Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

Sahifa 98

6.

IONlashtiruvchi nurlanishning o'zaro ta'siri

MADDA BILAN

Yadro nurlanishining moddalar bilan o'zaro ta'siri muammosi

nurlanish fizikasi, radiatsiya kimyosi,

radiologiya (shu jumladan radiobiologiya va radiatsiya tibbiyoti) va boshqalar.

Radiatsiyaning o'zaro ta'sirining ba'zi jihatlari radioda qo'llaniladi

metrikalar, yadro tibbiyoti, radioekologiya, atrof-muhit radiokimyosi,

radiogeokimyo va fan va texnikaning boshqa sohalarida.

Ushbu bobda yutilish xususiyatlari, irqlar ko'rib chiqiladi

a-zarrachalar, neytronlar, elektronlar, y- va ularning tarqalishi va aks etishi

Qattiq jismlarning rentgen nurlanishi.

6.1 Radiatsiyaning moddalar orqali o'tishi

Korpuskulyar va elektromagnit nurlanish chiqadi

atom yadrosi, faqat ularning o'zaro ta'sirida aniqlanishi mumkin

modda. Ushbu nurlanishlar asosan elektr bilan o'zaro ta'sir qiladi

atomlarning taxtlari. Bunday holda, atomlarning qo'zg'alishi va ionlashishi sodir bo'ladi.

Radiatsiyaning atom yadrolari bilan o'zaro ta'siri aniqlash uchun ishlatiladi

ionlashtiruvchi ta'sirga qodir bo'lmagan zaryadsiz neytronlarni yaratish

neytronlarning elastik to'qnashuvlari bilan

osongina aniqlanadigan tur, qaytar protonlar hosil bo'ladi.

Ionlashtiruvchi nurlanish moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, u

umumiy energiya orasidagi farqga teng bo'lgan uzatiladigan nurlanish energiyasi

barcha zaryadlangan va zaryadsiz zarralar nazariyasi (qolgan energiya bundan mustasno),

moddaning ma'lum bir hajmiga va barcha zarralarning umumiy energiyasiga kiritilgan

bu hajmni qoldirib, massa bilan bog'liq bo'lgan energiyaning o'zgarishi

hajmida sodir bo'ladigan yadro transformatsiyalari paytida qolgan zarralar.

O'zaro ta'sir ehtimoli maydon bilan tavsiflanadi

odatdagidek bomba bilan bog'liq bo'lgan bunday xayoliy sohaning bo'limi

zarracha (atom, elektron, yadro), u orqali o'tadi

bombardimon qiluvchi zarralar o'zaro reaktsiyalarda yoki jarayonlarda ishtirok etadi

bombardimon qilingan zarracha bilan ma'lum bir turdagi harakatlar. Ushbu bo'lim

o'zaro ta'sirlar qisman deyiladi. Keyin umumiy tasavvurlar o'zaro bog'liqdir

harakat ionlashtiruvchi soatning o'zaro ta'sirining barcha tasavvurlar yig'indisiga teng

turli xil jarayonlarga yoki reaktsiyalarga mos keladigan ma'lum bir turdagi zarralar

yam: C = X ° i [sm2].

O'zaro ta'sir kesmasi a;, bitta atomga, elektroga ishora qiladi

yaxshi, yoki atom yadrosi mikroskopik deb nomlanadi va barchaga tegishli

hajm birligida bo'lgan atomlar (elektronlar, atomlarning yadrolari)

modda (ya'ni maqsadli zarrachalarning konsentratsiyasi C ga ), - makroskopik:

B = b s.

Masalan, uchun mikroskopik ta'sir o'tkazish kesmasi bo'lsa

bitta elektron se, yoki bitta atom c, keyin makroskopik tasavvurlar

o'zaro ta'sirlar B, sm_1: B = ° e R Z2 (NJA); B = ° P C (NJA), bu erda p - sal

modda; N = 6.022-1023 - Avogadro konstantasi (molekulalar soni)

127

99-bet

mol molida); Z2 - moddani tashkil etuvchi elementning atom raqami

ichida elektron o'zaro ta'sir o'tkazadigan; A - moddaning atom massasi.

Chiziqli nurlanish susayish koeffitsienti

bilvosita ionlashish ta'sirining umumiy makroskopik kesmasi

zarralar

bu erda n - hajm birligiga yutuvchi atomlarning kontsentratsiyasi, st - jami

nurlanish susayishining samarali kesmasi.

Chiziqli susayish koeffitsienti nisbiyni xarakterlaydi

o'tayotganda tor nurlanish intensivligining pasayishi

birlik qalinligining absorber qatlami.

Olchamlari [sm-1]

Ommaviy susayish koeffitsienti pasayishni xarakterlaydi

massa birligiga γ-nurlanish intensivligi:

Shakl: 1. Ionlashtiruvchi nurlanishning har xil turlarini turli xil materiallar bilan yutish

riallar.

