ABLOY-FIRE.RU - Надежная автоматика для противопожарных дверей

Abloy
Главная
Продукция
Решения для одностворчатых дверей
Решения для двустворчатых дверей
Где купить


Новости

21.05.07 - Итоги семинара "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

10.05.07 - Первый в России семинар: "Системы автоматического закрывания противопожарных дверей Abloy"

30.04.07 - Открыт новый сайт "Надежная автоматика для противопожарных дверей Abloy"

Единица измерения радиоактивности


Единицы измерения радиоактивности

Многие сталкиваются с трудностями при определении единиц измерения радиоактивного излучения и практическом использовании полученных значений. Сложности возникают не только из-за их большого разнообразия: беккерели, кюри, зиверты, рентгены,  рады, кулоны, ремы и др., но и из-за того, что не все используемые величины связаны между собой кратными соотношениями и при необходимости могут переводиться из одних в другие.

 

Как разобраться?

Все довольно просто, если отдельно рассматривать единицы, связанные с радиоактивностью, как физическим явлением, и величины, измеряющие воздействие этого явления (ионизирующего излучения) на живые организмы и окружающую среду. А также, если не забывать о внесистемных единицах и единицах радиоактивности, действующих в системе СИ (Международная система единиц), которая была введена в 1982 году и обязательна к использованию во всех учреждениях и предприятиях.

 

Внесистемная (старая) единица измерения радиоактивности

Кюри (Ки) – первая единица радиоактивности, измеряющая активность 1 грамма чистого радия. Введенная с 1910 года и названная в честь французских ученых К. и М. Кюри, она не связана с какой-либо системой измерения и в последнее время утратила свое практическое значение. В России же кюри, несмотря на действующую систему СИ, разрешенная к использованию в области ядерной физики и медицины без срока ограничения.

 

Единицы радиоактивности в системе СИ

В СИ используется другая величина – беккерель (Бк), которая определяет распад одного ядра в секунду. Беккерель более удобен в расчетах, чем кюри, поскольку имеет не такие большие значения и позволяет без сложных математических действий по радиоактивности радионуклида определить его количество. Высчитав количество распадов 1 г радона, легко установить соотношение между Ки и Бк: 1 Ки = 3,7*1010 Бк, а также определить активность любого другого радиоактивного элемента.

 

Измерение ионизирующих излучений

С открытием радия было обнаружено, что излучение радиоактивных веществ влияет на живые организмы и вызывает биологические эффекты, сходные с действием рентгеновского облучения. Появилось такое понятие, как доза ионизирующего излучения – величина, которая позволяет оценивать воздействие радиационного облучения на организмы и вещества. В зависимости от особенностей облучения, выделяют эквивалентную, поглощенную и экспозиционную дозы:

  1. Экспозиционная доза – показатель ионизации воздуха, возникающей под действием гамма- и рентгеновских лучей, определяется количеством образовавшихся ионов радионуклидов в 1 куб. см. воздуха при нормальных условиях. В системе СИ она измеряется в кулонах (Кл), но существует и внесистемная единица – рентген (Р). Один рентген – большая величина, поэтому удобнее на практике использовать ее миллионную (мкР) или тысячную (мР) доли. Между единицами экспозиционной дозы установлено следующее соотношения: 1 Р = 2, 58.10-4 Кл/кг.
  2. Поглощенная доза – энергия альфа-, бета- и гамма-излучения, поглощенная и накопленная единицей массы вещества. В международной системе СИ для нее введена следующая единица измерения – грей (Гр), хотя до сих пор в отдельных областях, например в радиационной гигиене и в радиобиологии широко используется внесистемная единица – рад (Р). Между этими величинами имеется такое соответствие: 1 Рад = 10-2 Гр.
  3. Эквивалентная доза – поглощенная доза ионизирующего излучения, учитывающая степень его воздействия на живую ткань. Поскольку одинаковые дозы альфа-, бета- или гамма-излучения оказывают разный биологический ущерб, введен так называемый КК –коэффициент качества. Для получения эквивалентной дозы необходимо поглощенную дозу, полученную от определенного вида излучения, умножить на этот коэффициент. Измеряется эквивалентная доза в берах (Бэр) и зивертах (Зв), обе эти единицы взаимозаменяемы, переводятся из одной в другую таким образом: 1 Зв = 100 Бэр (Рем).

В системе СИ используется зиверт – эквивалентная доза конкретного ионизирующего излучения, поглощенная одним килограммом биологической ткани. Для пересчета греев в зиверты следует учесть коэффициент относительной биологической активности (ОБЭ), который равен:

  • для альфа-частиц – 10-20;
  • для гамма- и бета-излучения – 1;
  • для протонов – 5-10;
  • для нейтронов со скоростью до 10 кэВ – 3-5;
  • для нейтронов со скоростью больше 10 кэВ: 10-20;
  • для тяжелых ядер – 20.

Бэр (биологический эквивалент рентгена) или рем (в английском языке rem – Roentgen Equivalent of Man) – внесистемная единица эквивалентной дозы. Поскольку альфа-излучение наносит больший ущерб, то для получения результата в ремах, необходимо измеренную радиоактивность в радах умножить на коэффициент, равный двадцати. При определении гамма- или бета-излучения перевод величин не требуется, поскольку ремы и рады равны друг другу.

Основные радиологические величины и единицы
Величина Внесистемные Си Соотношения между единицами
Активность нуклида, А Кюри (Ки, Ci) Беккерель (Бк, Bq) 1 Ки = 3.7·1010Бк
1 Бк = 1 расп/с
1 Бк=2.7·10-11Ки
Экспозицион-
ная доза, X
Рентген (Р, R) Кулон/кг
(Кл/кг, C/kg)
1 Р=2.58·10-4 Кл/кг
1 Кл/кг=3.88·103 Р
Поглощенная доза, D Рад (рад, rad) Грей (Гр, Gy) 1 Гр=1 Дж/кг
Эквивалентная доза, Н Бэр (бэр) Зиверт (Зв, Sv) 1 бэр=10-2 Зв
1 Зв=100 бэр
Интегральная доза излучения Рад-грамм (рад·г, rad·g) Грей- кг (Гр·кг, Gy·kg) 1 рад·г=10-5 Гр·кг
1 Гр·кг=105 рад·г

 

Радиоактивность и единицы ее измерения

Радиоактивность - самопроизвольный распад неустойчивых ядер некоторых атомов, сопровождающийся испусканием ионизирующего излучения (радиации).

Ионизирующее излучение - поток элементарных частиц или квантов, энергия которых достаточно велика, чтобы вызвать ионизацию атомов и молекул в облучаемом веществе. Основные виды ионизирую щего излучения - альфа-частицы, бета-лучи, гамма-лучи, рентгеновские лучи, нейтроны.

Альфа-частица - ядро атома гелия, состоит из двух протонов и двух нейтронов. В воздухе пробег альфа-частицы не превышает нескольких сантиметров, в мягких биологических тканях - нескольких десятков микрометров.

Бета-лучи - электроны и позитроны. В воздухе способны пролететь несколько метров, в мягкие ткани могут проникать на расстояние нескольких миллиметров.

Гамма-лучи - кванты электромагнитного излучения высокой энергии с длиной волны короче 0,01 нм. Способны распространяться на большие расстояния.

Рентгеновские лучи - кванты электромагнитного излучения с длиной волны от 0,01 до 100 нм. Обладают меньшей энергией, чем гамма-лучи. Образуются не только при радиоактивном распаде, но и в рентгеновской трубке.

Нейтроны - нейтральные частицы, вызывают косвенную ионизацию.

***

Единицей измерения радиоактивности служит беккерель (Бк, Bq). Один беккерель равен одному распаду в секунду. Часто используют внесистемную единицу - кюри (Ки, Ci). Один кюри соответствует числу распадов в секунду в 1 грамме радия. 1 Ки = 3,7.1010 Бк.

***

Широко известная внесистемная единица рентген (Р, R) служит для определения экспозиционной дозы. Один рентген соответствует дозе рентгеновского или гамма-излучения, при которой в 1 см3 воздуха образуется 2.109 пар ионов (суммарный заряд ионов равен одной единице заряда в системе СГС). 1 Р = 2, 58.10-4 Кл/кг.

***

Чтобы оценить действие излучения на вещество, измеряют поглощенную дозу, которая определяется как поглощенная энергия на единицу массы. Единица поглощенной дозы называется рад (от английского radiation absorbed dose). Один рад равен 100 эрг/г. В системе СИ используют другую единицу - грей (Гр, Gy). 1 Гр = 100 рад = 1 Дж/кг.

*

Биологический эффект различных видов излучения неодинаков. Это связано с отличиями в их проникающей способности и характере передачи энергии органам и тканям живого организма. Поэтому для оценки биологических последствий используют биологический эквивалент рентгена - бэр (в английском языке - rem, Roentgen Equivalent of Man). Доза в бэрах эквивалентна дозе в радах, умноженной на коэффициент качества излучения. Для рентгеновских, бета- и гамма-лучей коэффициент качества считается равным единице, то есть бэр соответствует раду. Для альфа-частиц коэффициент качества равен 20 (это означает, что альфа-частицы вызывают в 20 раз более сильное повреждение живой ткани, чем та же поглощенная доза бета- или гамма-лучей). Для нейтронов коэффициент составляет от 5 до 20 в зависимости от энергии. В системе СИ для эквивалентной дозы введена специальная единица, называемая зиверт (Зв, Sv). 1 Зв = 100 бэр. Эквивалентная доза в зивертах соответствует поглощенной дозе в греях, умноженной на коэффициент качества.

См. в номере на ту же тему

Н. ДОМРИНА - Сквозь призму чернобыля: диалоги о мире и войне.

См. также статью С. Панкратова "Единицы измерения в радиационной физике". "Наука и жизнь" 1986 г., № 9.

Радиация: единицы измерения / Хабр

При почти каждом разговоре о радиоактивности с неспециалистом оказывается, что собеседник имеет в той или иной степени смутное представление о единицах измерения. Вот и когда я опубликовал статью о радиохимической лаборатории, один из читателей пожаловался мне в личку, что у него от множества единиц, встречающихся в книгах и статьях о радиоактивности — рентгены, бэры, рэмы, рады, греи, зиверты, кюри, беккерели и даже грамм-эквиваленты радия — голова идет кругом и попросил об этом написать. Исполняю его просьбу.

Да, на КДПВ — супруги Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри.

