[Ред.]Принцип дії

Схематичне зображення рентгенівської трубки. X — рентгенівські променіб K — катод, А — анод (його ще називають деколи антикатодом), С — тепловідвід (охолодження), U_h — напруга розжарення катода, U_a — прискорююча напруга, W_in — ввід водяного охолодження, W_out — вивід водяного охолождення анода.

Рентгенівські промені виникають при сильному прискоренні заряджених частинок (гальмівне випромінювання), або при високоенергетичних переходах у електронних оболонках атомів або молекул. Обидва ефекти використовуються в рентгенівських трубках.

18) Поглинання та розсіяння рентгенівського випромінювання

Рентгенівське випромінювання має велику проникну здатність. При взаємодії рентгенівських фотонів з електронами атомів речовини енергія випромінювання витрачається на такі процеси утворення: когерентного випромінювання, при якому довжина хвилі та енергія розсіяного фотона не змінюються, а змінюється тільки напрям імпульсу; некогерентного випромінювання, при якому змінюються напрям і величина імпульсу фотона та його енергія (комптонівське розсіяння); фотоелектронів, які мають певні значення кінетичної енергії, та іонізованих атомів (внутрішній фотоефект); двічі іонізованих атомів та на ін. Внаслідок цього інтенсивність рентгенівського випромінювання при проходженні крізь речовини зменшується, тобто воно поглинається. Поглинання рентгенівського випромінювання в загальному випадку зумовлене справжнім поглинанням та розсіянням і відбувається за експоненціальним законом

20)  

Радіоактивністю називають самовільне (спонтанне) перетворення ядер нестійких ізотопів одних елементів в ядра ізотопів інших елементів, що зумовлено внутрішніми причинами та супроводжується α- β- γ-  випромінюванням, а також інших частинок (нейтронів, протонів). До радіоактивних процесів належать:

1. α – розпад;

2. β – розпад;

3. γ – випромінювання;

4. спонтанний поділ тяжких ядер;

5. протонна радіоактивність;

Радіоактивність, яка спостерігається в ядрах, що існують у природних умовах, називається природною.

Радіоактивність ядер, які отримані за допомогою ядерних реакцій, називається штучною.

Природні радіоактивні перетворення ядер, які відбуваються самочинно, називаються радіоактивним розпадом.

Ізотопи — це нукліди одного хімічного елемента, які мають однакове протонне число (заряд ядра). Позначення нуклідів Оксигену

Застосування у медицині

Властивість хімічних елементів концентруватися в різнихтканинах та частинах організму лежить в основі застосування мічених атомів у біології і особливо вмедицині. Наприклад, поглинання йоду щитовидною залозою встановлено за допомогою мічених атомів йоду. Мічені атоми заліза дозволяють визначити загальний об'ємкрові в організмі. Для цього у вену тварини вводять певну кількість крові з радіоактивним залізом. Через деякий час у цієї тварини беруть таку саму кількість крові. Відношенняінтенсивності випромінювань радіоактивним залізом у взятій і введеній крові дорівнює відношенню кількості введеної крові до її загальної кількості. Мічені атоми допомагають визначити розміщення злоякісних пухлин в організмі, що значно полегшує роботу хірургів. Досягнуто перших успіхів у боротьбі з раком різних органів людського організму.

Наукові і медичні установи України широко використовують мічені атоми для дослідження обміну речовин у живих організмах і для лікування хвороб. Так, наприклад, уточнено дані про хімічний склад головного мозку, вивчено окремі етапи обміну речовин у головному мозку тощо. Провадяться досліди над вивченням умов родючості ґрунтів. Досліджено процес фосфорного живлення молодихдеревних рослин і встановлено, що фосфор більше поглинається молодим листям, а після осіннього листопадучастково входить у ґрунт. Застосування мічених атомів взагалі дало можливість визначити, як саме фосфор засвоюється кореневою системою і поверхнею листя рослин. Встановлено, в які періоди розвитку слід вноситипідживлення для багатьох сільськогосподарських культур.

21)Активність радіоактивної речовини (А) визначають кількістю розпадів ядер атомів за одиницю часу. Вона пропорційна кількості РР і зворотно пропорційна періоду напіврозпаду речовин, тобто характеризує інтенсивність радіоактивного випромінювання джерела (ступінь небезпеки). Одиниця вимірювання еквівалентної дози в системі Сі називається зіверт (Зв), позасистемна одиниця – бер (біологічний еквівалент рентгена); 1 бер – це енергія будь-якого виду випромінювання, поглинута одним грамом біологічної тканини, яка створює такий же біологічний ефект, як і доза рентгенівського або гамма-випромінювання в 1 рад.

