Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом - Ионизирующее излучение, его виды и характеристика. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
Заряженная частица при прохождении через вещество теряет свою энергию вследствие ионизационного торможения.
Ионизационное торможение - это механизм потерь энергии заряженной частицы вследствие возбуждения и ионизации атомов среды, в которой она пролетает.
Для количественной характеристики взаимодействия заряженной частицы с веществом используют следующие величины:
Линейная плотность ионизации ( i ) - число пар ионов, образующихся на единицу пути пробега частицы.
[м -1]
2. Линейная тормозная способность ( S ) - энергия, теряемая заряженной частицей на единицу пути пробега.
3. Средний линейный пробег зараженной ионизирующей частицы ( R ) - это расстояние между началом и концом пробега частицы в данном веществе.
Рассмотрим некоторые характерные особенности взаимодействия различных видов излучения с веществом.
А) б - лучи - по мере движения б - частицы в среде вызываемая ею линейная плотность ионизации меняется. С уменьшением скорости ее движения она сначала быстро растет, а потом резко падает до нуля при завершении пробега (х=R ).
Рис. 1
Возрастание "i" обусловлено тем, что при меньшей скорости б - частица больше времени проводит вблизи молекулы (атома) среды, что увеличивает вероятность его ионизации. После того, как энергия б - частицы станет сравнима с энергией молекулярно-теплового движения, она захватывает 2 электрона в веществе и превращается в атом гелия 24 Не.
Кроме первичных процессов ионизации и возбуждения атомов могут проявляться вторичные процессы.
Рис. 2
Увеличение скорости молекулярно-теплового движения молекул.
Характеристическое рентгеновское излучение.
Радиолюминисценция.
Специфические химические процессы.
Б) в - лучи - кроме ионизации и возбуждения вызывают и другие процессы. При торможении электронов возникает тормозное "R - излучение", в - частицы рассеиваются на электронах вещества и при этом их траектории сильно искривляются.
Поглощение в - частиц с данной максимальной энергией происходит примерно по экспоненциальному закону.
Рис. 3
N0 - число частиц, попадающих на слой вещества
N - число частиц, прошедших через слой вещества толщиной "х"
Хmax - максимальный пробег частиц в веществе.
Вторичный процесс, который может возникнуть - это характерное Черенковское излучение, когда скорость движения электрона в среде превышает скорость света в среде.
В) г - излучение - при попадании на вещество вызывает процессы, которые можно представить следующей схемой:
Рис. 4
Незначительная первичная ионизация ( из-за отсутствия заряда ).
Когерентное и некогерентное рассеяние, фотоэффект, приводящие к ионизации.
Образование пары электрон + позитрон ( -10е + +10е). Суть:
Суть: г - квант с энергией не менее 1,02 МэВ может превратиться в пару (-10е + +10е ) и г - квант при этом исчезает.
Фотоядерные реакции при взаимодействии с ядром.
Г - лучи поглощаются веществом постепенно, следуя экспоненциальному закону. При их поглощении нельзя указать определенную длину пробега.
Рис. 5 I0 - интенсивность падающего параллельного пучка. I - его интенсивность после прохождения слоя вещества толщиной "х"
Указанные процессы приводят к тому, что полный ионизационный эффект от г - излучения получается значительным.
Похожие статьи
-
Ионизационное излучение не воспринимается органами чувств, следовательно, для их обнаружения используют те эффекты, которые визируют излучение на...
-
Ионизирующее излучение объединяет в себе радиоактивные излучения ( б, в, г - лучи), жесткое рентгеновское излучение, а также поток протонов и нейтронов....
-
Ионизирующим излучением называется любое излучение, прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды. Ионизирующее излучение бывает электромагнитным и...
-
Половые железы у млекопитающих реагируют на действие радиации однотипно. Основное видовое отличие - величина повреждающей дозы, которая тесно связана с...
-
- создают онкотическое давление крови, от которого зависит обмен воды между кровью и межклеточной жидкостью; - определяют вязкость крови, что в свою...
-
Круговорот веществ в биогеоценозе - необходимое условие существования жизни. Он возник в процессе становления жизни и усложнялся в ходе эволюции живой...
-
Подвижность воздуха возникает вследствие разницы температур на различных участках поверхности Земли. В гигиенической практике движение воздуха...
-
В каждом организме (животном, растительном или микробной клетке) все время происходят сложные процессы превращения веществ. Велика роль в этих процессах...
-
Вирус белок генетический фаг Основные проблемы и явления Бактериофаги являются паразитами представителей почти всех групп прокариотических организмов от...
-
Обмен веществ и энергии - физико-химическая основа жизни - Материальная сущность жизни
Живая материя имеет в основе те же физические свойства, что и неживая. В традиционном понимании материя представляет совокупность вещества и поля,...
-
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из органического основания аденина (I), углевода рибозы (II) и трех остатков фосфорной кислоты (III)....
-
Введение, Белки - Анализ пищевых веществ, необходимых для организма человека
Организм человека состоит из белков (19,6 %), жиров (14,7 %), углеводов (1 %), минеральных веществ (4,9 %), воды (58,8 %), Он постоянно расходует эти...
