Ядерные реакции Задачи

 

• Закон ослабления узкого пучка моноэнергетических γ -излу­чений при прохождении через поглощающее вещество.

а) ослабление плотности потока ионизирующих частиц или фото­нов

J = J0e-mx

где J0 плотность потока частиц, падающих на поверхность ве­щества, J плотность потока частиц после прохождения слоя ве­щества толщиной х, m— линейный коэффициент ослабления (рис 42.1);

б) ослабление интенсивности излучений

I = I0e-mx,

где I — интенсивность γ-излучений в веществе на глубине х, I0 — интенсивность γ-излучений, падающих на поверхность вещества.

• Слоем половинного ослабления называется слой, толщина x1/2 которого такова, что интенсивность проходящих через него 7-излучений уменьшается в два раза:

x1/2 = ln2/m=0,693/m .

Реакции под действием альфа частиц

• Доза излучения (поглощенная доза излучения)

D=∆W/∆m,

где ∆W — энергия ионизирующего излучения, переданная элементу облучаемого вещества, ∆m — масса этого элемента. Доза излучения выражается в греях (1 Гр=1 Дж/кг). Мощность дозы излучения (мощность поглощенной дозы излуче­ния)

 D = ∆D/∆t,

где ∆t—время, в течение которого была поглощена элементом

облучения доза излучения ∆D.

Мощность дозы излучения выражается в греях в секунду (Гр/с).

• Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза гамма- и рентгеновского излучения) есть величина, равная отношению суммы электрических зарядов ∆Q всех ионов одного знака, созданных электронами, освобожденными в облученном воз­духе при условии полного использования ионизирующей способ­ности электронов, к массе ∆m этого воздуха:

 

 Рис. 42.1

X=∆Q/∆m.

Единица экспозиционной дозы — кулон на килограмм (Кл/кг).

• Мощность экспозиционной дозы фотонного излучения Х есть величина, равная отношению экспозиционной дозы ∆Х фотон­ного излучения к интервалу времени ∆t, за которое получена эта доза, т. е.

X = ∆X/∆t.

Мощность экспозиционной дозы выражается в амперах на кило­грамм (А/кг).

• Экспозиционная доза рентгеновского и γ - излучения, падаю­щего на объект, экранированный защитным слоем толщиной х,

X = X0e-mx

где X0— экспозиционная доза при отсутствии защитного слоя.

• Экспозиционная доза γ -излучения, падающего за время t на объект, находящийся в воздухе на расстоянии R от точечного источника,

X = Xt/R2,

где X — мощность экспозиционной дозы на расстоянии, равном

единице. Поглощением γ -излучением в воздухе пренебрегаем.

Ядра обычно находятся в состоянии с наименьшей энергией, это состояние называется основным. При попадании частиц с большой кинетической энергией в ядро, оно переходит в возбужденное неустойчивое состояние и через некоторое время делится на два более устойчивых ядра. Явление деления тяжелых атомных ядер на два ядра было открыто Ганом и Штрассманом в 1939г. при изучении взаимодействия нейтронов различных энергий и ядер урана. В 1940 г. российские физики К.А.Петржак и Г.И. Флеров обнаружили самопроизвольное (спонтанное) деление ядер урана. При реакции деления выделяется очень большая энергия, она высвобождается в виде кинетической энергии двух ядер-осколков, а также вылетающих при этом нейтронов, электронов, нейтрино, гамма - квантов. Основная часть энергии деления приходится на энергию ядер-осколков.
Физика, математика лекции учебники курсовые студенту и школьнику