- •V. Приложения. Справочная информация раздел 1
- •Основные физические постоянные (округленные значения)
- •Некоторые астрономические величины.
- •Вселенная
- •Наша Галактика
- •Солнечная система
- •Физические постоянные вещества и излучения
- •Плотность твёрдых тел.
- •Удельное сопротивление металлов.
- •Энергия ионизации атомов и работа выхода электронов из металлов.
- •Диэлектрическая проницаемость.
- •Поляризуемость (α) некоторых атомов, ионов и молекул
- •Электрические дипольные моменты pe молекул некоторых веществ.
- •Магнитные моменты рm некоторых атомов, молекул или ионов
- •Температурный коэффициент α сопротивления при 20ºС.
- •Удельное сопротивление некоторых металлов и сплавов
- •Температурные коэффициенты сопротивлений некоторых металлов и сплавов ( . 103)
- •Электрохимические эквиваленты некоторых веществ.
- •Магнитная проницаемость материалов
- •Температура Кюри т, намагниченность насыщения j и магнитная проницаемость μ ферромагнетиков.
- •Зависимость показателя преломления среды от длины волны светового излучения
- •Области прозрачности некоторых веществ
- •Оптические материалы для прозрачных обтекателей ракет.
- •Оптические материалы для внутренних деталей фотоэлектронных приборов
- •Значения функции y(X) – функции Планка в относительных координатах. Значения нормированы на y(1)
- •Водорода
- •Наиболее интенсивные линии спектров элементов, расположенные по длинам волн
- •* Эквивалентная ширина – ширина соседнего с линией участка непрерывного спектра, энергия которого равна энергии, поглощенной в линии.
- •Наиболее распространенные лазеры
- •Энергия связи в сравнении с другими характерными энергиями
- •Ртутные выпрямители (падение напряжения в дуге 18-25 в)
- •Годичные дозы облучения земными радионуклидами (мЗв/год) Эффективная эквивалентная доза (обусловлена к40, Rb87, семейства u238, Th232)
- •Изотопный состав чернобыльского выброса
- •Средние значения удельной активности естественных радионуклидов в стройматериалах на территории некоторых государств
- •Основные радиоактивные изотопы
- •Дозы облучения человека от различных источников
- •* За первый год, (по Беларуси в среднем 2,2) ** (4 – 8).106 без учета 14с *** за 70 лет Средние годовые эффективные дозы облучения человека от естественных источников радиации
- •Временные допустимые уровни (вду), Ки/л, Ки/кг, содержания радионуклидов в пищевых продуктах, установленные в связи с аварией на чаэс
- •Радиоактивные изотопы широкого применения
- •Толщины просвечивания материалов при γ-дефектоскопии
- •Ускорители
- •Актиноиды
- •Раздел 1. . Физические свойства воздуха
- •Физические свойства воздуха
- •Средний химический состав сухого атмосферного воздуха .
- •Состав сухого воздуха (объёмная концентрация газов в атмосфере).
- •Давление пара основных компонент воздуха в зависимости от температуры в мм рт. Ст.
- •Давление и плотность насыщенных паров воды в зависимости от температуры
- •Температура воздуха (с) при которой образуется конденсационный след в зависимости от относительной влажности и давления
- •Плотность и энтропия сухого воздуха (1 ата 1,034 кг/см2 760 мм рт. Ст. 1,014 бар )
- •Плотность и молярная масса воздуха.
- •Плотность воздуха
- •Вязкость динамическая – Па.С (кг/м. С). Для воздуха 17,95.10-6 Па.С 1 Пуаз – 10-1 Па.С Вязкость кинематическая / ( - плотность) м2/с Для воздуха 13,88.10-6 м2/с 1 Стокс – 10-4 м2/с
- •Вязкость воздуха в зависимости от температуры
- •Оптические свойства воздуха и атмосферы
- •Показатель преломления атмосферы в оптическом диапазоне.
- •Коэффициенты теплового излучения в приземном слое в утренние часы воздуха при различных температурах и давлениях
- •Электрические свойства воздуха.
- •Диэлектрическая постоянная влажного воздуха,
- •Напряжение искрового разряда в воздухе.
- •Подвижность электронов в воздухе.
- •Рекомбинация ионов в воздухе.
- •Основные группы атмосферных ионов.
- •Число ионов, возникающих за 1с в 1см3 воздуха.