Немного истории

В 1895 году Вильгельм Конрад Рентген открыл излучение, обладавшее удивительными свойствами: действуя, подобно свету, на фотопластинки, и возбуждая свечение люминесцентных экранов, оно с легкостью проникало через непрозрачные преграды. Прошло совсем немного времени, как оказалось, что источником подобного излучения является не только работающая трубка Крукса, как в опытах Рентгена, но и вещества, содержащие уран, которые, к тому же, испускают это излучение непрерывно, неизменно и без какого-либо подвода энергии извне. За этим последовала буквально лавина открытий. Открытие радия, полония, а затем целого букета новых радиоактивных элементов, установление связи радиоактивного распада с превращением одного элемента в другой, первые осуществленные ядерные реакции… В общем, удивительно простой опыт Беккереля с урановой солью на завернутой в черную бумаге фотопластинке буквально распечатал «горшочек-не-вари» новых знаний. Разговор об этих открытиях — это тема другой статьи (и не одной), а сейчас я просто скажу, что уже тогда, в первые месяцы и годы этого «радиевого бума» нельзя было обойтись без измерений.

Первым измерительным прибором для определения интенсивности ионизирующей радиации стал обыкновенный электроскоп или электрометр, который разряжался под действием излучения, и скорость этого разряда была пропорциональна его интенсивности. А первым эталоном стала…

Ампула с миллиграммом радия, как мера радиоактивности

Эта ампула стала не только первым эталоном для градуировки электрометров и ионизационных камер — это была мера количества радиоактивности. Удивительным свойством радия оказалось исключительное постоянство его излучения: его интенсивность зависела только от количества радия. Поэтому, взяв однажды навеску в 1 мг радия и запаяв его в платиновую ампулу, стало возможным больше никогда радий не взвешивать. Сравнив интенсивность гамма-излучения от эталонной ампулы и образца, помещенного в ампулу с такой же толщиной стенки, можно было с высокой точностью определить количество радия в нем. Так что ампулы с радием заняли свое законное место в палатах мер и весов рядом с эталонами метра, килограмма и сферическими конями.

Строго говоря, источником гамма-излучения является не радий. И именно с этим связано то, что эталоном была именно запаянная ампула. Дело в том, что радий-226 не излучает гамма-лучи при распаде. Он испускает альфа-частицу, превращаясь в радон-222, который тогда называли эманацией радия. Последний, будучи также альфа-активным, затем претерпевает ряд распадов с испусканием альфа- и бета-частиц, некоторые из которых сопровождаются гамма-излучением. Из запаянной ампулы радону деваться некуда, и между радием и его радиоактивными продуктами распада устанавливается вековое равновесие: сколько радона (и каждого последующего члена радиоактивного ряда) образовалось, столько и распадается.

При сравнении радиоактивности других открытых впоследствии элементов с радием стали применять такую единицу, как миллиграмм-эквивалент радия, равный количеству радиоактивного вещества, который дает такую же интенсивность гамма-излучения, как и миллиграмм радия на том же расстоянии.

Миллиграмм-эквивалент радия, как единица радиоактивности, имеет тот очевидный недостаток, что гамма-излучение, вообще говоря, является своего рода побочным эффектом радиоактивного распада. Во-многих случаях оно либо отсутствует, либо возникает не в каждом акте распада. Поэтому от сравнения по интенсивности гамма-излучению перешли к понятию активности, как мере количества актов распада в препарате в единицу времени. Эталоном осталась все та же ампула с радием, и отсюда появилась единица кюри, определяемая, как активность радиоактивного вещества, в котором в единицу времени распадается столько же атомов (а именно, штук), сколько распадается атомов радия-226 в одном его грамме.

Единица кюри в настоящее время считается устаревшей, как и все внесистемные единицы. В системе СИ ее заменяет беккерель — это активность препарата, в котором в среднем происходит один распад в секунду. Таким образом, 1 Ки = Бк.

Электрометр и экспозиционная доза

Первым устройством для измерения интенсивности радиоактивного излучения, как я говорил, стал электрометр, который разряжался под действием лучей радия. Он стал предтечей ионизационной камеры — камеры с двумя противоположно заряженными электродами, которая позволяла определить количество ионов, образовавшихся в воздухе, заполнявшем камеру. Эти ионы в электрическом поле внутри ионизационной камеры начинают движение к электродам и, достигнув их, разряжают их. По величине уменьшения заряда электродов можно определить число пар ионов, которые образовались в воздухе под действием излучения. А измерив ток, протекающий через камеру в цепи внешнего источника напряжения, можно определить количество ионных пар, рождающихся в камере в единицу времени, пропорциональное интенсивности излучения.

Величина, которую таким образом измеряют, была названа экспозиционной дозой радиоактивного излучения. И единицей ее измерения стал рентген. При экспозиционной дозе в 1 рентген в одном кубическом сантиметре сухого воздуха образуется одна единица СГСЭ ( Кл) заряда каждого из ионов, что соответствует пар ионов. Кстати, наш эталонный 1 мг радия в платиновой ампуле на расстоянии 1 см в течение часа создает экспозиционную дозу в 8,4 рентгена (обычно в таком случае говорят о мощности экспозиционной дозы 8,4 Р/ч).

В системе СИ нет специальной единицы экспозиционной дозы и применяется единица кулон на килограмм. 1 Кл/кг = 3875.97 Р. Однако в настоящее время данная единица используется крайне редко из-за отказа от самого понятия экспозиционной дозы. Причина этого отказа в том, что эта достаточно легко измеряемая величина малопригодна для практического применения. Нас обычно интересует не то, сколько ионов образовалось в воздухе, а то действие, которое произвело облучение на вещество или живую ткань.

Поглощенная доза

Вполне очевидной является идея считать мерой воздействия радиоактивного излучения на вещество поглощенную в этом веществе энергию. Это и есть поглощенная доза, мерой которой является энергия излучения, поглощенная единицей массы вещества. Единицей измерения поглощенной дозы в СИ является грей: 1 Гр = 1 Дж/кг. Раньше применялась другая единица — рад. 1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Гр. При экспозиционной дозе 1 Р поглощенная доза в воздухе равна 0,88 рад. В большинстве случаев эти 0,88 округляют до единицы, приравнивая рад к рентгену (хотя по сути это разные физические величины), а грей (и зиверт, о котором ниже) к 100 рентгенам.

А вот доза в различных веществах при одной и той же экспозиционной дозе будет различной в зависимости от вида и энергии излучения и свойств поглотителя. Именно по этой причине сейчас от понятия экспозиционной дозы отказались. На практике гораздо более корректным является измерение не экспозиционной дозы, а взять детектор, средний атомный номер которого равен среднему атомному номеру биологической ткани (в таком случае говорят о тканеэквивалентном детекторе) и измерять поглощенную дозу в нем. Тогда с определенной степенью точности можно полагать, что поглощенная доза в детекторе будет равна поглощенной дозе в биологической ткани.

Всякие разные дозы

Но оказывается, разные виды радиоактивных излучений действуют на живую ткань неодинаково. Альфа-излучение, протоны и нейтроны при одинаковой поглощенной дозе наносят ей гораздо больший вред, чем гамма-излучение и бета-частицы. В связи с этим наряду с поглощенной дозой возникает еще один вид дозы — эквивалентная доза. Она равна дозе гамма-излучения, которая вызывает такой же биологический эффект, как и доза данного излучения.
Единицей измерения эквивалентной дозы является зиверт. Старой единицей эквивалентной дозы является биологический эквивалент рентгена или бэр, по-английски REM (порой в переводной литературе и у рентгенологов можно встретить единицу «рэм» — это тот же бэр). 1 Зв = 100 бэр.

Для того, чтобы перевести поглощенную дозу в эквивалентную, нужно поглощенную дозу умножить на так называемый коэффициент качества. Этот коэффициент для фотонов, электронов и мюонов равен единице, для альфа-частиц принят равным 20, для протонов по разным данным — от 2 до 5, а для нейтронов сильно зависит от энергии, достигая 20 в интервале энергий от 100 кэВ до 2 МэВ (см. рисунок).

Помимо эквивалентной, рассматривают еще и эффективную дозу. Она учитывает не только разную степень вредности излучения, но и разную степень вредности облучения той или иной части тела или органа при облучении не всего тела, а его части. Каждой ткани и органу приписывают взвешивающие коэффициенты таким образом, чтобы сумма равнялась единице. При равномерном облучении всего тела эффективная доза равна эквивалентной. Измеряется она в тех же единицах, что эквивалентная.

На этом я и остановлюсь: не буду запутывать вас и рассказывать, что такое керма, амбиентный эквивалент дозы и еще многие штуки.

А как это все измеряют?

Чтобы измерить экспозиционную дозу, как я и говорил, нужно взять некоторый объем воздуха, собрать образовавшиеся в нем ионы и определить их количество, что с успехом решается с помощью ионизационной камеры. Именно на основе ионизационных камер сделана большая часть накопительных дозиметров «карандашного» типа.

А чтобы измерить поглощенную дозу, придется измерить количество энергии, выделившееся в веществе. И вот тут кроется главная сложность. Напрямую эту энергию измерить очень сложно, так как в большинстве случаев она очень мала. Один грей (а это серьезная доза, уже вызывающая лучевую болезнь) — это всего лишь джоуль на килограмм. Если мы попытаемся измерить эту дозу, например, калориметрически — по изменению температуры, то, например, алюминий нагреется всего лишь чуть больше, чем на тысячную градуса.

Поэтому все методы измерения поглощенной дозы или ее мощности косвенные. Они заключаются в том, что мы наблюдаем некий процесс, вызываемый облучением и требующий затраты энергии и предполагаем, что «выход» этого процесса будет линейно зависеть от энергетического вклада поглощенного излучения в него.

