wstp 3.doc

Monika Hendrich                                                                                                                              2005-11-02

Ćwiczenie  nr 3. „Pomiar aktywności preparatów g – promieniotwórczych”

Istnieją trzy podstawowe rodzaje promieniowania – alfa, beta i gamma. Promieniowanie alfa to jądra helu (cząsteczki alfa). Promieniowanie beta to elektrony. Promieniowanie gamma to fotony o dużej energii.

Przez emisję promieniowania elektromagnetycznego gamma, jądro przechodzi ze stanu wzbudzonego do stanu podstawowego. Mamy do czynienia z częstością promieniowania

E = hn. Przemiana ta zachodzi przez pośrednie stopnie wzbudzenia. W procesach emisji promieniowania gamma występują kwanty g o energii od 10 keV do 7 MeV. Energia rozpadu g rozkłada się między kwant promieniowania Eg i energię kinetyczną odrzutu jądraEod:

Podczas absorpcji promieniowania gamma następuje przekazywanie energii trzema sposobami:

1.      Efekt fotoelektryczny.

Kwant hn wyrzuca elektron związany w atomie lub cząsteczce i przekazuje mu energię. Zjawisko to zachodzi przede wszystkim na powłoce k. Niższe powłoki, na których wystąpił efekt fotoelektryczny, zapełniają się elektronami z wyższych powłok z emisją promieniowania X. Efekt ten jest często wykorzystywany do mierzenia energii promieniowania g o niskiej energii (<1 MeV).

2.      Efekt Comptona.

Występuje przy energiach wyższych niż efekt fotoelektryczny. Tylko część energii fotonu jest przekazywana elektronowi. Foton zmienia swój poprzedni kierunek, zgodnie z prawem zachowania pędu i energii.

3.      Tworzenie par elektron – pozyton.

Proces ten zachodzi, gdy Eg >1,02 MeV. W obszarze wysokich energii można wyznaczać energię kwantów g z pomiarów całkowitych energii par elektron-pozyton.

Współczynnik całkowitej absorpcji promieniowania g jest sumą trzech współczynników cząstkowych dla każdego z kolejno wymienionych procesów.

ŹRÓDŁA NATURALNE promieniowania gamma:

- promieniowanie kosmiczne (słońce i kosmos) – 10 %

- promieniowanie od gruntu i budynków (materiały budowlane) – 14%

- substancje promieniotwórcze w organizmie człowieka (z żywności i powietrza) – 12%

- promieniotwórczy gaz radon z ziemi – 51%

Razem 87%.

ŹRÓDŁA SZTUCZNE promieniowania gamma:

- źródła medyczne – 12%

- odpady promieniotwórcze – 0,2%

- TV i inne zastosowania – 0,1%

Razem ~ 13%.