Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

Sahifa 98

6.
IONlashtiruvchi nurlanishning o'zaro ta'siri
MADDA BILAN
Yadro nurlanishining moddalar bilan o'zaro ta'siri muammosi
nurlanish fizikasi, radiatsiya kimyosi,
radiologiya (shu jumladan radiobiologiya va radiatsiya tibbiyoti) va boshqalar.
Radiatsiyaning o'zaro ta'sirining ba'zi jihatlari radioda qo'llaniladi
metrikalar, yadro tibbiyoti, radioekologiya, atrof-muhit radiokimyosi,
radiogeokimyo va fan va texnikaning boshqa sohalarida.
Ushbu bobda yutilish xususiyatlari, irqlar ko'rib chiqiladi
a-zarrachalar, neytronlar, elektronlar, y- va ularning tarqalishi va aks etishi
Qattiq jismlarning rentgen nurlanishi.
6.1 Radiatsiyaning moddalar orqali o'tishi
Korpuskulyar va elektromagnit nurlanish chiqadi
atom yadrosi, faqat ularning o'zaro ta'sirida aniqlanishi mumkin
modda. Ushbu nurlanishlar asosan elektr bilan o'zaro ta'sir qiladi
atomlarning taxtlari. Bunday holda, atomlarning qo'zg'alishi va ionlashishi sodir bo'ladi.
Radiatsiyaning atom yadrolari bilan o'zaro ta'siri aniqlash uchun ishlatiladi
ionlashtiruvchi ta'sirga qodir bo'lmagan zaryadsiz neytronlarni yaratish
neytronlarning elastik to'qnashuvlari bilan
osongina aniqlanadigan tur, qaytar protonlar hosil bo'ladi.
Ionlashtiruvchi nurlanish moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, u
umumiy energiya orasidagi farqga teng bo'lgan uzatiladigan nurlanish energiyasi
barcha zaryadlangan va zaryadsiz zarralar nazariyasi (qolgan energiya bundan mustasno),
moddaning ma'lum bir hajmiga va barcha zarralarning umumiy energiyasiga kiritilgan
bu hajmni qoldirib, massa bilan bog'liq bo'lgan energiyaning o'zgarishi
hajmida sodir bo'ladigan yadro transformatsiyalari paytida qolgan zarralar.
O'zaro ta'sir ehtimoli maydon bilan tavsiflanadi
odatdagidek bomba bilan bog'liq bo'lgan bunday xayoliy sohaning bo'limi
zarracha (atom, elektron, yadro), u orqali o'tadi
bombardimon qiluvchi zarralar o'zaro reaktsiyalarda yoki jarayonlarda ishtirok etadi
bombardimon qilingan zarracha bilan ma'lum bir turdagi harakatlar. Ushbu bo'lim
o'zaro ta'sirlar qisman deyiladi. Keyin umumiy tasavvurlar o'zaro bog'liqdir
harakat ionlashtiruvchi soatning o'zaro ta'sirining barcha tasavvurlar yig'indisiga teng
turli xil jarayonlarga yoki reaktsiyalarga mos keladigan ma'lum bir turdagi zarralar
yam: C = X ° i [sm2].
O'zaro ta'sir kesmasi a;, bitta atomga, elektroga ishora qiladi
yaxshi, yoki atom yadrosi mikroskopik deb nomlanadi va barchaga tegishli
hajm birligida bo'lgan atomlar (elektronlar, atomlarning yadrolari)
modda (ya'ni maqsadli zarrachalarning konsentratsiyasi C ga ), - makroskopik:
B = b s.
Masalan, uchun mikroskopik ta'sir o'tkazish kesmasi bo'lsa
bitta elektron se, yoki bitta atom c, keyin makroskopik tasavvurlar
o'zaro ta'sirlar B, sm_1: B = ° e R Z2 (NJA); B = ° P C (NJA), bu erda p - sal
modda; N = 6.022-1023 - Avogadro konstantasi (molekulalar soni)
127

99-bet

mol molida); Z2 - moddani tashkil etuvchi elementning atom raqami
ichida elektron o'zaro ta'sir o'tkazadigan; A - moddaning atom massasi.
Chiziqli nurlanish susayish koeffitsienti
bilvosita ionlashish ta'sirining umumiy makroskopik kesmasi
zarralar
bu erda n - hajm birligiga yutuvchi atomlarning kontsentratsiyasi, st - jami
nurlanish susayishining samarali kesmasi.
Chiziqli susayish koeffitsienti nisbiyni xarakterlaydi
o'tayotganda tor nurlanish intensivligining pasayishi
birlik qalinligining absorber qatlami.
Olchamlari [sm-1]
Ommaviy susayish koeffitsienti pasayishni xarakterlaydi
massa birligiga γ-nurlanish intensivligi:
Shakl: 1. Ionlashtiruvchi nurlanishning har xil turlarini turli xil materiallar bilan yutish
riallar.
Ommaviy koeffitsientlarni kiritish qulay bo'lib chiqadi, chunki ular
materiyaning agregatsiya holatiga bog'liq emas. Masalan, u.t ega
suv, bug 'va muz uchun bir xil qiymat. Bundan tashqari, otpa
nurlanish susayish koeffitsientlarini aniqlash zaruriyatini keltirib chiqaradi
hozirda ma'lum bo'lgan barcha moddalar uchun. Bu mumkin, chunki
singdirish va tarqalish asosan ichki elektro yordamida amalga oshiriladi
holati ularning tarkibiga bog'liq bo'lmagan atomlarning taxtlari
moddaga u yoki bu elementning atomi kiradi. Shu asos bilan,
Jadvallar odatda massa koeffitsientlarining qiymatlarini beradi
har xil elementlarning atomlari va har xil energiya uchun m m zaiflashishi
kiyinadigan nurlanish.
Ionlashtiruvchi nurlanish o'tkazilishining oqibati
materiya orqali katta miqdordagi energiya ta'minoti bu strukturaning o'zgarishi
moddalar.
Moddadan o'tayotganda zarralar o'zaro ta'sir qiladi
uning tarkibidagi atomlar, ya'ni. elektronlar va atom yadrolari
(yoki yadrolarning nuklonlari). Radiatsiyaning moddalar bilan o'zaro ta'sirining tabiati
uning turiga, energiyasiga, oqim zichligiga, shuningdek jismoniy va
(bitta)
YT = c / r.
Olchamlari [cm2t -1].
mato
Alyuminiy
Beton
Qo'rg'oshin
(2)
Men
128