Первичным актом взаимодействия ионизирующего излучения с веществом почти всегда является, собственно, ионизация. Квант гамма-излучения или иная частица, испускаемая радиоактивным веществом, как правило, имеет энергию, значительно превышающую энергию, необходимую для того, чтобы вырвать электрон из атома. Поэтому одним актом ионизации дело не заканчивается. По всей траектории следования частицы в веществе порождаются свободные электроны и положительно заряженные ионы, энергии которых обычно сами превышают энергию ионизации, что приводит к развитию целого каскада процессов образования свободных электронов и ионов, до тех пор, пока их энергия не окажется сравнимой с энергией химической связи, с первыми энергиями ионизации и т.д. И уже эти электроны и ионы непосредственно осуществляют то воздействие на вещество, которое характерно для ионизирующих лучей: возбуждают люминесценцию, инициируют химические реакции, разрушают биологические структуры, становятся носителями электрического тока. И их количество и суммарная энергия пропорциональны поглощенной дозе (строго говоря — за вычетом энергии электронов, вылетевших за пределы вещества), при этом они уже «ничего не знают» о том, что их породило.
Исторически одним из первых дозиметров стала обычная фотопленка, завернутая в светонепроницаемый материал. Степень ее почернения после проявления примерно так же зависит от поглощенной дозы, как и от экспозиции обычным видимым светом: имеется область линейной зависимости, ограниченная загибом в области малых доз и насыщением (с последующей соляризацией — падением плотности) в области больших доз. Пленка является дешевым и довольно чувствительным, но не очень надежным дозиметром, так как небольшие отклонения в режимах обработки могут давать заметные погрешности определения дозы. Фотопленка является одним из первых представителей семейства химических дозиметров, в которых величина дозы определяется по количеству образованного или израсходованного в ходе реакции вещества: окрашенного, парамагнитного или обладающего другим легко измеримым свойством. Это может быть раствор в ампуле, темнеющий или окрашивающийся под действием радиации (например, из-за окисления железа (II) до железа (III) с последующим образованием ярко окрашенного в красный цвет роданида), стекло или кристалл, в которых образуются так называемые радиационные дефекты, поглощающие свет. Химические дозиметры позволяют определять дозу облучения с высокой точностью и в очень широких пределах — от тех, которые не нанесут человеку особого вреда до тех, которые убьют его в одну минуту. Но, как правило, они не позволяют измерить мощность дозы.

Люминесценция позволяет регистрировать даже акт поглощения единственной частицы или гамма-кванта, который приводит к возникновению в материале детектора короткой световой вспышки — сцинтилляции. На этом принципе основано действие сцинтилляционных детекторов, которые позволяют измерять даже очень слабые потоки радиации, в десятки и сотни раз более слабые, чем естественный радиационный фон. Сцинтилляционный датчик излучения в отличие от химических детекторов позволяет определять мощность поглощенной детектором дозы в реальном времени. Разумеется, для того, чтобы получить величину дозы, или мощности дозы, нужно не просто сосчитать число импульсов, а просуммировать, проинтегрировать испущенный сцинтиллятором свет.

Особой разновидностью таких детекторов являются так называемые термолюминесцентные детекторы. В них используется люминесцентный материал, который, вместо того, чтобы отмечать вспышкой света каждую частицу, сохраняет образованные ею свободные заряды в виде длительно существующих заряженных дефектов решетки. При нагревании эти дефекты «залечиваются», а освободившиеся электроны и дырки рекомбинируют, передавая энергию центрам люминесценции. И проинтегрировав световой импульс, возникающий при нагревании термолюминофора, мы определим накопленную им дозу.

Наконец, мы можем «поймать» не вторичные эффекты, вызванные ионизацией, а сами ионы — совсем как в ионизационной камере, только эта камера заполняется не газом, а полупроводником — германием, кремнием, теллуридом кадмия, наконец — алмазом. Средний ток через детектор будет пропорционален мощности поглощенной им дозы.

А что же всем известный счетчик Гейгера? А он не измеряет дозу. Он может только среагировать импульсом на пролет через него частицы, не разбираясь ни в том, что в него влетело, ни какую энергию оно имело. То есть он может измерить такую характеристику потока частиц, как флюенс: сколько частиц пролетело через заданную площадь. Точно так же будет работать сцинтилляционный или полупроводниковый детектор, если мы будем только фиксировать факт появления импульса, игнорируя его амплитуду.

Доза в разных материалах и ход с жесткостью

В параграфе про поглощенную дозу я упомянул вскользь, что в одном и том же потоке излучения доза, поглощенная разными материалами, будет разной и будет зависеть от энергии квантов и свойств вещества. В случае гамма-излучения его поглощение определяется единственной характеристикой материала — средним (или эффективным) атомным номером . Гамма-излучение передает веществам с одинаковым одну и ту же энергию при прохождении слоя с одинаковой массой на единицу площади. Так, материал, имеющий такой же валовой атомный состав, как живая ткань, будет при любых энергиях поглощать гамма-кванты так же, как живая ткань, и таким образом, поглощенная доза в детекторе, сделанном из этого материала будет равна поглощенной дозе в человеческом теле. А если мы сделаем детектор из йодида цезия (один из наиболее часто используемых сцинтилляторов), то мы сможем откалибровать его для какой-нибудь одной энергии, а при других энергиях он будет врать. Такое изменение показаний дозиметрического прибора в зависимости от энергии излучения носит название «хода с жесткостью» или энергетической зависимости дозовой чувствительности детектора.

На рисунке (из «Нового справочника химика и технолога», т. 11, стр. 111) приведены энергетические зависимости дозовой чувствительности детекторов, изготовленных на основе разных сцинтилляторов. Слева сравниваются антрацен (более «легкий» по среднему атомному весу, чем живая ткань) и йодистый натрий (значительно более «тяжелый», чем последняя). Видно, что в определенном диапазоне энергий детектор на основе йодида натрия завышает величину дозы в 10 раз! А на правом графике показано то, что взяв смесь органических сцинтилляторов — более «легкого» и более «тяжелого», чем живая ткань, можно практически полностью устранить «ход с жесткостью».

Другим способом устранения «хода с жесткостью» является подбор фильтров, поглощающих излучение в области, где чувствительность детектора избыточна.

Заключение

В заключение приведу небольшую табличку, где сведены основные рассмотренные в статье величины.

А для более полного ознакомления с темой рекомендую лекции профессора Игоря Николаевича Бекмана, МГУ

Все статьи серии

Радиация: Будни радиохимической лаборатории
Радиация: источники
Радиация: риски, безопасность, защита

Единицы измерения и дозы радиации

Навигация по статье:


Содержание статьи

В каких единицах измеряется радиация и какие допустимые дозы безопасны для человека. Какой радиационный фон является естественным, а какой допустимым. Как перевести одни единицы измерения радиации в другие.


Допустимые дозы радиации

  • допустимый уровень радиоактивного излучения от естественных источников излучения, иначе говоря естественный радиоактивный фон, в соответствии с нормативными документами, может быть в течении пяти лет подряд не выше чем

    0,57 мкЗв/час


  • В последующие года, радиационный фон должен быть не выше  0,12 мкЗв/час



  • предельно допустимой суммарной годовой дозой, полученной от всех техногенных источников, является

    1 мЗв/год


Величина 1 мЗв/год, суммарно должна включать в себя все эпизоды техногенного воздействия радиации на человека. Сюда входят все типы медицинских обследований и процедур, включает флюорографию, рентген зуба и так далее. Так же сюда относятся полеты на самолетах, прохождение через досмотр в аэропорту, получение радиоактивных изотопов с пищей и так далее.




В чем измеряется радиация

Для оценки физических свойств радиоактивных материалов применяются такие величины как:

  • активность радиоактивного источника (Ки или Бк)
  • плотность потока энергии (Вт/м2)

Для оценки влияния радиации на вещество (не живые ткани), применяются:

  • поглощенная доза (Грей или Рад)
  • экспозиционная доза (Кл/кг или Рентген)

Для оценки влияния радиации на живые ткани, применяются:

  • эквивалентная доза (Зв или бэр)
  • эффективная эквивалентная доза (Зв или бэр)
  • мощность эквивалентной дозы (Зв/час)



Оценка действия радиации на не живые объекты

Действие радиации на вещество проявляется в виде энергии, которую вещество получает от радиоактивного излучения, и чем больше вещество поглотит этой энергии, тем сильнее действие радиации на вещество. Количество энергии радиоактивного излучения, воздействующего на вещество, оценивается в дозах, а количество поглощенной веществом энергии называется - поглощенной дозой.

Поглощенная доза - это количество радиации, которое поглощено веществом. В системе СИ для измерения поглощенной дозы используется - Грей (Гр).

1 Грей - это количество энергии радиоактивного излучения в 1 Дж, которая поглощена веществом массой в 1 кг, независимо от вида радиоактивного излучения и его энергии.

1 Грей (Гр) = 1Дж/кг = 100 рад

Данная величина не учитывает степень воздействия (ионизации) на вещество различных видов радиации. Более информативная величина, это экспозиционная доза радиации.

Экспозиционная доза - это величина, характеризующая поглощённую дозу радиации и степень ионизации вещества. В системе СИ для измерения экспозиционной дозы используется - Кулон/кг (Кл/кг).

1 Кл/кг= 3,88*103 Р

Используемая внесистемная единица экспозиционной дозы - Рентген (Р):

1 Р = 2,57976*10-4 Кл/кг

Доза в 1 Рентген - это образование 2,083*109 пар ионов на 1см3 воздуха



Оценка действия радиации на живые организмы

Если живые ткани облучить разными видами радиации, имеющими одинаковую энергию, то последствия для живой ткани будут сильно отличаться в зависимости от вида радиоактивного излучения. Например, последствия от воздействия альфа излучения с энергией в 1 Дж на 1 кг вещества будут сильно отличаться от последствий воздействия энергии в 1 Дж на 1 кг вещества, но только гамма излучения. То есть при одинаковой поглощенной дозе радиации, но только от разных видов радиоактивного излучения, последствия будут разными. То есть для оценки влияния радиации на живой организм недостаточно просто понятия поглощенной или экспозиционной дозы радиации. Поэтому для живых тканей было введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза - это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации. В системе СИ для измерения эквивалентной дозы используется - Зиверт (Зв).

Используемая внесистемная единица эквивалентной дозы - Бэр (бэр): 1 Зв = 100 бэр.


Коэффициент k
Вид излучения и диапазон энергий Весовой множитель
Фотоны всех энергий (гамма излучение) 1
Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение) 1
Нейтроны с энергией < 10 КэВ (нейтронное излучение) 5
Нейтроны от 10 до 100 КэВ (нейтронное излучение) 10
Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ (нейтронное излучение) 20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ (нейтронное излучение) 10
Нейтроны > 20 МэВ (нейтронное излучение) 5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) 5
Альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение) 20

Чем выше "коэффициент k" тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Для более лучшего понимания, можно немного по-другому дать определение "эквивалентной дозы радиации":


Эквивалентная доза радиации - это количество энергии поглощённое живой тканью (поглощенная доза в Грей, рад или Дж/кг) от радиоактивного излучения с учетом степени воздействия (наносимого вреда) этой энергии на живые ткани (коэффициент К).



Допустимые нормы радиации

В России, с момента аварии в Чернобыле, наибольшее распространение имела внесистемная единица измерения мкР/час, отражающая экспозиционная дозу, которая характеризует меру ионизации вещества и поглощенную им дозу. Данная величина не учитывает различия в воздействии разных видов радиации (альфа, бета, нейтронного, гама, рентгеновского) на живой организм.

