются роговым слоем кожи. Поэтому a-излучение не представляет опасности до той поры, пока радиоактивные вещества, излучающие a-частицы, не попадут внутрь организма через открытую рану, с пищей или вдыхаемым воздухом — тогда они становятся чрезвычайно опасными. Бета-излучение — поток b-частиц, состоящий из электронов отрицательно заряженных частиц и позитронов положительно заряженных частиц , испускаемых атомными ядрами при их b-распаде. Бета-частицы несут один элементарный электрический заряд и распространяются в среде со скоростью от тыс. Энергия b-частиц колеблется в значительных пределах. Это объясняется тем, что при каждом b-распаде радиоактивных ядер образующаяся энергия распределяется между дочерним ядром, b-частицами и нейтрино в разных соотношениях, причем энергия b -частиц может колебаться от нуля до какого-то максимального значения. Максимальная энергия лежит в пределах от 0,,05 МэВ мягкое излучение до ,5 МэВ жесткое излучение. Так как b-частицы имеют заряд, то под действием электрического и магнитного полей они отклоняются от прямолинейного направления. Обладая очень малой массой, b-частицы при столкновении с атомами и молекулами также легко отклоняются от своего первоначального направления то есть происходит сильное рассеяние их. Поэтому определить длину пути бета-частиц очень трудно — этот путь слишком извилистый. Пробег b-частиц в связи с тем, что они обладают различным запасом энергии также подвергается колебаниям. Длина пробега в воздухе может достигать 25 см, а иногда и нескольких метров. В биологических тканях пробег частиц составляет до 1 см. На путь пробега влияет также плотность среды. Ионизирующая способность бета-частиц значительно ниже, чем альфа-частиц. Степень ионизации зависит от скорости: На 1 см пути пробега в воздухе b-частица образует пар ионов тыс. Бета-частицы больших энергий, пролетая мимо ядра слишком быстро, не успевают вызвать такой же сильный ионизирующий эффект, как медленные бета-частицы. При потере энергии электрон захватывается либо положительным ионом с образованием нейтрального атома, либо атомом с образованием отрицательного иона. Нейтронное излучение — излучение, состоящее из нейтронов, то есть нейтральных частиц. Нейтроны образуются при ядерных реакциях цепной реакции деления ядер тяжелых радиоактивных элементов, при реакциях синтеза более тяжелых элементов из ядер водорода. Нейтронное излучение является косвенно ионизируемым; образование ионов происходит не под действием самих нейтронов, а под действием вторичных тяжелых заряженных частиц и гамма-квантов, которым нейтроны передают свою энергию. Нейтронное излучение чрезвычайно опасно вследствие своей высокой проникающей способности пробег в воздухе может достигать несколько тысяч метров. От нейтронного облучения хорошо защищают водородсодержащие материалы графит, парафин, вода и т. В зависимости от энергии различают следующие нейтроны:. Сверхбыстрые нейтроны с энергией в МэВ. Они образуются при ядерных взрывах и работе ядерных реакторов. Быстрые нейтроны, энергия их превышает кэВ. Промежуточные нейтроны — энергия их от кэВ до 1 кэВ. Медленные и тепловые нейтроны. Энергия медленных нейтронов не превышает 1 кэВ. Энергия тепловых нейтронов достигает 0, эВ. Нейтронное излучение используют для нейтронной терапии в медицине, определения содержания отдельных элементов и их изотопов в биологических средах и т. В медицинской радиологии используются главным образом быстрые и тепловые нейтроны, в основном используют калифорний, распадающийся с выбросом нейтронов со средней энергией в 2,3 МэВ. Электромагнитные излучения различаются по своему происхождению, энергии, а также по длине волны. К электромагнитным излучениям относятся рентгеновское излучение, гамма-излучение радиоактивных элементов и тормозное излучение, возникающее при прохождении через вещество сильно ускоренных заряженных частиц. Видимый свет и радиоволны — тоже электромагнитные излучения, но они не ионизируют вещество, ибо характеризуются большой длинной волны меньшей жесткостью. Энергия электромагнитного поля излучается не непрерывно, а отдельными порциями — квантами фотонами. Поэтому электромагнитные излучения — это поток квантов или фотонов. Рентгеновские лучи были открыты Вильгельмом Конрадом Рентгеном в г. Рентгеновское излучение — это квантовое электромагнитное излучение с длинной волны 0, нм. Длина волны — расстояние, на которое излучение распространяется за один период колебания. Энергия рентгеновского излучения обычно не превышает кэВ. Различают тормозное и характеристическое рентгеновское излучение. Тормозное излучение возникает при торможении быстрых электронов в электростатическом поле ядра атомов то есть при взаимодействие электронов с ядрами атомов. При прохождении электрона больших энергий вблизи ядра наблюдается рассеяние торможение электрона. Скорость электрона снижается, и часть его энергии испускается в виде фотона тормозного рентгеновского излучения. Характеристические рентгеновские излучения возникают, когда быстрые электроны проникают вглубь атома и выбивают электрон из внутренних уровней К, L и даже М. Атом возбуждается, а затем возвращается в основное состояние. При этом электроны из внешних уровней заполняют освободившиеся места во внутренних уровнях и при этом излучаются фотоны характеристического излучения с энергией, равной разности энергии атома в возбужденном и основном состоянии не превышающем кэВ. Так как рентгеновские лучи обладают малой длиной волн и меньше поглощаются в веществе, то они обладают большей проникающей способностью. Реклама на сайте Обратная связь. Училок нет - это популярная социальная сеть для школьников и студентов. ГДЗ готовые домашние задания , конкурсы, море общения и шуток ждем вас на самом популярном ресурсе для молодежи. Характеристика отдельных видов излучений. Просмотров Комментариев 0. Биология География Право 72 Математика Филология Методы эмбриологии Строение половых клеток Строение семенника Развитие млекопитающих Строение яичника Развитие половых клеток Развитие сперматозоидов Оогенез. Все крокодилы умеют летать. Все великаны являются крокодилами. Значит, все великаны могут летать?
Определить по номеру почтового идентификатора
Административное право краткий курс лекций
Как плести из прутиков корзину легко
Можно ли крестить ребенка вечером
Днс вольск каталог товаров