- •Криогенные свойства воздуха.
- •Вязкость сжиженного воздуха при давлении насыщения, 10-3 Па.С
- •Изменение коэффициента теплопроводности с температурой.
- •Теплопроводность сухого воздуха.
- •Теплопроводность воздуха ( 106 кал/( см.С. 0с ))
- •Теплоемкость воздуха.
- •Удельная теплоёмкость сухого воздуха при атмосферном давлении.
- •Удельная теплоемкость ср воздуха при различных температурах и давлениях.
- •Удельная теплоемкость воздуха при различных температурах и нормальном атмосферном давлении.
- •Скорость звука в воздухе в зависимости от температуры.
Ртутные выпрямители (падение напряжения в дуге 18-25 в)
Тип |
Номинальный выпрямленный ток, А |
||||
Напряжение |
|||||
230 - 460 |
600 |
825 |
1650 |
3300 |
|
РВ5 |
60 |
500 |
- |
- |
- |
РВ10 |
1100 |
100 |
900 |
- |
- |
РВ20 |
2000 |
2000 |
1750 |
750 |
500 |
РВ30 |
3000 |
3000 |
2900 |
1125 |
750 |
РВ50 |
5000 |
5000 |
5000 |
- |
- |
КПД в зависимости от выпрямленного напряжения
230 В |
460 |
600 |
825 |
1650 |
3300 |
86% |
90 |
92 |
94 |
94 |
95 |
Сварка
1. Баллоны.
Баллоны для кислорода: ёмкость баллона – 40л; количество кислорода при давлении 150 ат – 6 м3 ; длина баллона – 1390 мм; внутренний диаметр баллона – 200 мм; толщина стенки – 7 – 8; вес баллона -80 кг. Цвет окраски кислородного баллона – синий. Периодичность испытания баллона – 3 года. На баллоне указывается дата следующего испытания.
Баллоны для ацетилена: наполнитель – кизельгур, древесный уголь и т.п.; давление ацетилена для растворения его в ацетоне – 15 ат ; количество ацетона на 1 л ёмкости баллона – 0,4 л; количество ацетилена, поглощаемого одним объёмом ацетона при давлении 15 ат – 360 объёмов; количество ацетилена, поглощаемого 1 л ацетона – 23 л ; предельное давление, выше которого ацетилен взрывоопасен – 1,75 ат. Цвет окраски ацетиленового баллона – белый. Количество ацетилена, вмещаемого баллоном ёмкостью 40 л (400,42315) – 5520л
Таблица 46. Соотношение единиц СИ и внесистемных единиц активности и характеристик поля излучения.
Величина и ее символ |
Название и обозначение единиц |
Связь между единицами |
|
Единица СИ |
Внесистемная единица |
||
Активность радионуклида, А |
Беккерель (Бк) |
Кюри (Ки) |
1 Ки = 3,700 · 1010 расп./с = 3,700 · 1010 Бк 1 Бк = 1 расп./с 1 Бк = 1 расп./с = 2,703 · 10-11 Ки |
Удельная активность радионуклида, а |
Бк/(м3.с) или Бк/(кг.с).
