Отримання і застосування радіонуклідів.

Отримання і застосування радіонуклідів.

Радіаційний вплив випромінювання на речовину

Поглинання енергії

Поглинена доза випромінювання D — це фізична величина,яка чисельно дорівнює енергії випромінювання,поглиненій одиницею маси речовини
D = W/m, де W - енергія іонізуючого випромінювання, передана речовині, m – маса цієї речовини На практиці [ D] = рад.
Назва походить від англійської абревіатури ( rad – radiation absorbed dose). 100 рад = 1Гр (грей)

Поглинена доза накопичується з часом

1Гр – це поглинена доза випромінювання , за якої речовині масою 1кг передається енергія іонізуючого випромінювання, що дорівнює 1 Дж Відношення поглинутої дози до часу опромінення називають потужністю РD поглиненої] дози випромінювання: РD = D/t, де D - поглинена доза випромінювання, t – час опромінення

Іонізація

Експозиційна доза випромінювання визначається кількістю заряду (байдуже з яким знаком), що виник під дією випромінювання, в 1 кг повітря.
=
[ ] = Кл/кг
1 Кл/кг – це експозиційна доза випромінювання, за якої сумарний заряд усіх іонів одного знака, що утворилися в 1 кг повітря, дорівнює 1 Кл.
На практиці [D] = Р (рентген).
1Р = 2,58 · 10 - 4 Кл/кг

Еквівалентна доза іонізуючого випромінювання ( ) враховує різну радіаційну небезпеку різних іонізуючих випромінювань. Вона дорівнює поглиненій дозі, помноженій на коефіцієнт якості k, який є неоднаковим для різних випромінювань

= k · D
[ ] = Зв (зіверт);
[ ] = бер
Безпечні для людини дози опромінення подають у мілізівертах (мЗв). Доза опромінення в 1 Зв викликає небезпечні зміни крові, а після опромінення дозою в
4-5Зв можлива смерть

Методи реєстрації радіоактивних випромінювань

Фізична суть роботи приборів для реєстрації радіоактивних випромінювань: макроскопічна система перебуває в нестійкому стані. Радіоактивне випромінювання призводить до того, що система переходить до стійкого стану. Під час переходу фіксується частинка. В основі методів реєстрування та дослідження властивостей радіоактивних випромінювань – іонізуючі та фотохімічні дії частинок та випромінювання, відхилення заряджених частинок у магнітному полі.

№ Прилади Принцип дії
1 Камера Вільсона Конденсація переохолодженої пари
2 Система Вільсона – Скобельцина Камера Вільсона в магнітному полі, На заряджені частинки діє
3 Бульбашкова камера
(Д. Глейзер) Закипання перегрітої рідини
4 Лічильник Гейгера Самостійний газовий розряд, який виникає за ударної іонізації
5 Фотоемульсії на пластинках
(Беккерель, Жданов) Фотохімічна реакція в AgBr
6 Сцинтиляційні лічильники Сцинтиляції на екрані, покритому спеціальною речовиною

Основні радіологічні величини та одиниці

Величина Найменування та позначення
Одиниці вимірювання Зв'язок між одиницями
Позасистемні СІ
Активність
нукліду, А Кюрі (Ки) Беккерель (Бк) 1 Ки= 3,7 ·10¹⁰Бк
1 Бк = 1 розп/с
1 Бк=2,7 · 10⁻¹¹( Ки)
Експозиційна
доза Рентген (Р) Кулон/кг
(Кл/кг) 1 Р= 2,58 · 10⁻⁴ Кл/кг

1Кл/кг = 3,88 ·10³ Р
Поглинена
доза Рад (рад) Грей (Гр) 1 рад = 10⁻²Гр
1 Гр = 1 Дж/кг
Еквівалентна
доза Бер (бер) Зіверт (Зв) 1 бер = 10⁻² Зв
1 Зв = 100 бер
Інтегральна доза
випромінювання Рад-грам (рад·г) Грей-кг (Гр•кг) 1 рад · г = 10⁻⁵Гр•кг
1 Гр·кг= 10⁵ рад· г

Вплив радіації на організм людини

Іонізуюче випромінювання:
Рентгенівське випромінювання, гама-випромінювання,
Альфа-частинки, електрони, протони, нейтрони.

Найбільш поширені хвороби в результаті опромінення:
• Ракові пухлини;
• Лейкемія;
• Променева хвороба.

Залежно від рівня біологічної організації радіобіологи виділяють такі
види біологічного ураження іонізуючим випромінюванням:
• молекулярний (ураження молекул РНК, ДНК, негативний влив на процеси обміну);
• субклітинний (ураження біомембран та складових клітини);
• клітинний (уповільнення процесів ділення клітин, часткове перетворення їх у злоякісні);
• тканинний (ураження чутливих тканин та органів);
• організмовий (зменшення строку життя, швидка загибель);
• популяційний (зміна генетичних характеристик окремих організмів).
Захист від радіації:
• Віддалення від джерела випромінювання на значні відстані;
• Захисний одяг;
• Перешкоди з поглинальних матеріалів;
• Особливий режим харчування та використання води;
• Медикаментозне лікування.

Джерела опромінення:
• Природний радіаційний фон;
• Продукти ядерних вибухів;
• Робота установ, які використовують радіоактивні препарати;
• Медична діагностика;
• Будівельні матеріали;
• Телебачення, мобільний зв'язок та комп'ютери;
• Атомні електростанції.