Шпаргалки по "Экологии"

 

Вопрос  № 10

Поглощенная доза (D) – характеризует количество энергии ИИ, поглощенное живым  организмом, определяет степень воздействия на человека.

В системе  Си единицей измерения является Грей (Гр).

1 Гр = 1 Дж/1кг

Внесистемной  единицей измерения является рад (rad – radiation absorbed dose).

1 рад  = 100 Гр 

Мощность  поглощенной дозы – поглощенная  доза, полученная за единицу времени. Единицы измерения – рад/с, Гр/с. Рад/час, Гр/час.

4.3.Эквивалентная  доза (Н) – мера выраженности  эффекта облучения в зависимости  от вида излучения. При одной  и той же поглощенной дозе  различные виды излучений оказывают различное биологическое действие.

Н = D • WR, где  D – поглощенная доза, WR – взвешивающий коэффициент для  отдельных видов облучения.

Взвешивающие  коэффициенты показывают, насколько  опаснее эти виды излучений по сравнению с γ – и рентгеновским  излучениями при одинаковой поглощенной  дозе:

• Фотоны, электроны и мюоны любых энергий                               1

• Нейтроны с энергией менее 10 кэВ                                                 5

• Нейтроны с энергией более 20 Мэв                                                 5

• Протоны с энергией более 2 МэВ                                                    5

• Нейтроны с энергией от 10 до 100 кэВ                                           10

• Нейтроны с энергией от 2 до 10 МэВ                                              10

• Нейтроны с энергией  от 100 кэВ до 2 МэВ                                    20

• Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра                           20

Единицей  измерения эквивалентной дозы в  системе СИ является Зиверт (Зв)

1Зв= 1Гр  • WR

Внесистемной  единицей измерения является бэр (биологический эквивалент рада)

1 бэр  = 1 рад • WR

1 Зв = 100 бэр

4.4. Эффективная  эквивалентная доза (Е) – мера  риска возникновения отдаленных  последствий облучений всего человека или отдельных его органов с учетом их радиочувствительности.

Е = Н  • WТ, где Н – эквивалентная  доза, WТ – взвешивающий коэффициент  для данного органа или ткани. WТ характеризует относительный  вклад данного органа или ткани  в суммарный ущерб здоровью из-за развития стохастических эффектов. Сумма WТ =1.

Единицами измерения эффективной дозы являются Зиверт и бэр.

4.5. Коллективная  эффективная доза (S) используется  для оценки эффектов облучения  групп людей. Измеряется в человеко  – Зивертах(чел.-Зв) или человеко  – бэрах (чел.-бэр). Коллективная  доза позволяет оценить масштабы радиационного поражения, а также выполнить сравнительный анализ.

Вопрос  № 9

Доза  – количественная характеристика (мера) воздействия ИИ на окружающую среду и живые организмы.

4.1. Экспозиционная  доза (Х) -  количественная характеристика  полей ИИ, создаваемых в окружающей среде. Эта доза используется для оценки радиационной обстановки на местности, в жилых помещениях, потенциальной опасности для человека.

В системе  СИ за единицу измерения экспозиционной дозы принят Кулон/кг (Кл/кг).

1Кл/кг  – доза, при которой все электроны и позитроны, освобожденные квантовым излучением в объеме воздуха массой 1 кг, проводят ионы, несущие электрический заряд 1 Кл каждого знака.

На практике часто используют внесистемную единицу  – Рентген (Р).

1 Р   равен дозе, которая накапливается за 1 час на расстоянии 1 м от источника радия массой 1 г, т.е. активностью 1 Ки.

1Кл/кг= 3876 Р

1 Р  = 2,58 • 10 -4 Кл/кг

С течением времени происходит накопление дозы, поэтому конечный эффект будут зависеть от времени.

Мощность  дозы – характеризует приращение (накопление) дозы во времени. Мощность экспозиционной дозы выражается в Р\ч, мР/ч, мкР/ч. В системе Си А/кг (Ампер на кг).  Мощность экспозиционной дозы, измеренную на высоте 70-100 см от поверхности земли, называют уровнем радиации.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос  № 8

Методы  регистрации ионизирующих излучений (ИИ).

Ионизационный метод связан с основным свойством  ИИ образовывать при взаимодействии с окружающей средой ионы различного знака. Если ионизация воздуха или  газа происходит в слое газа между двумя электродами, которые имеют разные потенциалы, то ионы (катионы и анионы) будут двигаться к соответствующим электродам (аноду и катоду), и в цепи возникнет электрический ток. По величине этого тока можно судить об интенсивности ионизационного эффекта (ионизационные камеры, пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера-Мюллера).

Сцинтилляционный  метод основан на преобразовании энергии ионизации в видимый  свет. Отдельные вещества под действием  облучения могут излучать свет в  видимом диапазоне (светиться), данное явление носит название люминисценция. Энергия в виде вспышек света получила название сцинтилляции. При помощи фотоэлектронных умножителей энергия световых вспышек превращается в импульсы электрического тока, регистрируемого в цепи.

Химический  метод связан с образованием новых  химических соединений под действием  поглощаемой веществом энергии  ионизирующих излучений. Концентрация вновь образующихся соединений регистрируется при помощи цветных красителей.