|
|
|
Плотность потока энергии излучения, Е |
Ватт на квадратный метр (Вт/м2) |
Эрг на квадратный сантиметр в секунду, эрг/(см2 · с) или мегаэлектрон – вольт на квадратный сантиметр в секунду, МэВ/(см2 · с) |
1 эрг/ (см2 · с) = 1 · 10-3 Дж/(м2 · с) = 1 · 10-3 Вт/м2 1 Вт/м2 = 1 Дж/(м2 · с) = 1 · 103 эрг/(см2 · с) 1 МэВ/(см2 · с) = 1,602 · 10-9 Дж/(м2 · с) = 1,602 · 10-9 Вт/м2 1 Вт/м2 = 1 Дж/(м2 · с) = 6,24 · 108 МэВ/(см2 · с) |
Поглощенная доза, D |
Грэй (Гр) |
Рад (рад) |
1 рад = 100 эрг/г = 1 · 10-2 Дж/кг = 1· 10-2 Гр 1 Гр = 1 Дж/кг 1 Гр = 1 Дж/кг = 104 эрг/г = 100 рад |
Мощность поглощенной дозы, D |
Грэй в секунду (Гр/с) |
Рад в секунду (рад/с) |
1 рад/с = 1 · 10-2 Дж/(кг · с) = 1 · 10-2 Гр 1 Гр/с = 1 Дж/(кг · с) = 1 · 102 рад/с |
Эквивалентная доза, Н |
Зиверт (Зв)
|
Бэр (бэр) |
|
Мощность эквивалентной дозы, Н |
Зиверт в секунду (Зв/с) |
Бэр в секунду (бэр/с) |
1 бэр/с = 1 · 10-2 Зв/с 1 Зв/с = 100 бэр/с |
Экспозиционная доза, Х |
Кулон на килограмм (Кл/кг) |
Рентген (Р) |
1 Р = 2,58 · 10-4 Кл/кг 1 Кл/кг ≈ 3,88 · 103 Р |
Мощность экспозиционной дозы, Х |
Кулон на килограмм в секунду Кл/(кг · с) |
Рентген в секунду (Р/с) |
1 Р/с = 2,58 · 10-4 Кл/(кг · с) 1 Кл/(кг · с) ≈ 3,88 · 103 Р/с |
Керма, К |
Грэй (Гр) |
Рад (рад) |
1 рад = 100 эрг/г = 1 · 10-2 Дж/кг = 1 · 10-2 Гр 1 Гр = 1 Дж/кг 1 Гр = 1 Дж/кг = 1 · 104 эрг/г = 100 рад |
Мощность кермы, К |
Грэй в секунду (Гр/с) |
Рад в секунду (рад/с) |
1 рад/с = 1 · 10-2 Дж/(кг · с) = 10-2 Гр/с 1 Гр/с = 1 Дж/(кг · с) = 1 · 102 рад/с |
Коллективная эффективная эквивалентная доза |
чел.-Зв |
|
|
Интегральная доза облучения |
Грей-кг |
|
|
Амбиентная доза |
|
|
|
Радиоактивность - самопроизвольный распад неустойчивых ядер некоторых атомов, сопровождающийся испусканием ионизирующего излучения (радиации).
Ионизирующее излучение - поток элементарных частиц или квантов, энергия которых достаточно велика, чтобы вызвать ионизацию атомов и молекул в облучаемом веществе. Основные виды ионизирующего излучения- альфа-частицы, бета-лучи, позитроны, рентгеновские лучи, гамма-лучи, нейтроны.
Альфа-частица - ядро атома гелия, состоит из двух протонов и двух нейронов. В воздухе пробег альфа-частицы не превышает нескольких сантиметров, в мягких биологических тканях - несколько десятков микрометров.
Бета-лучи - электроны и позитроны. В воздухе они способны пролететь несколько метров, в мягкие ткани могут проникать на расстояние нескольких миллиметров.
Гамма-лучи - кванты электромагнитного излучения высокой энергии с длиной волны короче 0,01 нм. Их появление обычно сопровождает α и β-распад. Способны распространяться на большие расстояния. При одинаковой энергии пробег в воздухе α β и γ-лучей составляет соответственно несколько см , несколько м , в алюминии – 0,01 мм, 1 см, 1 м.
Рентгеновские лучи - кванты электромагнитного излучения с длиной волны от 0,01 до 100 нм. Обладают меньшей энергией, чем гамма-лучи. Образуются не только при радиоактивном распаде, но и в рентгеновской трубке.
Нейтроны - нейтральные частицы, вызывают косвенную ионизацию.
Единицей измерения радиоактивности служит беккерель (Бк, Bq). Один беккерель равен одному распаду в секунду. Часто используют внесистемную единицу- кюри (Ки, Ci). Один кюри соответствует числу распадов в секунду в 1 грамме радия. 1 Ки =3,7*1010 Бк.
Широко известная внесистемная единица рентген (P, R) служит для определения экспозиционной дозы. Один рентген соответствует дозе рентгеновского или гамма-излучения, при которой в 1 см3 воздуха образуется 2*109 пар ионов (суммарный заряд ионов равен одной единице заряда в системе СГС) 1P = 1,58*10-4Кл/кг.
Концентрация радиоактивности необходима для описания радиационной обстановки, когда радиоактивные вещества осели на поверхность или взвешены в воздухе. Поэтому уровень радиации измеряется в Бк/(м3.с) или Бк/(кг.с).