Наиболее объективная характеристика это - эквивалентная доза радиации, измеряемая в Зивертах. Для оценки биологического действия радиации в основном применяется мощность эквивалентной дозы радиации, измеряемая в Зивертах в час. То есть это оценка воздействия радиации на организм человека за единицу времени, в данном случае за час. Учитывая, что 1 Зиверт это значительная доза радиации, для удобства применяют кратную ей величину, указываемую в микро Зивертах - мкЗв/час:

1 Зв/час = 1000 мЗв/час = 1 000 000 мкЗв/час.

Могут применяться величины, характеризующие воздействия радиации за более длительный период, например, за 1 год.

К примеру, в нормах радиационной безопасности НРБ-99/2009 (пункты 3.1.2, 5.2.1, 5.4.4), указана норма допустимого воздействия радиации для населения от техногенных источников 1 мЗв/год.

В нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 (пункт 5.1.2) и СанПиН 2.6.1.2800-10 (пункт 4.1.3) указаны приемлемые нормы для естественных источников радиоактивного излучения, величиной 5 мЗв/год. Используемая формулировка в документах - "приемлемый уровень", очень удачная, потому что он не допустимый (то есть безопасный), а именно приемлемый.

Но в нормативных документах есть противоречия по допустимому уровню радиации от природных источников. Если просуммировать все допустимые нормы, указанные в нормативных документах (МУ 2.6.1.1088-02, СанПиН 2.6.1.2800-10, СанПиН 2.6.1.2523-09), по каждому отдельному природному источнику излучения, то получим, что радиационный фон от всех природных источников радиации (включая редчайший газ радон) не должен составлять более 2,346 мЗв/год или 0,268 мкЗв/час. Это подробно рассмотрено в статье "Источники радиоактивных излучений". Однако в нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 и СанПиН 2.6.1.2800-10 указана приемлемая норма для природных источников радиации в 5 мЗв/год или 0,57 мкЗ/час.

Как видите, разница в 2 раза. То есть к допустимому нормативному значению 0,268 мкЗв/час, без всяких обоснований применен повышающий коэффициент 2. Это скорее всего связано с тем, что нас в современном мире стали массово окружать материалы (прежде всего строительные материалы) содержащие радиоактивные элементы.

Обратите внимание, что в соответствии с нормативными документами, допустимый уровень радиации от естественных источников излучения 5 мЗв/год, а от искусственных (техногенных) источников радиоактивного излучения всего 1 мЗв/год.

Получается, что при уровне радиоактивного излучения от искусственных источников свыше 1 мЗв/год могут наступить негативные воздействия на человека, то есть привести к заболеваниям. Одновременно нормы допускают, что человек может жить без вреда для здоровья в районах, где уровень выше безопасного техногенного воздействия радиации в 5 раз, что соответствует допустимому уровню радиоактивного естественного фона в 5мЗв/год.

По механизму своего воздействия, видам излучения радиации и степени ее действия на живой организм, естественные и техногенные источники радиации не отличаются.


Все же, о чем говорят эти нормы? Давайте рассмотрим:

  • норма в 5 мЗв/год, указывает, что человек в течении года может максимально получить суммарную дозу радиации, поглощённую его телом в 5 мили Зиверт. В эту дозу не входят все источники техногенного воздействия, такие как медицинские, от загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, утечки радиации на АЭС и т.д.
  • для оценки, какая доза радиации допустима в виде фонового излучения в данный момент, посчитаем: общую годовую норму в 5000 мкЗв (5 мЗв) делим на 365 дней в году, делим на 24 часа в сутки, получим 5000/365/24 = 0,57 мкЗв/час
  • полученное значение 0,57 мкЗв/час, это предельно допустимое фоновое излучение от природных источников, которое считается приемлемым.
  • в среднем радиоактивный фон (он давно уже не естественный) колеблется в пределах 0,11 - 0,16 мкЗв/час. Это нормальный фон радиации.

Можно подвести итог по допустимым уровням радиации, действующим на сегодняшний день:

  • По нормативной документации, предельно допустимый уровень радиации (радиационный фон) от природных источников излучения может составлять 0,57 мкЗ/час.
  • Если не учитывать не обоснованный повышающий коэффициент, а также не учитывать действие редчайшего газа - радона, то получим, что в соответствии с нормативной документацией, нормальный радиационный фон от природных источников радиации не должен превышать 0,07 мкЗв/час
  • предельно допустимой нормативной суммарной дозой, полученной от всех техногенных источников, является 1 мЗв/год.


Можно с уверенность утверждать, что нормальный, безопасный радиационный фон в пределах 0,07 мкЗв/час, действовал на нашей планете до начала промышленного применения человеком радиоактивных материалов, атомной энергетики и атомного оружия (ядерные испытания).

А в результате деятельности человека, мы теперь считаем приемлемым радиационный фон в 8 раз превышающий естественное значение.

Стоит задуматься, что до начала активного освоения человеком атома, человечество не знало, что такое раковые заболевания в таком массовом количестве, как это происходит в современном мире. Если до 1945 года в мире регистрировались раковые заболевания, то их можно было считать единичными случаями по сравнению со статистикой после 1945 года.

Задумайтесь, по данным ВОЗ (всемирной организации здравоохранения), только в 2014 году на нашей планете умерли около 10 000 000 человек от раковых заболеваний, это почти 25% от общего количества умерших, то есть фактически каждый четвертый умерший на нашей планете, это человек умерший от ракового заболевания.

Так же по данным ВОЗ, ожидается, что в ближайшие 20 лет, число новых случаев заболевания раком будет увеличено примерно на 70% по сравнению с сегодняшним днем. То есть рак станет основной причиной смертности. И как бы тщательно, правительство государств с атомной энергетикой и атомным оружием, не маскировали бы общую статистику по причинам смертности от раковых заболеваний. Можно уверенно утверждать, что основной причиной раковых заболеваний, является воздействие на организм человека радиоактивных элементов и излучений.



Для справки:

Для перевода мкР/час в мкЗв/час можно воспользоваться упрощенной формулой перевода:

1 мкР/час = 0,01 мкЗв/час

1 мкЗв/час = 100 мкР/час

0,10 мкЗв/час = 10 мкР/час

Указанные формулы перевода - это допущения, так как мкР/час и мкЗв/час характеризуют разные величины, в первом случае это степень ионизации вещества, во втором это поглощённая доза живой тканью. Данный перевод не корректен, но он позволяет хотя бы приблизительно оценить риск.




Перевод величин радиации

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.




Единицы измерения, применяемые в СМИ

Часто, при публичном объявлении информации о радиационном загрязнении, официальными структурами осознано применяются величины, которые не позволяет объективно оценить степень угрозы. Например, при освещении аварии АЭС Фукусима-1 в Японии, приводятся данные по плотности загрязнения почвы или воды радиоизотопами в Беккерелях на единицу объема, или указывается активность радиоизотопов в Кюри. Данные величины характеризуют лишь сам радиоактивный изотоп, указывая на количество распадов ядер элемента за единицу времени и не дают представления о его потенциальном воздействии на вещество или живые организмы.

Более объективной величиной, которая позволяет оценить степень опасности радиоактивного загрязнения, является указание эквивалентной дозы в Зивертах (Зв), мили Зивертах (мЗв) или микро Зивертах (мкЗв).

Это делается СМИ осознано, потому что, если было бы указано, что радиационный фон в Фукусиме составляет 100 мЗв/час (зарегистрированный факт), это равно 100 000 мкЗв/час, каждый может его сравнить с нормальным радиационным фоном для техногенных источников и понять, что радиационное загрязнение примерно в 1 000 000 раз выше допустимого уровня, который в соответствии с нормативным документом НРБ-99/2009, должен составлять 0,11 мкЗв/час или что соответствует 1000 мкЗв/год или 1 мЗв/год. Это означает, что при нахождении в зоне действия радиации в течении 30 минут, человек получит единовременную дозу радиации, которую он мог получать в течении всей своей жизни. То есть организм подвергся огромному сконцентрированному по времени энергетическому воздействию, что с большой вероятностью может привести к онкологии.



Другие единицы измерения радиации

  • Активность радиоактивного источника - ожидаемое число элементарных радиоактивных распадов в единицу времени. Измеряется:
  • Беккерель (Бк) - единица в системе СИ.
    1 Бк = 1 распад/с
  • Кюри (Ки) - внесистемная единица.
    1 Ки = 3,7*1010Бк


Перевод величин радиоактивного распада

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.




Видео: Единицы измерения и дозы радиации




Термины и определения

Радиация или ионизирующее излучение - это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации. Излучение радиации происходит при распаде атомов вещества или при их синтезе.

Радиоактивный распад - это самопроизвольное изменение состава или внутреннего строения нестабильных атомных ядер путем испускания микрочастиц атомов или элементов, составляющих эти частицы (фотон).

Постоянная распада - статистическая вероятность распада атома за единицу времени.

Период полураспада - промежуток времени, в течении которого распадается половина данного количества радионуклида.

Эффективная эквивалентная доза - эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающая разную чувствительность различных тканей живого организма к радиации.

Мощность дозы - это изменение дозы за единицу времени.


В чём измеряется радиация, нормы для человека: в помещении, природе

Радиоактивное излучение окружает нас повсюду, в какой-то мере его имеют все предметы и даже сам человек. Представляет опасность не сама радиация, а когда её значение превысит некоторые значения. Одно дело, если человек подвергся радиации кратковременно и совсем другое, когда она воздействует длительное время, например, проживает в заражённой квартире. Забегая вперёд скажем, что для человека безопасная норма радиации определена в пределах 30 микрорентген в час (мкР/ч). Существуют ещё несколько единиц измерения. Другие нормы и единицы её измерения обсудим ниже.

Что такое радиоактивность

Содержание статьи

Что такое радиация

Радиация — это вид излучения заряженными частицами. Такое излучение, воздействуя на окружающие предметы, ионизирует вещество. В случае с человеком она не только ионизирует клетки, но и разрушает их или вызывает раковые заболевания.

Большинство элементов таблицы Менделеева инертны и безвредны, но некоторая часть имеет нестабильное состояние. Не вдаваясь в подробности описать её, можно так. Атомы некоторых веществ из-за непрочных внутренних связей распадаются. Это распад сопровождается выбросом альфа, бета-частиц и гамма-излучением.

Такой выброс сопровождается высвобождением энергии с различной проникающей способностью и оказывающем разное воздействие на ткани организма.

Виды радиации

Существует несколько видов радиоактивности, которые можно разделить на неопасные, малоопасные и опасные. Подробно останавливаться на них не будем скорее это для понимания с, чем можно столкнуться в помещении. Итак, это:

  1. альфа (α) излучение;
  2. бета (β) излучение;
  3. гамма (γ) излучение;
  4. нейтронное;
  5. рентгеновское.

