Литература

Основная: 1. Н.М.Ливенцев, Курс физики, 1974, §§167-172,175,181.

2. Н.М.Ливенцев, Курс физики, 1979, т.2, §§122-127,130, 136,137.

3. А.Н.Ремизов, Курс физики, электроники и кибернетики, 1982, гл.35, §§3-5,7-10.

Дополнительная:

1. Н.И.Губанов, А.А.Утепбергенов, Медицинская биофизика, 1978, гл.10, стр.231-245.

2. Я.Д.Линденбратен, Ф.М.Лясс, Медицинская радиология, 1986.

3. Д.Б.Мэрион, Общая физика с биологическими примерами, 1986.

ЗАДАНИЕ ПО УИРС

1. Используя дополнительную литературу, сделать доклад на одну из предлагаемых тем:

а/ Биологическое действие ионизирующего излучения.

б/ Влияние радиации на человека.

в/ Использование радионуклидов в диагностике.

г/ Использование радионуклидов в терапии.

2. Используя от 5 до 10 пластин поглотителя из одного материала, экспериментально получить зависимость числа частиц ионизирующего излучения от толщины поглотителя.

14

Задачи

1. В результате захвата альфа-частицы ядром азота , находящегося в организме в большом количестве, образуется неизвестный элемент и протон. Написать ядерную реакцию и определить неизвестный элемент. Ответ: изотоп кислорода О

2. В медицине широко применяется кобальт. Сколько ядер из одного моля радиоактивного кобальта распадется в первый месяц? Период полураспада его 5,3 года,

Ответ: 0,065 10²³ ядер.

3. За какой промежуток; времени из 10⁹ атомов фосфора распадается 10 атомов? Период полураспада фосфора 14,3 дня.

Ответ; 1,78*10^-2C.

4. Определить период полураспада, если из 10 атомов радиоактивного вещества зa 10с распадется 5 атомов.

Ответ; 1,6 дня

5. Ядерная реакция типа (n p) обладает вредным биологическим действи-ем, так как при бомбардировке ядер азота N, находящегося в организме в большом количестве, выбрасывается протон с большой энергией, вызывающий сильную ионизацию, а появляющееся новое ядро элемента с достаточной энергией вызывает изменения в молекулах организма. Написать данный тип реакции и определить новое ядро элемента.

Ответ: изотоп углерода С,

3

Альфа-распад состоит в самопроизвольном превращении ядра с испусканием -частицы, являющейся ядром гелия. Альфа-частица обозначается или . Схема альфа-распада записывается в виде:

,

где X и Y - символы соответственно материнского и дочернего ядер. Примером -распада является превращение урана в торий:

.

Бета-распад заключается во внутриядерном взаимном превращении нейтрона и протона. Различают три вида бета-распада.

1. Электронный, или ^- - распад, который проявляется в вылете из ядра ^--частицы (электрона). Схема ^-- распада записывается в виде:

.

Примером ^-- распада может быть превращение трития в гелий:

.

При ^--распаде электрон образуется вследствие внутриядерного превращения нейтрона в протон:

.

2.Позитронный, или ⁺- распад. Схема ⁺- распада:

.

Примером ⁺- распада является превращение рубидия в криптон:

.

4

При ⁺- распаде позитрон образуется вследствие внутриядерного превращения протона в нейтрон:

.

3. Электронный или е - захват. Этот вид радиоактивности заключается в захвате ядром одного из внутренних электронов атома, в результате чего протон ядра превращается в нейтрон:

.

Схема электронного захвата:

.

Примером е - захвата может быть превращение бериллия в литий:

.

В зависимости от того, с какой внутренней оболочки захватывается электрон, иногда различают К -захват, L - захват и т.д. При электронном захвате освобождаются места в электронной оболочке, поэтому этот вид радиоактивности сопровождается характеристическим рентгеновским излучением. Именно по рентгеновскому излучению и был обнаружен электронный захват.

Радиоактивностью является также спонтанное деление ядер, протонная радиоактивность и др. Понятие радиоактивности иногда распространяют и на превращения элементарных частиц.

Любой вид радиоактивного распада сопровождается радиоактивным излучением. Понятие радиоактивного излучения объединяет в себе различные виды излучения, имеющие разную природу.

Альфа-излучение - это поток ядер гелия с высокой кинетической энергией, состоящих из двух протонов и двух нейтронов.

Бета-излучение - это поток электронов или позитронов с высокой кинетической энергией.

13

- рассчитать для каждого материала толщину слоя половинного ослабления

и занести в таблицу 4.