Презентация OpenDocument

Строение атома. Модель Резерфорда.

Изотопы
Изотопы — атомы одного хим. элемента, имеющие разные атомные массы.

Изотопы
Изотопы
Стабильные Радиоактивные
Нестабильные Метастабильные

Радиоактивность
Радиоактивность — явление спонтанного изменения состава и состояния ядер нестабильных атомов путём испускания элементарных частиц , осколков ядер или энергии в виде фотонов.
Три основных вида радиоактивных излучений:
Поток альфа — частиц
Поток бета — частиц
Гамма - излучение

α - частицы
Ядра гелия, летящие с определённой скоростью в определённом направлении, называются альфа — частицами. В виду своей «громоздкости» сильнее всего взаимодействуют с веществом и имеют слабую проникающую способность.

β - частицы
Электроны и антиэлектроны, летящие с определённой скоростью в определённом направлении, называются бета-частицами Взаимодействуют с веществом слабее альфа-частиц, но проникают в вещество лучше.

β - частицы
Существует три вида бета-распадов, а именно:

γ - излучение
Гамма излучение — фотоны с большой энергией. Сопровождают все виды распадов, а также порождаются атомом при его переходе из метастабильного состояния в стабильное.
Метастабильный атом — атом, имеющий такой же состав, что и у стабильного атома, но имеющий излишки внутренней энергии и способный существовать в таком состоянии некоторое время.
Обладает максимальной проникающей способностью и хуже всего взаимодействует с веществом.

Взаимодействие излучений с веществом
Проникающая способность излучения напрямую зависит от размеров частиц. Вид взаимодействия зависит от типа частиц и их энергии.
Ионизация вещества — основной результат его взаимодействия с излучением.

Взаимодействие излучений с веществом
В случае с альфа и бета излучением наблюдаются схожие эффекты:
Ионизация. Частица выбивает электрон из облака атома, тем самым ионизируя вещество.
Возбуждение. Частица передаёт энергию электрону, переводя его на следующий энергетический уровень, тем самым временно повышая химическую активность атома.
Тормозное излучение. Частица тормозит вблизи ядра, теряя энергию в виде рентгеновского излучения.

Взаимодействие излучений с веществом
Гамма-излучение взаимодействует с веществом следующими тремя способами:

Закон распада
Радиоактивность — явление спонтанное. Точно предсказать распад конкретного атома невозможно, но для большого числа атомов действует закон распада:
Где N — кол-во атомов радиоактивного вещества,
Nₒ — начальное количество радиоактивных атомов, λ — постоянная распада, t - время

Закон распада
Принято считать, что после 10ти периодов полураспада вещество распадается полностью(для относительно небольших активностей).

Активность источника
Активность источника — это число распадов его атомов за единицу времени. Единица измерения — Беккерели. 1 Беккерель — это 1 распад в секунду.
Беккерели дают понятие об общей активности образца, а не о способности излучения от образца ионизировать вещества.

Влияние излучений на организмы
Основным результатом взаимодействия излучения с веществом — его ионизация. Ионы, обладая высокой химической активностью, способны разрушать живые клетки или перестраивать их ДНК, что ведёт к гибели клетки или её мутации.
Все организмы способны противодействовать деструктивному воздействию радиации.

Виды облучения
Облучение организма может быть:
Внешним. Источник излучения находиться снаружи организма.
Внутренним. Источник излучения находиться внутри организма.
Внутреннее облучение гораздо опаснее внешнего, хотя защититься от него очень просто — достаточно пользоваться средствами индивидуальной защиты и соблюдать технику безопасности.

Виды доз и их применение
Доза — величина, используемая для оценки внешней степени воздействия излучения на какой-либо объект.
Выделяют четыре основных типа доз.

Экспозиционная доза
Экспозиционная доза — отношение суммы всех одноимённых зарядов, полученных при ионизации сухого воздуха при нормальном давлении, к массе этого объёма воздуха.
Измеряется в Кл/кг, или в рентгенах. 1Кл/кг = 3876Р.
Легко поддаётся измерению и используется повсеместно.

Поглощённая доза
Поглощённая доза — отношение поглощённой энергии излучения к массе поглотителя. Измеряется в Дж/кг, в Греях или радах. 1Дж/кг = 1 Грею = 100 рад.
1 Рентген примерно равен 1 раду.

Эквивалентная доза
Эквивалентная доза — поглощённая доза, умноженная на коэффициент, учитывающий тип излучения. Измеряется в Зивертах.
Для бета и гамма излучений коэффициент равен 1.
Для альфа и нейтронного излучения коэффициент равен 20.

Эффективная доза
Эффективная доза — эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий чувствительность конкретного органа к излучению.
Используется только при равномерном облучении организма, коэффициенты при этом распределяются эмпирически, чтобы в сумме все коэффициенты давали 1.
Служит для оценки рисков возникновения последствий облучения отдельного органа. Измеряется также в Зивертах.

Последствия облучения организма человека
В случае облучения отдельного органа или конечности эффект сводиться к локальным проблемам, тяжесть которых зависит от дозы.
В случае равномерного облучения возникает лучевая болезнь, тяжесть которой также зависит от полученной дозы.