Альфа-излучение, бета и нейтронное представляют собой облучение частицами. Гамма и рентгеновское — это электромагнитное излучение.

В быту вам вряд ли предстоит встретиться с рентгеновским и нейтронным, так как они специфичны, а вот с остальными можно. Каждое из этих видов излучений имеет разную степень опасности, но, кроме этого, должно учитываться, какое количество облучения получил человек.

В чём измеряется радиация

Единиц измерения радиации несколько, но в основном на пользовательском уровне предпочитается рентген, ассоциативно связанный с ней. На таблице ниже они приведены. Рассматривать подробно их не будем, так как при необходимости узнать радиоактивный фон в квартире будут нужны, пожалуй, только 2.

Виды радиации

  1. Зиверт – эквивалентная доза. 1 Зв = 100 Р = 100 БЭР = 1 Гр.
  2. Рентен — внесистемная единица — Кл/кг. 1 Р = 1 БЭР = 0,01 Зв.
  3. БЭР – аналог Зиверт, устаревшая внесистемная единица. 1 БЭР = 1 Р = 0,01 Зв.
  4. Грей – мощность поглощённой дозы – Дж/кг. 1 Гр = 100 Рад.
  5. Рад – доза поглощённой радиации Дж/кг. 1 рад – это 0,01 (1 рад = 0,01 Гр).

На практике больше в ходу системная единица Зиверт (Зв), мЗв – миллизиверт, мкЗв – микрозиверт, названная в честь учёного Рольфа Зиверта. Зиверт единица измерения эквивалентной дозы, выражается в количестве энергии полученной на килограмм массы Дж/кг.

Выражение радиации в Рентгенах также используется хоть и менее широко. Однако конвертировать рентгены в зиверты не составит труда.

1 Рентген равен 0,0098 Зв, но обычно значение в зиверт округляют до 0,01, что упрощает перевод. Так как это очень большие дозы в реальности пользуются гораздо меньшими значениями м – милли 10-3 и мк – микро 10-6 . Отсюда 100 мкР = 1 мкЗв, или 50 мкР = 0,5 мкЗв. То есть используется множитель 100. Когда нужно перевести микрозиверты в микрорентгены нужно какое-то значение умножить на сто, а если нужно перевести рентгены в зиверты, то необходимо поделить.

Уровень радиации которую может получить человека на процедурах и жизни

Надзор и нормативные документы

Надзор в этой сфере осуществляет Роспотребнадзор специальными службами. Контроль за состоянием радиоактивного загрязнения окружающей природной среды осуществляется Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, а за уровнем радиационной безопасности населения — органами Министерства здравоохранения РФ.

В России дозы радиации для человека устанавливает СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009» и ОСПОРБ-99. По ним предельно допустимая доза радиации для человека составляет не более 5 мЗв или 0,5 БЭР, или 0,5 Р в год.

Нормы для человека

За длительные годы исследования радиации были определены безопасные и максимальные дозы. К сожалению, не только опытным путём, но и на практике. Такие события, как Хиросима и Чернобыль не прошли даром для планеты. Годы наблюдений за излучением показали, что превышение допустимой дозы радиации оставляет отпечаток на всех последующих поколениях.

Физические величины в которых измеряется радиация

Радиационный фон

С момента зарождения земли прошло 4,5 миллиарда лет, за это время радиоактивность, которая во время её формирования была просто гигантской, сошла почти на нет. Существующий естественный фон, который в нашей стране составляет 4–15 мкР в час, складывается из нескольких составляющих. Это:

  • Природный, до 83%. Остаточная радиация от природных источников — газов, минералов.
  • Космическое излучение — 14%. Мощнейшим источником излучения является солнце. При уменьшении магнитного поля земли общий фон увеличится, что может привести к увеличению раковых заболеваний и мутаций. Второй фактор, снижающий излучение – это атмосфера. Летающие на самолётах и альпинисты получают повышенную дозу.
  • Техногенное – от 3 до 13%. С первого атомного взрыва прошло 75 лет. За время испытаний атомного оружия в атмосферу было выброшено огромное количество радиоактивных веществ. Кроме этого, техногенные аварии — Чернобыль, Фукусима. Добыча и транспортировка таких веществ, а также работающие АЭС. Всё вносит вклад в общий фон.

Доза радиации которую получает человек в течении года

Норма радиационного фона является значение до 0,20 мкЗв/час или 20 мкР/час. Допустимый фон считается уровень до 60 мкР/час или 0,6 мЗв. Для каждой страны он устанавливается свой, например, в Бразилии безопасный радиоактивный фон составляет 100 мкР в час.

Безопасная доза

Безопасной дозой радиации для человека является уровень, при котором можно жить и работать без последствий для организма. Этот уровень определён до 30 мкР/ч (0,3 мкЗв/час).

Допустимая доза

Допустимая доза радиации несколько больше безопасной и показывает уровень, при котором на организм оказывается воздействие радиации, но без негативных последствий для здоровья.

Допустимый уровень в год предполагает до 1 мЗв. Если это значение поделить на часы, то получим 0,57 мкЗв/ч.

Эта доза применяется и для расчёта среднего значения полученного излучения за несколько лет. Например, человек за 5 лет подряд должен получить 5 мЗв, но работая на вредном производстве, получил годовую в 3 мЗв. Следующие 4 года он не должен получить более 1 мЗв, чтобы выровнять значения и уменьшить риск заработать лучевую болезнь.

При полётах на высоте выше 10 км уровень излучения будет до 3 мкЗв/ч, что превышает норму в 10 раз. Получается, что за 4 часа можно получить максимальную, суммарную дозу до 12 мкЗв.

Излучение которое можно полечить в полёте

Смертельный уровень облучения

Опасной дозой можно принять уровень в 0,75 Зв. При таком значении происходит изменение в крови человека и хоть не бывает смертельных исходов сразу, но в будущем вероятность раковых заболеваний довольно высока.

Как уже было замечено выше органы (печень, лёгкие, желудок, кожа) неравномерно воспринимают излучение. Лучевая болезнь начинается с дозы в 1–2 Зиверт и для некоторых это уже смертельная доза. Другие с лёгкостью перенесут заражение и выздоровеют.

Если исходить из статистики, то смертельной будет доза выше 7 Зиверт или 700 рентген.

Доза. Зиверт Воздействие на человека
1–2 Лёгкая форма лучевой болезни.
2–3 Лучевая болезнь. Смертность в течение первого месяца до 35%.
3–6 Смертность до 60%.
6–10 Летальный исход 100% в течение года.
10–80 Кома, смерть через полчаса
80 и более Мгновенная смерть

Измерение радиации в квартире

Уровень радиации в помещении не должен превышать 0,25 мкЗв/час. Безопасным считаются помещение, в которых содержание радона не более 100 Бк на кубометр. При этом в производственных помещениях он может составлять до 300 Бк и 0,6 микроЗиверт.

Если нормы превышены, то принимаются меры к их снижению. При невозможности это сделать жильцы должны быть переселены, а помещение перепрофилировано в нежилое или идти под снос.

В СанПиН указано содержание тория, урана и калия-40 используемых на строительстве для возведения жилья. Общая доза от стеновых и отделочных материалов не должна быть выше 370 Бк/кг.

Материалы с повышенной радиоактивностью

При строительстве в советское время все материалы проходили проверку по ГОСТ. Поэтому разговоры о том что «хрущёвские» пятиэтажки имеют радиоактивность, не более чем миф. Основным источником радиации в квартире или любом другом помещении является газ радон.

Он относится к естественным источникам радиации, так как присутствует в земной коре и выделяется в окружающую среду, внося свою долю в общий радиационный фон. Проникая в помещение через фундамент и полы, он накапливается , увеличивая нормальный радиоактивный фон. Поэтому не стоит делать помещения слишком герметичными. Дополнительным источником поступления радона в дом является вода поступающая из артезианских скважин и газ.

Средняя радиоактивность некоторых строительных материалов

Основные строительные материалы: бетон, кирпич и дерево не представляют опасности и являются самыми безвредными. Однако в строительстве и в быте мы используем материалы, выделяющие довольно большое количество радона. К ним относятся:

  • пемза;
  • гранит;
  • туф;
  • графит.

Все материалы залегающие или добытые из земной коры могут иметь повышенный уровень радиации. Поэтому неплохо контролировать её самостоятельно.

Чем проверить наличие радиации

Проверить уровень радиации может возникнуть при покупке новой квартиры, квартиры в неблагополучном районе или использовании подозрительных материалов на строительстве дома. У человека нет органов чувств способных почувствовать радиацию и оценить опасность. Поэтому для её обнаружения необходимо наличие специализированных приборов — дозиметров.

Бытовые дозиметры для измерения радиации

Они могут быть бытовыми, профессиональными, промышленными или военными. В качестве чувствительного элемента могут использоваться различные датчики: газоразрядные, сцинтилляционные кристаллы, слюдяные счётчики Гейгера-Мюллера, термолюминесцентные лампы, пин-диоды.

Для замеров в домашних условиях нам доступны бытовые дозиметры. В зависимости от прибора он может выводить показания на дисплей в мкЗв/ч или мкР/ч. Некоторые приборы более близкие к профессиональным могут показывать в обоих вариантах. Следует учитывать, что бытовые дозиметры имеют довольно высокий уровень погрешности измерений.

Единица измерения радиоактивности, теория и онлайн калькуляторы

Определение

Радиоактивностью называют самопроизвольное изменение состава нестабильного атома или его внутреннего строения, которое сопровождается испусканием элементарных частиц, гамма - квантов или фрагментов ядер.

Явление радиоактивности открыл французский ученый А. Беккерель в конце XIX века.

Закон радиоактивного распада опытным путем открыли Ф. Содди и Э. Резерфорд в 1903 г. В настоящее время мы его записываем как:

\[\frac{dN}{dt}=-\lambda N\ \left(1\right),\]

где $N$ - количество радиоактивных атомов; $\lambda $ - постоянная распада. Выражение (1) означает то, что количество распадов за время $t$ пропорционально $N$. Постоянная $\lambda $ измеряется в обратных секундах:

\[\left[\lambda \right]=\frac{1}{с}.\]

Активность изотопа

Для оценки физических свойств радиоактивных материалов применяют такие физические параметры как: активность источника радиации (активность нуклида в радиоактивном источнике, активность изотопа) и плотность потока энергии.

