|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Промышленность и Производство Техника
Единицы измерения в радиационной физике |
Забавная пачка "5000 дублей". 
Гуашь "Классика", 12 цветов. 
Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм. С. Панкратов специальный корреспондент журнала «Наука и жизнь» Для оценки радиационной опасности, которой подвергается человек вблизи источников ионизирующих излучений, существует большой набор дозиметрических приборов. Каждый из них служит для измерения вполне определенной физической величины, а измерить какую-либо величину – это значит установить, сколько раз в ней содержится некоторая элементарная порция, называемая единицей физической величины. Выбор такой единицы, вообще говоря, произволен, и он закрепляется соответствующим международным соглашением. Какие же единицы выбраны для измерения свойств ионизирующих излучений? Основная физическая величина, которая характеризует радиоактивный источник, это число происходящих в нем распадов в единицу времени. Такая величина была названа активностью. Активность того или иного вещества, например, радиоактивного изотопа, определяется количеством атомов, распадающихся в единицу времени (скажем, за одну секунду), и, следовательно, число испускаемых веществом радиоактивных частиц прямо пропорционально его активности. В качестве единицы активности и Международной системе единиц СИ выбран беккерель (Бк, Bq). Активность в 1 Бк соответствует одному распаду в секунду. Однако в практической дозиметрии и радиационной физике чаще используется другая единица – кюри (обозначается Ки, Ci). Кюри в 37 миллиардов раз больше одного беккереля (1 Ки = 3,7 1010 Бк), то есть соответствует 37 миллиардам радиоактивных распадов в секунду. С чем связан такой, казалось бы, странный и произвольный выбор единицы? Дело в том, что именно такое число распадов происходит в одном грамме радия-226 – исторически первого вещества, в котором были изучены законы радиоактивного распада. Поскольку активность одного грамма чистого радия близка к 1 Ки, то ее часто выражают в граммах. В этом (и только в этом) случае единица массы вещества обладает единичной активностью. Благодаря распаду количество радиоактивных атомов в первоначальной массе вещества уменьшается с течением времени. Соответственно снижается, и активность. Это уменьшение активности подчиняется экспоненциальному закону: C = C0 exp (– ) который называется законом радиоактивного распада. Здесь C – активность вещества по прошествии времени , С0 – активность в начальный момент. Как видно из формулы, описывающей распад, величина служит важнейшей характеристикой радиоактивности – она показывает то время, по истечении которого активность вещества (или число радиоактивных атомов) уменьшается вдвое. Это время называется периодом полураспада. У разных радиоактивных веществ период полураспада меняется в очень широких пределах: от миллионных долей секунды до нескольких миллиардов лет. Например, период полураспада урана-238 равен 4,5 миллиарда лет, радиоактивного изотопа йода-131 – около 8 дней, цезия-137 – тридцать лет. При авариях с ядерными установками последние два изотопа способны доставить наибольшие неприятности. Оба представляют собой летучие продукты деления, поэтому они легко могут попасть в атмосферу и образовать аэрозоли. Однако если йода-131 через несколько месяцев останется ничтожно мало – он практически весь распадется, – то цезий-137 вместе с другими выпавшими долгоживущими изотопами еще сохраняет способность заражать местность.