100-bet

moddaning o'zi kimyoviy xususiyatlari. Ak moddasi bilan yadroviy reaktsiyalar
neytron nurlanishi bilan o'zaro ta'sirlashganda paydo bo'ladi. Vero
atom moddalarining yadrolarida sezilarli yadro reaktsiyalarining intensivligi
va a-va p-zarrachalarining sezilarli oqimlari, y-kvant og'rig'i bilan paydo bo'ladi
energiya (1,02 MeV dan ortiq), katta yadrolar mavjud bo'lganda
o'ziga xos yadro reaktsiyalarining tasavvurlari (masalan, fotonadro). IN
aksariyat hollarda ionlashtiruvchi nurlanish energiyasi iste'mol qilinadi
moddaning barcha atomlarining elektron qatlamlari bilan o'zaro ta'siri to'g'risida.
Ionlashtiruvchi nurlanishning o'zaro ta'sirining ikki turi mavjud
modda:
- zarrachalarning elastik tarqalishi (natijada zarralarning to'qnashuv jarayoni)
faqat ularning impulslari o'zgaradi va ichki holat qoladi
Xia o'zgarmagan);
- zarrachalarning elastik bo'lmagan tarqalishi (natijada zarrachalarning to'qnashuvi
ularning ichki holatini o'zgartirish, boshqa zarrachalarga aylanish yoki
yangi zarralarning qo'shimcha avlodi).
Formadagi ionlashtiruvchi nurlanishning noelastik o'zaro ta'sirida
a- va P-zarralar, muhit atomlarining elektron qatlamlari bilan, uning energiyasi
muhit atomlarini ionlash va qo'zg'atishga sarflangan, ya'ni. nurlanish
irqlar bo'lgan moddaga to'g'ridan-to'g'ri ionlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi
tarqalmoqda. Gamma nurlanishining elektron qobig'i bilan o'zaro ta'siri
moddaning atomlari bilvosita ionlashtiruvchi nurlanish deyiladi.
Kantitativ ravishda nurlanishning ionlashtiruvchi ta'siri xarakterlanadi
o'ziga xos ionlash. B-nurlanish natijasida hosil bo'lgan o'ziga xos ionizatsiya
A-zarrachalar tomonidan 5104 baravar kam va 50 baravar kam o'ziga xos ionlanish
bir xil energiyaning P-zarralari bilan o'ziga xos ionlash. Kantitativ uchun
yutilgan ionlashtiruvchi nurlanish energiyasining xarakteristikalari
nurlangan moddaning birlik massasi, so'rilgan qiymati
ionlashtiruvchi nurlanish dozalari. Moddaning tuzilishi tomonidan buziladi
bu dozaga qismli ravishda. Ionlashtiruvchi ta'sir o'tkazish xususiyati to'g'risida
ma'lum bir modda bilan nurlanish penetratsion qobiliyatiga bog'liq
ionlashtiruvchi nurlanish. Ushbu qiymat ra ni taxmin qilish uchun muhimdir
strukturaviy materiallarning radiatsiyaga chidamliligi, himoya qilishni hisoblash
ionlashtiruvchi nurlanish, nurlanishni ro'yxatdan o'tkazish va boshqalar.
Radiatsiyaning moddaga ta'sirining dastlabki natijalari quyidagilardan iborat
ionlanish va qo'zg'alish.
Ionlanish jarayonida ijobiy va manfiy shakllanish
ionlari va erkin elektronlar elektr neytraldan
atomlar va molekulalar. "Ionlash" atamasi boshlang'ich ma'noni anglatadi
akt (atom, molekula ionlanishi) va ularning to'plami
ularning harakatlari (gaz, suyuqlik ionlashtirilishi). Ionlanish ham bo'lishi mumkin
ijobiy ionlar, bu ularning ko'pligini oshirishga olib keladi
zaryadlash. Elektronni ajratish uchun zarur bo'lgan energiya energiya deb ataladi
uning ionlanishi. Ionlanish elektromagnit yutilganda paydo bo'ladi
radiatsiya, gazni isitishda, elektr ta'sirida
129