22) А́льфа-части́нка (α-частинка) — позитивно заряджена, високоенергетична частинка, яка випромінюється ядрами деяких радіоактивних атомів. Потік α-частинок іноді називають α-променями. Кожна альфа-частинка складається з 2нейтронів і 2 протонів, тобто є ядром атома гелію ⁴He²⁺. Альфа-частинки є одним з продуктів спонтанного розпадурадіоактивних ізотопів, таких як радій чи торій. Процес емісії,альфа-розпад, трансформує один хімічний елемент на інший, знижуючи атомне (чи протонне) число на два та атомну масу(чи ядерне число) на чотири. Альфа-розпад можливий завдяки явищу квантового тунелювання.

Альфа-частинки, маючи в своєму складі два протони та два нейтрони, є подвійними магічними ядрами, тобто відзначаються особливою стабільністю.

Альфа-частинка має заряд +2e, де e — заряд електрона іенергію спокою 3.72738 ГеВ. Кінетична енергія альфа-частинок, які утворюються під час альфа-розпаду, зазвичай становить кілька МеВ. При зіткненнях з атомами середовища новоутворена альфа-частинка сповільнюється, і, врешті-решт, приєднує до себе два електрони, перетворюючись на нейтральний атом гелію.

23) Бе́та-части́нки (рос. бета-частицы, англ. beta particles, нім.Betateilchen) — електрони й позитрони, які вилітають ізатомних ядер деяких радіоактивних речовин при радіоактивному бета-розпаді. Напрям руху бета-частинок змінюється магнітними і електричними полями, що свідчить про наявність у них електричного заряду. Швидкості електронів досягають 0,998 швидкості світла. Бета-частинкиіонізують гази, викликають люмінесценцію багатьох речовин, діють на фотоплівки.

Основною реакцією утворення бета-частинок є розпаднейтрона за однією із схем

,

де n - нейтрон, p⁺ - протон, p^- - антипротон, e^- - електрон, e⁺ - позитрон, ν - нейтрино,   - антинейтрино. Ці реакції відбуваютсья здебільшого всередині ядра.

Бета-частинки - заряджені частинки, а тому інтенсивно взаємодіють з речовиною на всій довжині свого пробігу. Вони залишають за собою трек іонізованих атомів і молекул. При детектуванні в камерах Вільсона й бульбашкових камерах вмагнітному полі, трек закручується, що дозволяє ідентифікувати бета-частинки за їхньою масою.

24) Га́мма-випромі́нювання або гамма-промені —електромагнітне випромінювання найвищої енергії здовжиною хвилі меншою за 1 ангстрем. Утворюється в реакціях за участю атомних ядер і елементарних частинок в процесах розпаду, синтезу, анігіляції, при гальмуванні заряджених частинок великої енергії.

Позначаються грецькою літерою γ.

Гамма-промені спричиняють іонізацію атомів речовини, мають велику проникність, не заломлюються, породжуютьелектрон-позитронні пари.

Гамма-промені можуть також народжуватися при анігіляції частинок із античастинками. Оскільки в такому випадку сумарний імпульс частинок і античастинок в таких випадках зазвичай невисокий, утворені при анігіляції два гамма-кванти розповсюджуються в протилежних напрямках. Одночасне детектування двох гамма-квантів, що розповсюджуються в протилежних напрямках, є експериментальним свідченням акту анігіляції

25) Іонізуюче випромінювання має високу біологічну активність. Залежно від дози опромінення та низки інших умов воно здатне негативно впливати на людину вплоть до її загибелі. Біологічна дія радіоактивного випромінювання полягає в ушкодженні; іонізації або збудженні молекул (у тому числі ДНК), загибелі клітин, виникненні мутацій.

Відзначають такі ефекти впливу іонізуючою радіації на організм людини: соматичні (гостра променева хвороба, хронічна променева хвороба, місцеві променеві ураження); сомато–стохатичні (злоякісні новоутворення, порушення розвитку плода, скорочення тривалості життя); генетичні (генні мутації, хромосомні аберації)фармпрепаратыв

26) Газорозрядний лічильник — це порожнистий метале­вий циліндр, що служить катодом; його заповнено су­мішшю інертних газів з невеликою кількістю галогенів. Анодом є металева нитка, натягнена всередині циліндра і з'єднана з позитивним полюсом джерела живлення. Ви­води анода і катода зроблені через ізолятори, розташовані у торцях корпуса лічильника. На відміну від іонізацій­них камер газорозрядні лічильники працюють у режимі ударної іонізаці