Фотографический метод основан на способности фотоматериалов засвечиваться под действием ионизирующих излучений.

Биологический метод – регистрируется число  мутаций в хромосомах в результате воздействия ИИ.

2. Приборы радиационного контроля.

По функциональному  назначению приборы подразделяются на индикаторы, радиометры, дозиметры, спектрометры. Датчиками являются газоразрядный и сцинтилляционный счетчики.

С помощью  приборов можно обнаружить и измерить мощность экспозиционной и поглощенной дозы облучения, активность радиоактивных веществ, удельную активность.

• Индикаторы – приборы для обнаружения ионизирующих излучений, ориентировочной оценки мощности дозы β- и γ- излучений. Приборы имеют световую или звуковую индикацию, пропорциональную мощности излучений.

• Дозиметры – предназначены для определения суммарной дозы облучения и мощности экспозиционной дозы.

• Рентгенометры – приборы, предназначенные для измерения мощности дозы рентгеновского или γ- излучения.

• Радиометры – используют для измерения активности (удельной активности) радиоактивных источников.

• Спектрометры – предназначены для регистрации и анализа энергетического спектра излучения, определения типа радионуклида, контроля дозовых нагрузок при  внутреннем облучении инкорпорированными радионуклидами. Имеются α –,  β -, γ- спектрометры.

Существуют  приборы комбинированного типа, выполняющие  функции двух и более приборов: спектрометр и дозиметр, радиометр  и дозиметр и т.д.

Вопрос  № 7

 Понятие  о радиометрии и дозиметрии.

Радиометрия – область научно-практических знаний, которая занимается разработкой и применением методов определения (обнаружения) радиоактивности, концентрации радиоактивных веществ в различных средах (воздух, вода, почва, продукты питания).

Дозиметрия  – область научно-практических знаний, которая занимается измерением и изучением степени воздействия ионизирующих излучений на окружающую среду и живые организмы.

Вопрос  № 6

Радиоакти́вный  распа́д (от лат. radius «луч» и āctīvus «действенный») — спонтанное изменение  состава нестабильных атомных ядер (заряда Z, массового числа A) путём  испускания элементарных частиц или  ядерных фрагментов[1]. Процесс радиоактивного распада также называют радиоакти́вностью, а соответствующие элементы радиоактивными. Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.

Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и многие более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, таких как индий, калий или кальций, часть природных изотопов стабильны, другие же радиоактивны).

Естественная  радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.

Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным  путем через соответствующие ядерные реакции.

Энергетические  спектры α-частиц и γ-квантов, излучаемых радиоактивными ядрами, прерывистые («дискретные»), а спектр β-частиц — непрерывный.

Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назвали альфа-распадом; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом (в настоящее время  известно, что существуют типы бета-распада без испускания бета-частиц, однако бета-распад всегда сопровождается испусканием нейтрино или антинейтрино). Термин «гамма-распад» применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом. Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада.

В настоящее  время, кроме альфа-, бета- и гамма-распадов, обнаружены распады с эмиссией нейтрона, протона (а также двух протонов), кластерная радиоактивность, спонтанное деление. Электронный захват, позитронный распад (или β + -распад), а также двойной бета-распад (и его виды) обычно считаются различными типами бета-распада.

Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, висмут-212 распадается с вероятностью 64 % в таллий-208 (посредством альфа-распада) и с вероятностью 36 % в полоний-212 (посредством бета-распада).

Образовавшееся  в результате радиоактивного распада  дочернее ядро иногда оказывается также  радиоактивным и через некоторое  время тоже распадается. Процесс  радиоактивного распада будет происходить до тех пор, пока не появится стабильное, то есть нерадиоактивное ядро, а последовательность возникающих при этом нуклидов называется радиоактивным рядом. В частности, для радиоактивных рядов, начинающихся с урана-238, урана-235 и тория-232, конечными (стабильными) нуклидами являются соответственно свинец-206, свинец-207 и свинец-208.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос  № 5

По особенностям взаимодействия с веществом все  ионизирующие излучения также            подразделяются на два вида:

• непосредственно ионизирующие - α, β излучение

• опосредованно (косвенно) ионизирующие – нейтронное, γ  и рентгеновское.

2. α -  излучение – это поток тяжелых положительно заряженных частиц, которые в 7300 раз тяжелее β-частиц. По своей физической природе они представляют собой ядра атома гелия и состоят из двух протонов и двух нейтронов. Эти частицы испускаются при радиоактивном распаде некоторых элементов с атомным номером больше 92. α – излучение обладает большим ионизирующим действием, но небольшой проникающей способностью. Пробег α-частиц в воздухе не превышает 10 см, а при облучении человека они проникают на глубину поверхностного слоя кожи (до 0,5  мм). Таким образом, в случае внешнего облучения для защиты от неблагоприятного воздействия α-частиц достаточно использовать обычную одежду или лист бумаги. Высокая ионизирующая способность делает α-излучение опасным при попадании источника внутрь организма с пищей, водой или воздухом. В этом случае излучения оказывают высокий разрушительный эффект вследствие поглощения их внутренними органами.