Во что же превращается радиоактивный йод в результате распада? В инертный газ ксенон-131, который вполне устойчив. За 100 дней содержание йода-131 и соответственно его активность уменьшатся в 212 = 4096 раз. Под действием излучений, испускаемых радиоактивными изотопами, в облучаемом объекте накапливаются различные нарушения. Принято считать (хотя это сегодня все чаще подвергается сомнению), что изменения, происходящие в облучаемом веществе, полностью определяются поглощенной энергией радиоактивного излучения. Это положение, строго говоря, не доказано, и его можно назвать энергетическим постулатом. Во всяком случае, поглощенная энергия излучения служит самой удобной физической величиной, характеризующей действие радиации на организмы. И вот на VII Международном конгрессе радиологов, который состоялся в 1953 году в Копенгагене, в период наиболее острого интереса к атомной науке и технике, энергию любого вида излучения, поглощенную в одном грамме вещества, было рекомендовано называть поглощенной дозой. В качестве единицы поглощенной дозы был выбран рад (rad, по первым буквам английского словосочетания «radia io absorbed dose», – поглощенная доза излучения). Один рад соответствует такой поглощенной дозе, при которой количество энергии, которая выделяется в одном грамме любого вещества, равно 100 эрг независимо от вида и энергии ионизирующего излучения. Таким образом, 1 рад = 100 эрг/г = 10–2 Дж/кг = 6,25·107 МэВ/г для любого материала. Поглощенная доза, образуемая в веществе в единицу времени, называется мощностью поглощенной дозы и измеряется в единицах рад/с, рад/мин, рад/ч и т.д. Рад, так же как и кюри (1 Ки = 3,7 гигабеккерелей, ГБк), – это так называемые внесистемные единицы, и с точки зрения ортодоксальных приверженцев системы СИ на их использование должен быть наложен суровый запрет. Однако жизненная практика оказалась сильнее формальных предписаний, и «незаконная» единица поглощенной дозы – рад – используется гораздо чаще, чем соответствующая единица системы СИ – грэй (обозначается Гр, Gy). (Например, в широко используемом юбилейном справочнике, посвященном 50-летню Американского института физики, которое отмечалось в 1981 году, единица «грэй» вообще не упоминается.) Соотношение между единицами поглощенной дозы таково: 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад. Мощность поглощенной дозы измеряется в системе СИ в Гр/с, Гр/ч и т.д. Стоит обратить внимание на то обстоятельство, что рад (или грэй) – единица чисто физической величины. По существу, это энергетическая единица, никак не учитывающая те биологические эффекты, которые производит проникающая радиация при взаимодействии с веществом. Однако то, что действительно интересует специалистов по дозиметрии и радиационной физике, – это изменения в организме, возникающие при облучении человека. Оказалось, что тяжесть всяческих нарушений сильно различается в зависимости от типа излучения. Другими словами, знания поглощенной дозы совершенно недостаточно для оценки радиационной опасности. Более того, измерить поглощенную дозу непосредственно в живой ткани чрезвычайно трудно, и даже если бы удалось проделать такие измерения, их ценность оказалась бы невелика.
Действительно, отклик живого организма па облучение определяется не столько поглощенной дозой, сколько микроскопическим – то есть на уровне отдельных молекул – распределением энергии по чувствительным структурам живых клеток. Поэтому возникла необходимость ввести такую измеримую величину, которая учитывала бы не только выделение энергии, но и биологические последствия облучения. Из соображений простоты и удобства биологические эффекты, вызванные любыми ионизирующими агентами, принято сравнивать с воздействием па живой организм рентгеновского или гамма-излучения. Удобство здесь состоит в том, что для рентгеновского излучения заданные дозы и их мощности сравнительно просто получаются (например, с помощью калиброванных рентгеновских источников), хорошо воспроизводятся и надежно измеряются. Все эти процедуры становятся заметно сложнее для других типов излучений. Чтобы можно было сравнивать воздействие последних с биологическими эффектами от рентгеновского и гамма-излучения, вводится так называемая эквивалентная доза, которая определяется как произведение поглощенной дозы на некоторый коэффициент, зависящий от вида излучения. Этот коэффициент, называемый «фактором качества» Q, приблизительно равен единице для гамма-лучей и протонов высокой энергии; для тепловых нейтронов Q ≈ 3, а для быстрых нейтронов значение