Изменение интенсивности потока излучения от расстояния

№ замера	Ri в см
Nср
NR
Nвыч

стороны пульта управления (R_i = 6, 11, 16, 21 и 25 см). Интенсивность потока на расстояние, равным 25 см, принимается за естественный фон.

На каждом расстоянии производится пять замеров. Результаты измерений, абсолютные числовые значения (показание прибора 0,821 абсолютное число 821), записываются в табл. 7.3.

По результатам измерений потока γ-излучения провести вычисление величин:

N_cp = ∑Ni/5

N_R = N_ср – N_ф, где N_ф = const = N_ср. при R = 25

N_выч = N_o(R_о/R_i)², где N_o = const = N_R при R =3, a R_o =3 = const.

По результатам расчета построить график

N_R, N_выч = f(R_i)

и делается вывод о влиянии расстояния на интенсивность фотонов γ-излучения.

Провести измерения изменения интенсивности поглощения потока гамма излучения различными материалами.

Таблица 7.4.

Исследуемые материалы

Интенсивность гамма излучения, имп./с.

δN

dd½

При наличии экрана

Без экрана

N1

N2

N3

Ncp.

N1

N2

N3

Ncp.

Бетон d =...мм. μ =....

Сталь d =...мм. μ =....

Свинец d=...MM. μ =...

Установить исследуемый материал (экран) между блоком детектирования и корпусом пульта измерения. Провести три измерения интенсивности фотонов γ-излучения (N_i).

Убрать исследуемый материал, не изменяя расстояние между детектором и корпусом пульта измерения. Провести три измерения интенсивности γ-излучения без материала (экрана). Результаты измерений (абсолютные значения цифр) записать в табл. 7.4.

4.3. Расчёты результатов выполненных измерений:

1. Определить количество фотонов, поглощенных 1 мм материала (экрана).

N _ср. без экрана - N _ср. с экраном

δN = -----------------------------------------------

D (мм)

где d - толщина исследуемого материала в мм, N_cp. - без экрана, N_cp. - с экраном - средние значения интенсивности потока гамма излучения без экрана и с экраном, соответственно.

2. Определить толщину половинного ослабления потока гамма излучения исследуемого материала.

d _½ = ln 2 / μ = 0,693 / μ,

где μ - линейный коэффициент ослабления при энергии гамма, излучения 1,25 МэВ. μ равно для:

Бетона - 0,14 см^-1,

Стали - 0,34 см^-1,

Свинца - 0,66 см^-1

По результатам расчета δN и d _1/2 дать заключение об эффективности поглощения (защиты) исследуемых материалов от γ-излучения.

Выводы по выполненной работе

Вопросы к зачёту

1. Какие существуют методы защиты от ионизирующего (радиационного) излучения?

2. Какой Вы знаете основной механизм воздействия радиации на биологическую ткань?

3. Методы физической защиты от воздействия ионизирующего излучения?

4. Что выражает коэффициент половинного ослабления?

5. Принцип действия радиометра СРП - 88П?

6. Как можно защитить себя от воздействия радиации при хроническом (длительном) его воздействии на организм?

7. Какой кривой описывается изменение интенсивности потока гамма излучения от расстояния?

8. Какие микро-, макроэлементы и витамины полезны человеку, проживающему на загрязнённой радионуклидами территории?

9. Дайте определение и приведите примеры стохастических и детерминистских эффектов.

10. Какие лекарственные травы и средства, обладают радиозащитным действием и улучшают функцию организма?

 

 

Лабораторная работа №8.

РАДИАЦИОННАЯ РАЗВЕДКА

1. Цель работы: ознакомиться с особенностями и различиями загрязнения окружающей среды после ядерного взрыва и аварии на АЭС, загрязнения территории радионуклидами, с приборами радиационной разведки, действие которых основано на ионизационном методе, и с методами контроля загрязненности поверхностей, а также приобрести навыки в работе с ними.