-
Нуклоны в ядрах находятся в состояниях, существенно отличающихся от их свободных состояний. За исключением ядра обычного водорода, во всех ядрах имеется...
-
Вода - Анализ пищевых веществ, необходимых для организма человека
Вода играет важную роль в жизнедеятельности организма человека. Она является самой значительной по количеству составной частью всех клеток (2/3 массы...
-
Государственное нормирование производства лекарственных препаратов представляет собой комплекс требований (узаконенных соответствующими документами) к...
-
Половозрелым становится в возрасте 3-5 лет при достижении длины тела около 25 см и веса около 250 г. Задолго до нереста у самцов на теле появляются...
-
Основные свойства фитоценозов В данном разделе рассматриваются только естественные фитоценозы и при этом коренные, или климаксовые (объяснение этого...
-
Биологические катализаторы - Питательные вещества
В основе всех жизненных процессов лежат тысячи химических реакций. Они идут в организме без применения высокой температуры и давления, т. е. в мягких...
-
В конце Х1Х в. великий русский естествоиспытатель В. В. Докучаев своими исследованиями чернозема и других почв Русской долины и Кавказа установил, что...
-
Типы взаимодействия генов - Взаимодействие неаллельных генов
Существует два типа взаимодействия генов - аллельное и неаллельное. Признак, обусловленный взаимодействием одной аллельной пары, называют простым, а...
-
Определения и основные характеристики электромагнитного поля Среди электромагнитных полей вообще, порожденных электрическими зарядами и их движением,...
-
Патологическая гистология сердечной мышечной ткани - Характеристика сердечной мышечной ткани
Различные повреждающие воздействия на сердце (прекращение притока артериальной крови, травмы, воспаления и др.) могут вызвать некроз мышечной ткани, т....
-
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ - Анатомия, конспект лекций
Характеризуя обмен веществ, следует: - подчеркнуть, что обмен веществ и энергии - это одно из наиболее существенных свойств жизни; - дать определение...
-
Обмен белков - Питательные вещества
После расщепления белков в пищеварительном тракте образовавшиеся аминокислоты всасываются в кровь. В кровь всасывается также незначительное количество...
-
Функции белков в организме - Питательные вещества
Функции белков в организме разнообразны. Они в значительной мере обусловлены сложностью и разнообразием форм и состава самих белков. Белки - незаменимый...
-
Введение - Питательные вещества
Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные соли, вода и...
-
Основные стадии в патогенезе СПИДа - Характеристика иммунной системы
1) инкубационный период или первичная латентная стадия (серонегативная) 2) стадия выраженной вирусной репродукции и первичного иммунного ответа...
-
Апоптоз - Характеристика основ иммунологии
Пролиферация клеток Количество клеток в ткани регулируется двумя процессами-- Пролиферацией Клеток и " Программированной, или физиологической, гибелью...
-
Целостный охват явлений природы, материального Космоса (научно понимаемое всеединство) он сочетал с естественноисторическим подходом со стремлением...
-
Обмен веществ и энергии - Строение системы пищеварения
Обмен веществ и энергии - это поступление в организм из внешней среды различных веществ, усвоение и изменение их, выделение образующихся продуктов...
-
Витамины - Анализ пищевых веществ, необходимых для организма человека
Это низкомолекулярные органические вещества различной химической природы, выполняющие роль биологических регуляторов жизненных процессов в организме...
-
Углеводы - Анализ пищевых веществ, необходимых для организма человека
Это органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, синтезирующиеся в растениях из углекислоты и воды под действием солнечной...
-
Хаос как основа порядка - Хаос и порядок. Явление самоорганизации
Рассмотрим кинетическую энергию совокупности частиц. Если вдруг окажется, что все частицы движутся в одном и том же направлении с одинаковыми скоростями,...
-
Под вредным понимается вещество, которое при контакте с организмом человека вызывает производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения...
-
Глобализация - процесс слияния национальных экономик в единую, общемировую систему, основанную на быстром перемещении капитала, новой информационной...
-
Пути поступления радионуклидов в организм. Радиоактивные вещества могут проникать в организм животных через легкие при вдыхании загрязненного воздуха;...
-
Транспорт питательных веществ в бактериальную клетку - Физиология микроорганизмов
Пассивный - облегченная диффузия, в следствии разности концентрации питательных веществ, без затрата энергии. Отвечает за транспорт цитоплазматическая...
-
Бластула - Дробление, его характеристика у разных животных. Типы бластул
У многих яйцеклеток еще на ранних стадиях дробления внутренние концы бластомеров расходятся, и между ними возникает сначала небольшая, а затем все...
-
Опишите химический состав вирусов - Особенность взаимодействия вируса и клетки
Простые вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких кодируемых ею полипептидов. Более сложные вирусы обычно содержат также липиды и углеводы; у...
-
Эпистаз, Полимерия - Взаимодействие неаллельных генов
Эпистатическое взаимодействие неаллельных генов в определенном смысле противоположно комплементарному действию генов. Сущность эпистаза сводится к...
Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом - Ионизирующее излучение, его виды и характеристика. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом