Dozymetria_1.pdf

(451 KB) Pobierz
1
Literatura (Wykład z dozymetrii)
B. Gostkowska „Fizyczne podstawy ochrony radiologicznej”
B. Gostkowska „Wielkości, jednostki i obliczenia stosowane w ochronie radiologicznej”
A.Strzałkowski „Wstep do fizyki jądra atomowego”
Muchin „Doświadczalna fizyka jądrowa”: Tom 1: Fizyka jądra atomowego, Tom 2 Fizyka cząstek
elementarnych.
W. Łobodziec „Dozymetria promieniowania jonizującego w radioterapii”
Z. Celiński „Energetyka jądrowa”
Hann,
Garfienkiel „Promieniotwórczość i jej badanie”
Hrynkiewicz „ Promieniotwórczość naturalna w środowisku”
Międzynarodowe Organizacje Ochrony Radiologicznej
ICPR (International Commission of Radiation Protection),
ICRU (
Podstawowe pojęcia fizyki jądrowej
2
Budowa jądra atomowego – przypomnienie
W skład jądra atomowego wchodzi
Z
protonów i
N
neutronów.
Protony i neutrony obejmujemy wspólną nazwą -
nukleony.
Jądro atomowe składa się więc z
Z+N=A
nukleonów.
Liczba
Z
-
liczba atomowa,
liczba
A
-
liczba masowa
(masa
jądra atomowego w przybliżeniu*: m
j
=A1u
* Dokładną masę jądra atomowego można wyznaczyć przy użyciu spektrometrii masowej:
F
L
�½
F
R
mv
qvB
�½
r
2
qBr
m
j
�½
v
Jądro atomowe oznacza się symbolicznie jako:
gdzie
X
to symbol chemiczny danego pierwiastka.
A
Z
X
N
A
Z
X
A
X
X
A
3
np. jądro aluminium zawiera 13 protonów
27
Al
i 14 neutronów:
13
27
Al
Al
27
Ogólnie, układy nukleonów o różnych liczbach
A
i
Z
noszą nazwę
nuklidów.
Nuklidy o tej samej liczbie
Z
tj. liczbie protonów to
izotopy,
np.: C-12, C-13, C-14
Nuklidy o tej samej liczbie
A
tj. liczbie nukleonów - to
izobary
np.: C-14, N-14
Nuklidy o tej samej liczbie
N
tj. liczbie neutronów - to
izotony,
np.: O-16, C-14
Promieniowanie jądrowe
Przez
przemianę jądrową
rozumiemy przekształcenie się określonego jądra
atomowego (rodzica – ang.
parent, mother)
w inne jądro (córkę – ang.
daughter)
w połączeniu z emisją promieniowania. Nazwa przemiany określona
jest zazwyczaj przez nazwę emitowanej cząstki.
W rezultacie
przemiany alfa
wyemitowana jest cząstka
,
a przekształcone
jądro ma liczbę masową mniejszą o 4 i liczbę atomową mniejszą o 2.
4
Przemiana alfa (
= He
):
2+

A
Z
X
A
4
Z
2
Y
He
4
2
A
Z
X
A
4
Z
2
Y
4
2
Np. rozpad Rn-222 (T
1/2
=3,825d; E
=5,49MeV):
Inne przykłady:
232
222
86
Rn
Po
218
84
4
2
Th

Ra
228
228
224
220
Ac

Ra
224
Ra
220
Rn

Rn

Po
216
W
przemianie beta
wyemitowany jest elektron lub pozyton, czyli cząstka
,
liczba
Z
zmienia się o jeden a liczba A nie zmienia się. Za przemianę
uważa się też wychwyt
-
przez jądro elektronu e
at
z powłoki atomowej (WE lub EC od ang.
Electron Capture).
5
(n = p +
)
+
-
A
Z
X
Y
1
e
A
Z
1
14
Np. rozpad C-14 (T
1/2
=5730y; E

max
=0,156MeV):
6
C
N
1
e
14
7
(E
=
-
+
+
-
+
oraz
+ p = n)
WE:
-
+
(e + p = n)
A
Z
A
Z
X
Y
1
e
A
Z
1
X
e
Y
e
1
at
A
Z
1
22
11
Np.rozgałęziony rozpad Na-22 (T
1/2
=2,602 y):
Na
Ne
*
1
e
22
10
Blisko 90%rozpadu zachodzi przez
+
, a 10%
przez WE
22
11
Na
e
Ne
*
e
1
at
22
10
Wychwyt elektronu z powłoki K:
Zgłoś jeśli naruszono regulamin