Канальный кипящий графитовый реактор Реакторы водо-водяного типа Реакторы на быстрых нейтронах Задачи по физике ядра Испытания ядерного оружия Атомные батареи Физика ядерного реактора

Радиоактивное излучение Атомные реакторы и батареи

Радионуклидные источники рентгеновского излучения

В качестве источников радиоактивного излучения можно использовать такие радионуклиды, как железо-55, криптон-85, стронций-90+иттрий-90, кадмий-109, прометий-147, таллий-204, плутоний-238. Некоторые из этих изотопов непосредственно испускают радиоактивное излучение. Например, атом 55Fe в результате К-захвата превращается в 55Mn и испускает К-спектр Mn, один из радиоактивных изотопов тулия, 170Tm, - источник мягкого рентгеновского излучения. Ядра других радиоактивных элементов испускают электроны (например, 90Sr) или α-частицы (например, 210Ро), бомбардирующие мишень, которая испускает рентгеновское излучение. Интенсивность излучения изотопных источников на несколько порядков ниже интенсивности излучения рентгеновской трубки, но их габариты, вес и стоимость значительно меньше, чем у установки с рентгеновской трубкой. Кроме того, изотопные источники рентгеновского излучения используются в полевых условиях, поскольку не требуют источников питания. Примером может служить созданный в КБ-11 (Арзамас-16) под руководством В.АЦукермана источник мягкого рентгеновского излучения на основе изотопа «железо-55». Преимущества - очевидны: полная автономность, надёжность, малые размеры и вес. Эти источники применялись для рентгенофлюоресцентного анализа пород планеты Венера автоматическими межпланетными станциями «Венера-13», «Венера-14», «Вега-1» и «Вега-2».

3.5 Источники γ-излучения 3.5.1 Изотопные гамма-установки

Источники гамма-излучения изготавливаются на основе таких радионуклидов, как кобальт-57, кобальт-60, цинк-65, селен-75, серебро-110м, сурьма-124, барий-133, цезий-134, цезий-137, церий-144+празеодим-144, европий-152+европий-154, тулий-170, иридий-192, америций-241, плутоний-238, плутоний-239.

В настоящее время мощные источники у-излучения нашли применение в медицине (радиотерапия, стерилизация медицинских инструментов и материалов), сельском хозяйств (стимуляция роста и урожайности зерновых и овощных культур, борьба с вредителями), радиационной физике (материаловедение), для обеззараживания и очистки промышленных стоков, твердых и жидких отходов производств, в радиационной химии (радиационно-химическая модификация материалов, синтез полимеров), для испытания изделий в поле интенсивного гамма-излучения, для стерилизации и дезинфекции пищевых продуктов и др.

Примерами мощных источников γ-излучения являются 60Co изотопные установки ГУ-200, ГАММАРИД, ИССЛЕДОВАТЕЛЬ, РХМ-гамма-20, Агат-С.

Рис.7. Внешний вид установки РХМ-гамма 20 Табл.6 Параметры установки ГУ-200 (источник

200 кГ–экв. Ra

60Co

от 3 до 1,5*103 Р/с 4*4*4 м3 гамма-источники на основе радионуклидов европия дают возможность создания установок для дезинфекции сточных вод. При этом утилизируются облученные органы регулирования ядерных реакторов.

  Таким образом, ОБЭ ионизирующего излучения зависит от вида излучения и от значения ЛПЭ. На этот показатель оказывают влияние и других факторы: мощность и величина поглощенной дозы, среда облучения, режим облучения, наличие или отсутствие кислорода,  пострадиационные условия. Наиболее точную оценку ОБЭ ионизирующего излучения можно получить в том случае, когда облучаются изолированные культуры клеток или каллусные ткани, в которых поглощенная энергия распределяется равномерно по всему объему. В медицинской радиологии, для определения эквивалентной дозы, предлагается пользоваться взвешивающими коэффициентами для различных видов ионизирующей радиации (табл. 1)

Таблица 1

Коэффициенты качества (взвешивающие коэффициенты) для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы

Типы ионизирующих излучений

Коэффициент

качества WR

Поглощен-

ная доза

Эквивалент-

ная доза

 Кванты любых энергий

(рентгеновское,  g - и синхротрон-

ное излучения)

1

1 Гр

1 Зв

Электроны и мюоны любых энергий

 (b-излучение)

1

1 Гр

1 Зв

Нейтроны энергией

до 10 кэВ

от 10 кэВ до 100 кэВ

от 100 кэВ до 2 МэВ

2 МэВ до 20 Мэв

более 20 Мэв

5

10

20

10

5

1 Гр

1Гр

1 Гр

1 Гр

1 Гр

5 Зв

10 Зв

20 Зв

10 Зв

5 Зв

Протоны

5

1 Гр

5 Зв

a-частицы, тяжелые ядра,

 осколки деления

20

1 Гр

5 Зв

 

Доза эквивалентная или эффективно ожидаемая за время t , прошедшее после поступления радиоактивных веществ в организм, определяется в виде:

Dэкв.ож. = Pэкв(t0) Ч dt, 

 

где t0 = момент поступления радионуклидов в организм, Pэкв(t0) - мощность эквивалентной дозы к моменту t0 . Если t не определено, то его принимают равным 50 годам для взрослых и 70 годам для детей.


На главную