Активность изотопа (А) - это величина, равная отношению количества распавшихся атомов ($\Delta N$) к промежутку времени ($\Delta t$), за который произошел распад. Активность пропорциональна количеству радиоактивных атомов, имеющихся в источнике на момент рассмотрения:

\[A=\frac{\Delta N}{\Delta t}=-\lambda N\left(2\right).\]

Беккерель - единица измерения радиоактивности

Исходя из выражения (2), единицей радиоактивности служит:

\[\left[A\right]=\frac{распад}{с}=с^{-1}=Бк.\]

Беккерель - единица измерения радиоактивности в системе Международных единиц (СИ). Один беккерель - единица измерения активности изотопа, равный активности нуклида в источнике, в котором за 1 с происходит один распад. С этой единицей применяют все стандартные приставки для обозначения кратных и дольных десятичных единиц.

Кюри - единица измерения радиоактивности

Еще одной единицей из

единиц радиоактивности

15.3 Единицы радиоактивности

Цель обучения

  1. Выразите количество радиоактивности в различных единицах.

В главе 15 «Ядерная химия», разделе 15.2 «Период полураспада» мы использовали массу для обозначения количества присутствующего радиоактивного вещества. Это только одна из нескольких единиц, используемых для выражения количества радиации. Некоторые единицы описывают количество радиоактивных событий, происходящих в единицу времени, в то время как другие выражают степень воздействия радиации на человека.

Возможно, прямой способ сообщить о радиоактивности - это количество радиоактивных распадов в секунду. Один распад в секунду называется одним беккерелем (Бк). Единица радиоактивности равна 1 распаду в секунду. Даже в небольшой массе радиоактивного материала, однако, происходят тысячи и тысячи распадов или распадов в секунду. Единица кюри (Ки) Единица радиоактивности, равная 3,7 × 1010 распадов / с., Теперь определяемая как 3,7 × 10 10 распадов / с, первоначально была определена как количество распадов в секунду в 1 г радия.Многие радиоактивные образцы имеют активность порядка микрокюри (мкКи) или более. И беккерель, и кюри могут использоваться вместо граммов для описания количества радиоактивного материала. Например, количество америция в среднем дымовом извещателе имеет активность 0,9 мкКи. (Кюри названа в честь польского ученого Марии Кюри, которая выполнила некоторые из первых исследований радиоактивных явлений в начале 1900-х годов; беккерель назван в честь Анри Беккереля, который открыл радиоактивность в 1896 году.)

Пример 5

Образец радия имеет активность 16,0 мКи (милликюри). Если период полураспада радия составляет 1600 лет, сколько времени до того, как активность образца составит 1,0 мКи?

Решение

В следующей таблице показана активность образца радия в течение нескольких периодов полураспада:

Время в годах Действия
0 16.0 мКи
1,600 8,0 мКи
3 200 4,0 мКи
4,800 2,0 мКи
6 400 1,0 мКи

За период в 4 периода полураспада активность радия будет уменьшена вдвое в четыре раза, после чего его активность будет равна 1.0 мКи. Таким образом, требуется 4 периода полураспада, или 4 × 1600 лет = 6400 лет, чтобы активность снизилась до 1,0 мКи.

Проверьте себя

Образец радона имеет активность 60 000 Бк. Если период полураспада радона составляет 15 часов, сколько времени до того, как активность образца составит 3750 Бк?

Ответ

60 ч

Пример 6

Образец радия имеет активность 16,0 мКи. Если период полураспада радия составляет 1600 лет, то сколько времени до активности образца равно 5.6 мКи?

Решение

В этом случае у нас нет точного числа периодов полураспада, поэтому нам нужно использовать более сложное уравнение (в главе 15 «Ядерная химия», раздел 15.2 «Период полураспада») и решить для времени. Если начальное количество представлено 16,0 мКи, а окончательное - 5,6 мКи, мы имеем

5,6 мКи = (16,0 мКи) e -0,693 t / (1600 ярдов)

Для решения разделим обе части уравнения на 16.0 мКи для отмены единиц милликюри:

5,616,0 = е − 0,692 т / (1600 лет)

Взяв натуральный логарифм от обеих сторон; натуральный логарифм отменяет экспоненциальную функцию. Натуральный логарифм 5,6 / 16,0 равен -1,050. Итак,

−1,050 = −0,692 т / (1600 лет)

Отрицательный знак отменяется, и мы решаем t . Таким образом,

t = 2420 лет

Имеет смысл, что время больше одного периода полураспада (1600 лет), потому что у нас осталось менее половины первоначальной активности.

Проверьте себя

Образец радона имеет активность 60 000 Бк. Если период полураспада радона составляет 15 часов, сколько времени до того, как активность образца составит 10 000 Бк?

Ответ

38,8 ч

Другие меры радиоактивности основаны на ее воздействии на живые ткани. Радиоактивность может передавать энергию тканям двумя способами: через кинетическую энергию частиц, ударяющих по ткани, и через электромагнитную энергию гамма-лучей, поглощаемых тканью.В любом случае переданная энергия - например, тепловая энергия кипящей воды - может повредить ткань.

РадА единица радиоактивного облучения, равная 0,01 Дж / г ткани. (сокращение от поглощенной дозы излучения) - единица измерения, эквивалентная 1 г ткани, поглощающей 0,01 Дж:

1 рад = 0,01 Дж / г

Еще одна единица поглощения излучения - серый цвет (Гр):

1 Гр = 100 рад

Рад встречается чаще. Чтобы получить представление о количестве энергии, которое это представляет, представьте, что поглощение 1 рад 70000 г воды (примерно такой же массы, как у человека весом 150 фунтов) повысит температуру воды всего на 0.002 ° С. Может показаться, что это немного, но энергии достаточно, чтобы разорвать примерно 1 × 10 21 молекулярных связей C – C в теле человека. Такой ущерб нежелателен.

Прогнозирование воздействия радиации осложняется тем фактом, что разные типы излучения по-разному влияют на разные ткани. Для количественной оценки этих эффектов единица измерения радиоактивного облучения remA включает фактор, учитывающий тип радиоактивности. (аббревиатура от röntgen эквивалента человека) определяется как

rem = рад × коэффициент

, где коэффициент - это число, большее или равное 1, которое учитывает тип радиоактивного излучения, а иногда и тип ткани, подвергаемой облучению.Для бета-частиц коэффициент равен 1. Для альфа-частиц, поражающих большинство тканей, коэффициент равен 10, а для тканей глаза коэффициент равен 30. Большинство радиоактивных выбросов, которым подвергаются люди, составляют порядка нескольких десятков миллибэр (мбэр). или менее; медицинский рентген составляет около 20 мбэр. Зиверт (Зв) является связанной единицей и определяется как 100 бэр.

Сколько человек ежегодно подвергается радиоактивному и радиационному воздействию? В таблице 15.3 «Среднее годовое радиационное воздействие (приблизительное)» перечислены источники и годовые количества радиационного облучения.Вы можете удивиться, узнав, что 82% получаемой нами радиоактивности и радиационного облучения происходит из естественных источников - источников, которых мы не можем избежать. Полностью 10% воздействия происходит от нашего собственного тела - в основном из углерода-14 и калия-40.

Таблица 15.3 Среднее годовое радиационное облучение (приблизительное)

Источник Количество (мбэр)
газ радон 200
медицинские источники 53
радиоактивные атомы в организме в природе 39
земные источники 28
космические источники 28 *
товары народного потребления 10
атомная энергия 0.05
Итого 358
* Полет из Нью-Йорка в Сан-Франциско добавляет 5 мбэр к вашему общему радиационному облучению, потому что самолет летит над большей частью атмосферы, которая защищает нас от космического излучения.

Фактическое воздействие радиоактивности и радиационного облучения на здоровье человека зависит от типа радиоактивности, продолжительности воздействия и тканей, подвергшихся облучению.В таблице 15.4 «Эффекты кратковременного воздействия радиоактивности и радиации» перечислены потенциальные угрозы для здоровья при различных уровнях воздействия в течение коротких периодов времени (часы или дни).

Таблица 15.4 Влияние кратковременного воздействия радиоактивности и радиации

Экспозиция (бэр) Эффект
1 (за полный год) Эффект отсутствует
∼20 повышенный риск некоторых видов рака
∼100 повреждение костного мозга и других тканей; возможное внутреннее кровотечение; снижение количества лейкоцитов
200–300 видимые «ожоги» на коже, тошнота, рвота, утомляемость
> 300 потеря лейкоцитов; выпадение волос
∼600 смерть

Один из простейших способов обнаружения радиоактивности - использовать кусок фотопленки, вставленный в значок или ручку.Пленка регулярно проявляется и проверяется на экспонирование. Сравнение уровня экспозиции пленки с набором стандартных экспозиций показывает количество радиации, которому подвергся человек.

Другим средством обнаружения радиоактивности является электрическое устройство, называемое счетчиком Гейгера. Электрическое устройство, которое обнаруживает радиоактивность. (Рисунок 15.2 «Обнаружение радиоактивности»). Он содержит заполненную газом камеру с тонкой мембраной на одном конце, которая позволяет излучению, исходящему от радиоактивных ядер, проникать в камеру и сбивать электроны с атомов газа (обычно аргона).Присутствие электронов и положительно заряженных ионов вызывает небольшой ток, который регистрируется счетчиком Гейгера и преобразуется в сигнал на измерителе или, обычно, в аудиосхему для создания слышимого «щелчка».

Ключевые вынос

  • Радиоактивность можно выразить в различных единицах, включая бэр, рад и кюри.

Упражнения

  1. Чем беккерель отличается от кюри?

  2. Образец радона с активностью 140.0 мКи. Если период полураспада радона составляет 1500 лет, сколько времени до того, как активность образца составит 8,75 мКи?

  3. Образец кюрия имеет активность 1600 Бк. Если период полураспада кюрия составляет 24,0 с, сколько времени до того, как его активность составит 25,0 Бк?

  4. Если радиоактивный образец имеет активность 65 мкКи, сколько распадов происходит в секунду?

.

единиц радиоактивности

Размер или вес определенного количества материала не указывает, сколько присутствует радиоактивность. Большое количество материала может содержать очень небольшое количество радиоактивности, или очень небольшое количество материала может иметь большую радиоактивность.

Например, уран-238 с периодом полураспада 4,5 миллиарда лет имеет активность всего 0,00015 кюри на фунт, в то время как кобальт-60 с периодом полураспада 5,3 года имеет почти 513 000 кюри активности на фунт.Эта «удельная активность», или кюри на единицу массы, радиоизотопа зависит от уникального периода полураспада радиоактивного и определяет время, необходимое для распада половины радиоактивных атомов.

В Соединенных Штатах количество присутствующей радиоактивности традиционно определяется путем оценки количества присутствующих кюри (Ки) . Чем больше присутствует кюри, тем больше радиоактивности и испускаемого излучения.

Обычные доли кюри - это милликюри (1 мКи = 1/1000 Ки) и микрокюри (1 мкКи = 1/1000000 Ки).Что касается преобразований в единицу времени, 1 мкКи = 2,220,000 dpm.

Международная система единиц (система СИ) использует единицу беккерель (Бк) в качестве единицы радиоактивности. Один кюри равен 37 миллиардам Бк. Поскольку Bq представляет собой такое маленькое количество, можно увидеть префикс, указывающий на большой множитель, используемый с Bq следующим образом:

  • 37 ГБк = 37 млрд Бк = 1 кюри
  • 1 МБк = 1 миллион Бк = ~ 27 микрокюри
  • 1 ГБк = 1 миллиард Бк = ~ 27 милликюри
  • 1 ТБк = 1 триллион Бк = ~ 27 кюри

Информация, размещенная на этой веб-странице, предназначена только в качестве общей справочной информации.Конкретные факты и обстоятельства могут повлиять на применимость описанных здесь концепций, материалов и информации. Предоставленная информация не заменяет профессиональный совет, и на нее нельзя полагаться в отсутствие такой профессиональной консультации. Насколько нам известно, ответы верны на момент публикации. Имейте в виду, что со временем требования могут измениться, могут появиться новые данные, а ссылки в Интернете могут измениться, что повлияет на правильность ответов.Ответы - это профессиональное мнение эксперта, отвечающего на каждый вопрос; они не обязательно отражают позицию Общества физиков здоровья.

.

Что такое радиоактивность? (с изображениями)

Радиоактивность - это процесс, при котором нестабильные атомные ядра испускают субатомные частицы высокой энергии или электромагнитное излучение (ЭМИ). Это явление может вызвать превращение одного элемента в другой и частично отвечает за нагрев ядра Земли. Радиоактивность имеет широкий спектр применения, включая ядерную энергетику, медицину и датирование органических и геологических образцов. Это также потенциально опасно, поскольку частицы высокой энергии и радиация могут повреждать и убивать клетки, а также изменять ДНК, вызывая рак.

Знак, указывающий на радиоактивность.
Радиоактивный распад

Считается, что нестабильные атомные ядра распадаются, что означает, что они теряют часть своей массы или энергии, чтобы достичь более стабильного состояния с более низкой энергией.Этот процесс чаще всего наблюдается в более тяжелых элементах, таких как уран. Ни один из элементов тяжелее свинца не имеет стабильных изотопов, но более легкие элементы также могут существовать в нестабильных, радиоактивных формах, таких как углерод-14. Считается, что тепло от распада радиоактивных элементов поддерживает очень высокую температуру ядра Земли, поддерживая его в жидком состоянии, что необходимо для поддержания магнитного поля, защищающего планету от разрушительного излучения.

Радиоактивность имеет широкий спектр применения, включая ядерную энергетику и медицину.

Радиоактивный распад - это случайный процесс, а это означает, что физически невозможно предсказать, будет ли данное атомное ядро ​​распадаться и излучать излучение в любой данный момент. Вместо этого он количественно определяется периодом полураспада, который представляет собой период времени, необходимый для распада половины заданного образца ядер. Период полураспада применим к образцу любого размера, от микроскопического количества до всех атомов этого типа во Вселенной. Различные радиоактивные изотопы сильно различаются по своему периоду полураспада, который колеблется от нескольких секунд в случае астата-218 до миллиардов лет для урана-238.

Нейтроны можно использовать в нейтронных микроскопах для создания изображений.
Типы распада

Чтобы быть стабильным, ядро ​​не может быть слишком тяжелым и должно иметь правильный баланс протонов и нейтронов.Тяжелое ядро ​​- то, которое имеет большое количество протонов и нейтронов - рано или поздно потеряет некоторый вес или массу, испуская альфа-частицу, которая состоит из двух протонов и двух нейтронов, связанных вместе. Эти частицы имеют положительный электрический заряд и, по сравнению с другими частицами, которые могут испускаться, тяжелые и медленно движутся. Альфа-распад элемента приводит к его превращению в более легкий элемент.

Наиболее известные применения радиоактивности - это ядерное оружие.

Бета-распад происходит, когда ядро ​​имеет слишком много нейтронов для своего числа протонов. В этом процессе нейтрон, который является электрически нейтральным, самопроизвольно превращается в положительно заряженный протон, испуская отрицательно заряженный электрон. Эти высокоэнергетические электроны известны как бета-лучи или бета-частицы. Поскольку это увеличивает количество протонов в ядре, это означает, что атом превращается в другой элемент с большим количеством протонов.

Обратный процесс может происходить там, где протонов слишком много по сравнению с нейтронами. Другими словами, протон превращается в нейтрон, испуская позитрон, который является положительно заряженной античастицей электрона.Иногда это называют положительным бета-распадом, и в результате атом превращается в элемент с меньшим количеством протонов. Оба типа бета-распада производят электрически заряженные частицы, которые очень легкие и быстрые.

Хотя эти преобразования высвобождают энергию в виде массы, они также могут оставить оставшееся ядро ​​в «возбужденном» состоянии, где оно имеет больше, чем минимальное количество энергии.Следовательно, он потеряет эту дополнительную энергию из-за испускания гамма-излучения - очень высокочастотной формы электромагнитного излучения. Гамма-лучи не имеют веса и движутся со скоростью света.

Некоторые тяжелые ядра могут, вместо того, чтобы испускать альфа-частицы, фактически расщепляться, выделяя много энергии, процесс, известный как ядерное деление.Это может происходить спонтанно в некоторых изотопах тяжелых элементов, таких как уран-235. В процессе также высвобождаются нейтроны. Деление может происходить не только спонтанно, но и за счет поглощения нейтрона тяжелым ядром. Если собрать достаточно делящегося материала, может произойти цепная реакция, когда нейтроны, образовавшиеся при делении, заставят другие ядра расщепляться, высвобождая больше нейтронов и т. Д.

использует

Наиболее известные применения радиоактивности, возможно, связаны с атомными электростанциями и ядерным оружием.Первое атомное оружие использовало безудержную цепную реакцию для высвобождения огромного количества энергии в виде интенсивного тепла, света и ионизирующего излучения. Хотя современное ядерное оружие в первую очередь использует синтез для высвобождения энергии, он все же инициируется реакцией деления. Атомные электростанции используют тщательно контролируемое деление для получения тепла, необходимого для работы паровых турбин, вырабатывающих электричество.

В медицине радиоактивность можно целенаправленно использовать для уничтожения раковых образований.Поскольку его легко обнаружить, он также используется для отслеживания прогресса и усвоения лекарств органами или для проверки их правильного функционирования. Радиоактивные изотопы часто используются для датирования образцов материала. Органические вещества можно датировать путем измерения количества содержащегося в них углерода-14, а возраст образца породы можно определить путем сравнения количества различных присутствующих радиоактивных изотопов. Этот метод позволил ученым измерить возраст Земли.

Воздействие на здоровье

С точки зрения здоровья все выбросы распадающихся ядер атомов, будь то частицы или ЭМИ, обычно описываются как радиация, и все они потенциально опасны.Эти выбросы либо являются ионизирующими сами по себе, либо взаимодействуют с материей в организме, создавая ионизирующее излучение. Это означает, что они могут удалять электроны из атомов, превращая их в положительно заряженные ионы. Затем они могут реагировать с другими атомами в молекуле или в соседних молекулах, вызывая химические изменения, которые могут убивать клетки или вызывать рак, особенно если радиация взаимодействует с ДНК.

Вид излучения, наиболее опасный для человека, зависит от обстоятельств, в которых он встречается.Альфа-частицы могут перемещаться по воздуху только на небольшое расстояние и не могут проникать через внешний слой кожи. Однако, если они вступают в контакт с живыми тканями, они представляют собой наиболее опасную форму излучения. Это может произойти, если проглотить или вдохнуть что-то, излучающее альфа-излучение.

Бета-излучение может проникать через кожу, но задерживается тонким слоем металла, например алюминиевой фольгой.Нейтроны и гамма-излучение гораздо более проникающие, и для защиты здоровья требуется толстая защита. Поскольку большая часть гамма-излучения проходит прямо через тело, оно, как правило, с меньшей вероятностью вызывает заболевание на низких уровнях, но все же представляет собой очень серьезную опасность. Если материалы, в том числе живые ткани, поглощают нейтроны, они сами могут стать радиоактивными.

Воздействие вредного излучения обычно измеряется количеством энергии, поглощенной облученным материалом, мера, которая может применяться ко всем формам излучения и ко всем материалам, хотя чаще всего используется в контексте здоровья человека.Единицей измерения воздействия в системе СИ является серый цвет, причем один серый цвет соответствует одному джоулю энергии, поглощенной на килограмм вещества. В США, однако, часто используется другая единица измерения - рад, что эквивалентно 0,01 серого.

Поскольку разные типы радиоактивности ведут себя по-разному, используется другое измерение, зиверт, чтобы лучше понять вероятное воздействие данной дозы на здоровье.Он рассчитывается путем умножения дозы в серых тонах на коэффициент качества, специфичный для конкретного типа излучения. Например, коэффициент качества для гамма-излучения равен 1, а значение для альфа-частиц - 20. Следовательно, воздействие на живую ткань 0,1 серых альфа-частиц приведет к дозе 2,0 зиверта и, как ожидается, будет в 20 раз больше. биологический эффект как один серый гамма-излучение. Доза от четырех до пяти зивертов, полученная за короткий период времени, несет 50% -ный риск смерти в течение 30 дней.

Излучение, используемое при сканировании медицинских изображений, обычно имеет очень короткий период полураспада, что обеспечивает минимальное облучение пациента. .

радиоактивности | Определение, типы, применения и факты

Радиоактивность , свойство, проявляемое некоторыми типами материи спонтанно испускать энергию и субатомные частицы. По сути, это атрибут отдельных атомных ядер.

Нестабильное ядро ​​будет спонтанно распадаться или распадаться до более стабильной конфигурации, но будет делать это только несколькими способами, испуская определенные частицы или определенные формы электромагнитной энергии.Радиоактивный распад является свойством нескольких природных элементов, а также искусственно созданных изотопов этих элементов. Скорость распада радиоактивного элемента выражается периодом его полураспада; то есть время, необходимое для распада половины любого заданного количества изотопа. Период полураспада колеблется от более 10 24 лет для некоторых ядер до менее 10 −23 секунд ( см. Ниже Скорость радиоактивных переходов). Продукт процесса радиоактивного распада, называемый дочерним изотопом родительского изотопа, сам может быть нестабильным, и в этом случае он тоже распадется.Процесс продолжается до тех пор, пока не образуется стабильный нуклид.