2. Порядок выполнения работы:

2.1 При выполнении работы руководствоваться правилами техники безопасности в лаборатории;

2.2 до начала выполнения работы изучить устройство, эксплуатацию и подготовку к работе с прибором, находящимся на рабочем месте;

2.3 при работе с источниками ионизирующих излучений разрешается освобождать их от предохранительных экранов только на время выполнения замера, помня о вредности их воздействия;

2.4. не оставлять приборы включенными во время перерывов в работе, т.к. это приводит к расходованию ресурсов источников питания;

2.5. оберегать прибор от толчков, ударов, падений, при переноске использовать его укладочный ящик;

2.6. при обнаружении неисправностей или сомнении в работоспособности собранных схем обращаться к преподавателю или лаборанту;

2.7. законспектировать в рабочую тетрадь ответы на контрольные вопросы;

2.8. рассчитать полученные данные и сделать вывод о результатах выполненных измерений.

Теоретическая часть.

В 1938 году немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман открыли, что при бомбардировке атомов урана (²³⁵U) нейтронами некоторые ядра расщепляются на две примерно равные части и при этом высвобождается большое количество ядерной энергии. В начале 1939 года французский физик Жолио-Кюри сделал вывод, что возможна цепная реакция, которая приведет к взрыву чудовищной разрушительной силы и что уран может стать источником энергии, как обычное взрывное вещество. Это заключение стало толчком для разработок по созданию ядерного оружия.

3 .1. Ядерное оружие. К осени 1944 года работы по созданию атомной бомбы были завершены. Утром 6 и 9 августа 1945 года американцы взорвали две атомные бомбы над японскими городами Хиросима и Нагасаки. В результате погибло 105 тыс. и ранено 69 тыс. человек, соответственно. В СССР испытание ядерного оружия было произведено в 1949 году на полигоне Семипалатинска. В создании атомной бомбы принял участие коллектив ученых (И.Е. Тамм, А.И. Алиханов, Я.И. Френкель, Д.Д. Иваненко, А.П. Александров), который возглавлял И.В. Курчатов.

И.В. Курчатов(1903-1960)

Принцип работы ядерного оружия основан на цепной реакции. В куске урана (²³⁵U) или плутония (²³⁹Pu) при бомбардировке нейтронами происходит расщепление первого ядра, и освобождаются 2-3 нейтрона, которые в свою очередь расщепляют следующие 4 ядра с выделением 8-12 нейтронов и т.д. При расщеплении ядер за доли секунды, количество расщепленных атомов, а значит и количество выделенной при этом энергии, возрастает лавинообразно. Этот процесс называется цепной реакцией (рис. 8.1).

Рис. 8.1 Цепная ядерная реакция

Для того чтобы цепная реакция произошла, необходима минимальная масса ядерного топлива (²³⁵U) или (²³⁹Pu) – критическая масса. Критическая масса для ²³⁵U равна 23 кг, а для ²³⁹Pu - 5,6 кг.

В атомной бомбе используют чистый ²³⁵U или ²³⁹Pu с критической массой, разделенной на две или более частей. Для взрыва необходимо соединить эти части над целью в единое целое, чтобы их общая масса стала более критической. Источником цепной реакции становится источник нейтронов. В миллионные доли секунды происходит цепная реакция с выделением огромного количества энергии и смертельной радиации. Высокоактивные продукты распада сыплются с неба, не
ся гибель всему живому.

Приведенную высоту взрыва определяют по формуле, равной =

Н/q^1/3 = 10,2 м/т^1/3,

где Н - высота взрыва в метрах, q - мощность взрыва в тоннах тротилового эквивалента.

Причиной радиоактивного загрязнения местности в районе эпицентра взрыва является образование в грунте наведенной активности под действием потока нейтронов проникающей радиации, испускаемой из зоны взрыва ядерного заряда. На 1 час после взрыва радиационная разведка предупредительными знаками обозначает границы зон радиоактивного загрязнения с уровнями радиации 25 Р/ч, 0,5 Р/ч и 0,1 Р/ч. Уровни радиоактивности на местности в районе эпицентра ядерного взрыва измеряются на разное время после его осуществления (табл. 8.1).

 

Таблица 8.1