Чтобы оценить действие излучения на вещество, измеряют поглощенную дозу, которая определяется как поглощенная энергия на единицу массы. Единица поглощенной дозы называется рад (от английского radiation absorber dose). Один рад равен 100 эрг/г. В системе СИ используют другую единицу – грей (Гр,Gy). 1 Гр = 100 рад = 1 Дж/кг.
Биологический эффект различных видов излучения неодинаков. Это связано с отличиями в их проникающей способности и характере передачи энергии органам и тканям живого организма. Поэтому для оценки биологических последствий используют биологический эквивалент рентгена - бэр ( в английском языке- rem, Roentgen Equivalent of Man). Доза в бэрах эквивалентна дозе в радах, умноженной на коэффициент качества излучения. Для рентгеновских, бета- и гамма-лучей коэффициент качества считается равным единице, то есть бэр соответствует раду. Для альфа-частиц коэффициент качества равен 20 ( это означает, что альфа-частицы вызывают в 20 раз более сильное повреждение живой ткани, чем та же поглощенная доза бета- или гамма-лучей). Для нейтронов коэффициент составляет от 5 до 20 в зависимости от энергии. В системе СИ для эквивалентной дозы введена специальная единица, называема зиверт (Зв, Sv). 1 Зв = 100 бэр. Эквивалентная доза в зивертах соответствует поглощенной дозе в Греях, умноженной на коэффициент качества.
Дозы облучения
Экспозиционная доза определяется только для воздуха и только для рентгеновского и γ-излучения. Это такой уровень радиации, при котором в 1 кг облучаемого воздуха создаются ионы с электрическим зарядом одного знака в 1 Кл
Поглощенная доза – характеристика воздействия радиации на объект. Она определяется энергией излучения, переданной массе вещества. 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад
Керма – отношение суммы начальных кинетических энергий dE , всех заряженных ионизирующих частиц, образовавшихся под действием косвенно ионизирующего излучения в элементарном объеме вещества, к массе dm вещества в этом объеме. Единица кермы – Грей.
Эквивалентная доза вводится для того, чтобы учесть неодинаковую ионизирующую способность различных излучений. Для этого каждому виду излучений приписывается свой коэффициент качества излучения k. Для рентгеновского и γ-излучения k = 1, для быстрых нейтронов k = 10, для α-частиц k = 20. Понятие эквивалентной дозы вводится для «средней» ткани человеческого тела
Эффективная эквивалентная доза вводится для учета воздействия радиации на организм, принимая во внимание неодинаковую радиочувствительность отдельных органов. Это обстоятельство учитывается посредством коэффициентов радиационного риска К (для красного костного мозга К = 0,12, для костной ткани - 0,03, для щитовидной железы - 0,03, для молочной железы - 0,15, для легких - 0,12, для яичников и семенников - 0,25, для других тканей - 0,30, для организма в целом - 1,0). Таким образом, облучение щитовидной железы дозой в 1 Зв наносит такой же ущерб организму, как и облучение дозой 0.03 Зв всего тела.
Ожидаемая эффективная эквивалентная доза рассчитывается на определенный период пребывания человека в зоне заражения. Ее расчет требует знания множества факторов: периодов полураспада отдельных радионуклидов, их долю в общей радиоактивности, способность накапливаться в отдельных органах и выводиться из организма, особенности рациона питания и загрязненность продуктов, долю внешнего облучения и т.д. (Вводится доза за жизнь 70 лет)
Коллективная эффективная эквивалентная доза (чел.-Зв) объективная оценка масштаба радиационного поражения. Именно по этой величине производится статистическая оценка последствий поражения для живущего и будущих поколений. Всего за счет использования воздушного транспорта человечество получает коллективную эффективную эквивалентную дозу 2000 чел.-Зв.
Таблица 47. Годичные дозы облучения космическими лучами (бэр/год)
Условия облучения |
Доза |
Условия облучения |
Доза |
Уровень моря |
0,02 – 0,04 |
Радиационный пояс Ван Аллена |
1500 |
На высоте 1,5 км |
0,04 – 0,06 |
Поверхность Луны |
7 - 12 |
На высоте 3 км |
0,08 – 0,12 |
Межпланетное пространство |
13 - 25 |
На высоте 12 км |
2,8 |
Межзвездное пространство |
30 - 70 |
На высоте 200 км (низкая околоземная орбита) |
10 |
|
|