Природа радиоактивных выбросов

Выбросы наиболее распространенных форм спонтанного радиоактивного распада - это альфа (α) частица, бета (β) частица, гамма (γ) лучи и нейтрино. Альфа-частица на самом деле является ядром атома гелия-4 с двумя положительными зарядами 4 / 2 He. Такие заряженные атомы называются ионами. У нейтрального атома гелия есть два электрона вне ядра, уравновешивающих эти два заряда.Бета-частицы могут быть заряжены отрицательно (бета-минус, символ e - ) или положительно заряжены (бета-плюс, символ e + ). Бета-минус [β - ] частица на самом деле представляет собой электрон, созданный в ядре во время бета-распада, независимо от орбитального электронного облака атома. Бета-плюс частица, также называемая позитроном, является античастицей электрона; при сближении две такие частицы взаимно аннигилируют.Гамма-лучи - это электромагнитные излучения, такие как радиоволны, свет и рентгеновские лучи. Бета-радиоактивность также производит нейтрино и антинейтрино, частицы, которые не имеют заряда и имеют очень небольшую массу, обозначенные ν и ν соответственно.

В менее распространенных формах радиоактивности могут испускаться осколки деления, нейтроны или протоны. Осколки деления сами по себе являются сложными ядрами с обычно от одной трети до двух третей заряда Z и массы A родительского ядра.Нейтроны и протоны, конечно, являются основными строительными блоками сложных ядер, имеющих примерно единицу массы в атомном масштабе и нулевой заряд или единичный положительный заряд, соответственно. Нейтрон не может долго существовать в свободном состоянии. Он быстро захватывается ядрами вещества; в противном случае в свободном космосе он подвергнется бета-отрицательному распаду на протон, электрон и антинейтрино с периодом полураспада 12,8 минут. Протон является ядром обычного водорода и стабилен.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Типы радиоактивности

Ранние работы по естественной радиоактивности, связанной с урановыми и ториевыми рудами, определили два различных типа радиоактивности: альфа- и бета-распад.

При альфа-распаде извергается энергичный ион гелия (альфа-частица), оставляя дочернее ядро ​​с атомным номером два меньше, чем у родительского, и с атомным номером четыре меньше, чем у родительского. Примером является распад (обозначенный стрелкой) распространенного изотопа урана, 238 U, до дочернего тория плюс альфа-частица:

Для этой и последующих реакций выделена энергия ( Q ) в миллионы электрон-вольт (МэВ) и период полураспада ( t 1⁄2 ).Следует отметить, что при альфа-распаде заряды или количество протонов, показанные в нижнем индексе, сбалансированы по обе стороны от стрелки, как и атомные массы, указанные в верхнем индексе.

При бета-минус-распаде испускается энергичный отрицательный электрон, образуя дочернее ядро ​​с одним большим атомным номером и тем же массовым числом. Примером является распад дочернего продукта урана торий-234 до протактиний-234:

В приведенной выше реакции бета-распада ν представляет собой антинейтрино.Здесь количество протонов увеличивается на один в реакции, но общий заряд остается неизменным, потому что также создается электрон с отрицательным зарядом.

.

единиц радиоактивности - английское определение, грамматика, произношение, синонимы и примеры

Готов радиоактивный блок . OpenSubtitles2018.v3 OpenSubtitles2018.v3

Поверхностное загрязнение обычно выражается в единицах из радиоактивности на единиц площади для альфа- или бета-излучателей. WikiMatrix WikiMatrix

РАДИОАКТИВНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (радиоактивная концентрация) - количество радиоактивности на единиц объема, например мКи / мл или МБк / мл.Гига-френ Гига-френ

Кроме того, если применимо, радиоактивность / лекарство , блок должен быть составлен Дата: 2001/08/01 23 Гига-френ Гига-френ

[C.01A.001] РАДИОАКТИВНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (радиоактивная концентрация) - количество радиоактивности на единиц объема, например мКи / мл или МБк / мл. Гига-френ Гига-френ

U-238, который составляет более 99 процентов массы природного урана, является наименьшим радиоактивным на единиц массы.Гига-френ Гига-френ

Устройства содержат один или несколько блоков , обрабатывающих радиоактивных компонентов, , по меньшей мере, один блок, обрабатывающий нерадиоактивные компоненты, и одно или несколько кассетных устройств, оперативно связанных с частью инструмента. патенты-wipo патенты-wipo

[C.03.201] УДЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ (activité spécifique) - количество радиоактивности на единиц массы или на моль, например мКи / мг, МБк / мг или мКи / моль, МБк / моль.Гига-френ Гига-френ

Курс специализации по перевозке радиоактивных материалов № учебный ед. еврлекс еврлекс

На верхушке побега радиоактивность на единиц площади локализовалась почти в 2 раза больше в ядрах, чем в цитоплазме, и особенно в ядрах от начального анно (периферическая зона). Гига-френ Гига-френ

- лом радиоактивного клапана , производящего -блок , захороненный в период с 1954 по 1957 год в Ферт-оф-Форт у Северного Куинсферри, ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

Кроме того, если применимо, следует указать радиоактивность / лекарство , блок или размер генератора (ГБк / Ки) со ссылкой на время калибровки (CT) или эталонное время активности (ART).Гига-френ Гига-френ

Накопление и захоронение радиоактивных отходов в Соединенном Королевстве (Великобритания) регулируется Законом о радиоактивных веществах 1993 года (RSA 93). ЕврЛекс-2 ЕврЛекс-2

Кюри - это базовая единица из радиоактивности , используемая в системе радиационных единиц в Соединенных Штатах, называемых «традиционными» единицами. Гига-френ Гига-френ

Международное агентство по атомной энергии оказывает помощь Украине в выводе из эксплуатации блоков # и # и в обращении с радиоактивными отходами из блока # и в пределах Чернобыльской зоны отчуждения. MultiUn MultiUn

Беккерель (Бк) Беккерель - это основная единица из радиоактивности , используемая в международной системе единиц радиации, называемой единицами «СИ».Гига-френ Гига-френ

Количество радиоактивности , обнаруженное на единиц веса ткани тли, увеличилось между 5 и 10 днями во всех четырех комбинациях растение-тля. Гига-френ Гига-френ

7 января 1975 г. взорвался бетонный резервуар, содержащий радиоактивных газов из блока 1; сообщений о жертвах аварий или выбросах радиации не поступало. WikiMatrix WikiMatrix

iv) Федеральный закон № от № о нормативных законах по обращению с радиоактивными отходами в Объединенных Арабских Эмиратах. MultiUn MultiUn

Беккерель - это единица радиоактивности .Обычное сканирование Обычное сканирование

Общая историческая единица для радиоактивности , кюри, основана на радиоактивности 226Ra. WikiMatrix WikiMatrix

Единица SI для радиоактивности , беккерель (Бк), эквивалентна одному распаду в секунду. WikiMatrix WikiMatrix

.

единиц радиоактивности - определение - английский

Примеры предложений с «единицей радиоактивности», память переводов

OpenSubtitles2018.v3Ready the radioactive unit.WikiMatrixПоверхностное загрязнение обычно выражается в единицах радиоактивности на единицу площади для альфа- или бета-излучателей.Giga-fren (радиоактивная концентрация) - количество радиоактивности на единицу объема, например, мКи / мл или МБк / мл. Гига-френ Также, где это применимо, следует указать единицу радиоактивности / лекарственного средства. Дата разработки: 2001/08/01 23 Гига-френ [C.01A.001] РАДИОАКТИВНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (радиоактивная концентрация) - количество радиоактивности на единицу объема, например, мКи / мл или МБк / мл. Гига-френU-238, который составляет более 99 процентов массы природного урана, является наименее радиоактивным на единицу веса. patents-wipo Устройства состоят из одного или нескольких блоков, обрабатывающих радиоактивные компоненты, по крайней мере, одного блока, обрабатывающего нерадиоактивные компоненты, и одного или нескольких кассетных устройств, оперативно соединенных с частью прибора.Giga-fren [C.03.201] СПЕЦИАЛЬНО АКТИВНОСТЬ (activité spécifique) - количество радиоактивности на единицу массы или на моль, например мКи / мг, МБк / мг или мКи / моль, МБк / моль.eurlexСпециальный курс по транспортировке радиоактивных материалов # учебные единицыGiga-frenВ верхушке побега радиоактивность на единицу площади локализовалась почти в 2 раза больше в ядрах, чем в цитоплазме, и особенно в ядрах из начальной точки (периферическая зона) .EurLex-2- лом с установки по производству радиоактивных клапанов, захороненной в период с 1954 по 1957 год в Ферт-оф-Форт недалеко от Норт-Квинсферри, Гига-Франция. Также, где это применимо, следует указать единицу радиоактивности / лекарственного средства или размер генератора (ГБк / Ки) со ссылкой на время калибровки (CT) или эталонное время активности (ART).EurLex-2 Накопление и захоронение радиоактивных отходов в Соединенном Королевстве (Великобритания) регулируется Законом о радиоактивных веществах 1993 года (RSA 93). Гига-френ Кюри - это основная единица радиоактивности, используемая в системе единиц излучения в Соединенных Штатах. Международное агентство по атомной энергии помогает Украине в выводе из эксплуатации блоков № и № и в обращении с радиоактивными отходами блока № и в пределах Чернобыльской зоны отчуждения. Гига-френ-Беккерель (Бк) Беккерель является основным единица радиоактивности, используемая в международной системе радиационных единиц, именуемая единицами «СИ».Giga-fren Количество радиоактивности, обнаруженной на единицу веса ткани тли, увеличилось между 5 и 10 днями во всех четырех сочетаниях растение-тля. 7 января 1975 г. взорвался бетонный резервуар с радиоактивными газами из блока 1; сообщений о жертвах аварий или выбросах радиации не поступало. MultiUniv) Федеральный закон №№ из № о нормативных законах по обращению с радиоактивными отходами в Объединенных Арабских Эмиратах Обычное сканированиеБеккерель - это единица радиоактивности. по радиоактивности 226Ra.WikiMatrix - единица радиоактивности в системе СИ, беккерель (Бк), эквивалентна одному распаду в секунду.

Показаны страницы 1. Найдено 1330 предложения с фразой radioactivity unit.Найдено за 24 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

Смотрите также

ООО ЛАНДЕФ © 2009 – 2020
105187, Москва, ул. Вольная д. 39, 4 этаж.
Карта сайта, XML.