Q достигает десяти. При облучении α-частицами и тяжелыми ионами Q ≈ 20, а это значит, что даже сравнительно малые поглощенные дозы могут вызвать серьезные биологические последствия. Эквивалентная доза измеряется в бэрах (бэр – биологический эквивалент рентгена). Иногда употребляется также наименование «рем» (от английской аббревиатуры rem – roe ge equivale for ma , эквивалент рентгена для человека). Коэффициент качества излучения Q устанавливается на основе радиобиологических экспериментов и приводится в специальных таблицах. Для рентгеновского излучения (Q = 1) один рад поглощенной дозы соответствует одному бэру. Рис. 1. Радиоактивный распад При радиоактивном распаде число нестабильных ядер уменьшается с течением времени очень быстро – экспоненциально. Продолжительность жизни распадающегося вещества характеризуют временем, по истечении которого количество активных атомов в веществе в среднем уменьшается вдвое. Этот промежуток времени Т называется периодом полураспада. Если, например, в материале, испытывающем радиоактивное превращение, первоначально было 0 ядер, то через время Т их станет 1/2 0, через 2Т – 1/4 0, через 3Т – уже 1/8 0, и так далее. Число радиоактивных ядер будет «выгорать» в геометрической прогрессии с показателем, равным двойке. Периоды полураспада для различных радиоактивных веществ изменяются от миллиардов лет до миллионных долей секунды и хорошо поддаются вычислению с помощью квантовой механики. В принципе особой необходимости в специальной единице эквивалентной дозы нет, она может измеряться в тех же единицах, что и поглощенная доза, поскольку коэффициент Q – безразмерный. Тем не менее, учитывая важность проблемы биологического действия ионизирующих излучений, в радиационной физике и при расчете защиты от ядерных излучений стали использовать единицу эквивалентной дозы.
Поскольку пропорции носят геометрический характер, они «безразмерны» и никак не связаны с различными единицами измерения углов или сторон. Итак, анализ показал, что на Марсе имеется чрезвычайно богатая с математической точки зрения фигура, геометрия которой включает математические основы шести и пятиугольника, а также классические геометрические пропорции «золотого сечения». Двадцать внутренних углов модели, угловые соотношения и тригонометрические функции избыточно выражают три величины квадратных корней из 2, 3, 5 и две математические константы: число «пи» и число «е» (основание натуральных логарифмов). Причем константы появляются не одни, а в семи разных математических комбинациях. Естественно, ошеломительные результаты Торуна поначалу вызвали у большинства ученых скепсис. Как выразился Хорас Крейтер, специалист в физике частиц и известный эксперт по преобразованию экспериментальных данных в математические структуры, сначала он «подозревал, что пропорции с подобной избыточностью могли бы случиться с разумной вероятностью в любой полусимметричной пятигранной фигуре»
1. Занятия физкультурой для беременных женщин и рожениц, страдающих избыточной массой тела
2. Занятия физкультурой для беременных женщин и рожениц, страдающих избыточной массой тела
3. Лекарственные средства для коррекции массы тела
4. Увеличение и уменьшение массы тела
5. Лечение ожирения. уменьшение массы тела
9. Единицы измерения информации. Системы исчисления
10. Термины и единицы измерения при описании электрического тока
12. Особенности перевода агломератов звукоподражательных единиц
13. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы
14. Движение тел переменной массы. Основы теоретической космонавтики
15. Европейская валютная единица - ЭКЮ
16. Фирма, как единица рыночной экономики
Средство для мытья посуды Finish "Power Powder", (лимон), порошкообразное, 2,5 кг. 
Сушилка для белья напольная складная СБ-1Б, металлическая. 
Перчатки виниловые одноразовые, размер S, 100 шт.. 17. Интонация как эффективная единица коммуникативистики
18. Об основных типах фразеологических единиц в русском языке
19. Новые формулы для вычисления планковских единиц
20. Движение тел переменной массы
25. Название денежных единиц в древнерусском и русском языках XI-XVII веков
26. Название денежных единиц в древнерусском и русском языках XI-XVII веков
28. Культурологический аспект изучения фразеологических единиц (на материале очерка)
29. ПК 7.62 как огневая единица МСВ
30. Функционирование фразеологических единиц в газетных статьях
32. Исторические проблемы физики. Сила, масса, инерциальная система отсчета
Кондиционер для белья Cj Lion "Porinse Aroma Capsule", с ароматом розы, 2,1 л. 
Мозаика с прозрачным полем, 40 мм, 100 деталей. 
Трехколесный велосипед Funny Jaguar Lexus Trike Original Volt (цвет: серебро). 33. Вариативность паремических единиц: прагмалингвистический аспект
34. Дискурсные единицы, уровни, приемы и принципы речевого воздействия в когнитивном аспекте
35. Объект калькулирования. Калькуляционные единицы. Способы калькулирования
37. Понятие фразеологической единицы
41. Текст и дискурс как языковые единицы
42. Фразеологизмы - как минимальные единицы перевода
43. Фразеологические единицы как средство формирования устно-речевых умений школьников
44. Функции различных фразеологических единиц в произведениях В.М. Шукшина
45. Комплексные единицы системы словообразования
46. Актуализация и трансформация фразеологических единиц из страниц газеты "Третья столица"
48. Технология и организация восстановления деталей и сборочных единиц при сервисном сопровождении
Тележка багажная ТБР-20, зелено-черная. 
Чехол-книжка универсальный для телефона, белый, 14x6,7 см. 
Шкатулка-фолиант "Рим", 17x11x5 см. 49. Понятие о физической величине. Международная система единиц физических величин СИ
50. Воспроизведение единиц физических величин и передача их размеров
51. Предприятие (фирма) как основная структурная единица предпринимательства
52. Измерение количественных и качественных характеристик звезд
53. Физика звезд
57. Экономическая сказка-реферат "НДС - вражья морда" или просто "Сказка про НДС"
58. Наследственная масса как объект правоотношений
60. Марсель Мосс. "Техники тела"
61. Реферат по научной монографии А.Н. Троицкого «Александр I и Наполеон» Москва, «Высшая школа»1994 г.
62. Реферат по книге Фернана Броделя
63. "Уравнения математической физики", читаемым авторов на факультете "Прикладная математика" в МАИ
64. Правильные многогранники или тела Платона
Колокольчик декоративный "Узор", 8x13 см. 
Горшок надувной для дома и авто "Baby-Krug", розовый. 
Коврик для прихожей "Ни следа". 65. Структура аффинного пространства над телом
67. Тепловое излучение, его характеристики и их измерение
68. Температура тела, лекарственные препараты
69. Субъект преступления ("подновлённая" версия реферата 6762)
73. Комплексные задачи по физике
74. Физико-химические изменения, происходящие при приготовлении блюда "Борщ украинский с пампушками"
78. Методика измерения перемещений при помощи лазерных интерферометров
79. Электрооптические методы измерения высоких напряжений и больших токов
80. Метрология - наука о измерениях
Набор насадок для кондитерского мешка BE-0389/4 "Webber", 4 штуки. 
Фляга "S.Quire 1406YX-3", 0,18 л, сталь (цвет: серебристый с рисунком). 
Пенал большой "Pixie Crew" с силиконовой панелью для картинок (розовый, цветной горох). 81. Измерение уровня жидкого металла в кристаллизаторе МНЛЗ
82. Технологические измерения и приборы
83. Психология труда (Обзорный реферат по психологии труда)
84. Вторично-ионная масса спектрометрия
89. Измерение больших линейных геометрических размеров
90. ИДИР. Прибор для измерения количества и длительности импульса на координатных АТС
91. Несколько рефератов по Исламу
93. Специфика физики микрообъектов
94. Пространство и время в физике
95. Наука - Физика
Горка для ванной "Веселое купание". 
Бумага самоклеящаяся, А4, 25 листов, глянец, 85 г/м2. 
Брелок с кольцом "Lord of the Rings" Ring. 97. Нильс Бор в физике 19-20 вв.
98. Экзаменационные билеты по физике
99. Физика: Движение