Ommaviy koeffitsientlarni kiritish qulay bo'lib chiqadi, chunki ular

materiyaning agregatsiya holatiga bog'liq emas. Masalan, u.t ega

suv, bug 'va muz uchun bir xil qiymat. Bundan tashqari, otpa

nurlanish susayish koeffitsientlarini aniqlash zaruriyatini keltirib chiqaradi

hozirda ma'lum bo'lgan barcha moddalar uchun. Bu mumkin, chunki

singdirish va tarqalish asosan ichki elektro yordamida amalga oshiriladi

holati ularning tarkibiga bog'liq bo'lmagan atomlarning taxtlari

moddaga u yoki bu elementning atomi kiradi. Shu asos bilan,

Jadvallar odatda massa koeffitsientlarining qiymatlarini beradi

har xil elementlarning atomlari va har xil energiya uchun m m zaiflashishi

kiyinadigan nurlanish.

Ionlashtiruvchi nurlanish o'tkazilishining oqibati

materiya orqali katta miqdordagi energiya ta'minoti bu strukturaning o'zgarishi

moddalar.

Moddadan o'tayotganda zarralar o'zaro ta'sir qiladi

uning tarkibidagi atomlar, ya'ni. elektronlar va atom yadrolari

(yoki yadrolarning nuklonlari). Radiatsiyaning moddalar bilan o'zaro ta'sirining tabiati

uning turiga, energiyasiga, oqim zichligiga, shuningdek jismoniy va

(bitta)

YT = c / r.

Olchamlari [cm2t -1].

mato

Alyuminiy

Beton

Qo'rg'oshin

(2)

Men

128

100-bet

moddaning o'zi kimyoviy xususiyatlari. Ak moddasi bilan yadroviy reaktsiyalar

neytron nurlanishi bilan o'zaro ta'sirlashganda paydo bo'ladi. Vero

atom moddalarining yadrolarida sezilarli yadro reaktsiyalarining intensivligi

va a-va p-zarrachalarining sezilarli oqimlari, y-kvant og'rig'i bilan paydo bo'ladi

energiya (1,02 MeV dan ortiq), katta yadrolar mavjud bo'lganda

o'ziga xos yadro reaktsiyalarining tasavvurlari (masalan, fotonadro). IN

aksariyat hollarda ionlashtiruvchi nurlanish energiyasi iste'mol qilinadi

moddaning barcha atomlarining elektron qatlamlari bilan o'zaro ta'siri to'g'risida.

Ionlashtiruvchi nurlanishning o'zaro ta'sirining ikki turi mavjud

modda:

- zarrachalarning elastik tarqalishi (natijada zarralarning to'qnashuv jarayoni)

faqat ularning impulslari o'zgaradi va ichki holat qoladi

Xia o'zgarmagan);

- zarrachalarning elastik bo'lmagan tarqalishi (natijada zarrachalarning to'qnashuvi

ularning ichki holatini o'zgartirish, boshqa zarrachalarga aylanish yoki

yangi zarralarning qo'shimcha avlodi).

Formadagi ionlashtiruvchi nurlanishning noelastik o'zaro ta'sirida

a- va P-zarralar, muhit atomlarining elektron qatlamlari bilan, uning energiyasi

muhit atomlarini ionlash va qo'zg'atishga sarflangan, ya'ni. nurlanish

irqlar bo'lgan moddaga to'g'ridan-to'g'ri ionlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi

tarqalmoqda. Gamma nurlanishining elektron qobig'i bilan o'zaro ta'siri

moddaning atomlari bilvosita ionlashtiruvchi nurlanish deyiladi.

Kantitativ ravishda nurlanishning ionlashtiruvchi ta'siri xarakterlanadi

o'ziga xos ionlash. B-nurlanish natijasida hosil bo'lgan o'ziga xos ionizatsiya

A-zarrachalar tomonidan 5104 baravar kam va 50 baravar kam o'ziga xos ionlanish

bir xil energiyaning P-zarralari bilan o'ziga xos ionlash. Kantitativ uchun

yutilgan ionlashtiruvchi nurlanish energiyasining xarakteristikalari

nurlangan moddaning birlik massasi, so'rilgan qiymati

ionlashtiruvchi nurlanish dozalari. Moddaning tuzilishi tomonidan buziladi

bu dozaga qismli ravishda. Ionlashtiruvchi ta'sir o'tkazish xususiyati to'g'risida

ma'lum bir modda bilan nurlanish penetratsion qobiliyatiga bog'liq

ionlashtiruvchi nurlanish. Ushbu qiymat ra ni taxmin qilish uchun muhimdir

strukturaviy materiallarning radiatsiyaga chidamliligi, himoya qilishni hisoblash

ionlashtiruvchi nurlanish, nurlanishni ro'yxatdan o'tkazish va boshqalar.

Radiatsiyaning moddaga ta'sirining dastlabki natijalari quyidagilardan iborat

ionlanish va qo'zg'alish.

Ionlanish jarayonida ijobiy va manfiy shakllanish

ionlari va erkin elektronlar elektr neytraldan

atomlar va molekulalar. "Ionlash" atamasi boshlang'ich ma'noni anglatadi

akt (atom, molekula ionlanishi) va ularning to'plami

ularning harakatlari (gaz, suyuqlik ionlashtirilishi). Ionlanish ham bo'lishi mumkin

ijobiy ionlar, bu ularning ko'pligini oshirishga olib keladi

zaryadlash. Elektronni ajratish uchun zarur bo'lgan energiya energiya deb ataladi

uning ionlanishi. Ionlanish elektromagnit yutilganda paydo bo'ladi

radiatsiya, gazni isitishda, elektr ta'sirida

129