ВИВЧЕННЯ ВЗАЄМОДІЇ РАДІОАКТИВНОГО b-ВИПРОМІНЮВАННЯ З РЕЧОВИНОЮ

Радіоактивністю називають спонтанне (самовільне) перетворення ядер нестійких ізотопів одних елементів на ядра ізотопів інших елементів, яке зумовлене внутрішніми причинами та супроводжується випромінюванням a- b- частинок та g-фотонів.

Радіоактивність поділяють на природну та штучну залежно від того, як був створений нестійкий ізотоп – штучно чи існував у природі.

Радіоактивне a-випромінювання являє собою потік ядер гелію з високою кінетичною енергією (2-9 МеВ), швидкістю від 14 до 20 тисяч км/с, великою іонізуючою здатністю (у повітрі 30 тис. пар іонів на 1 см пробігу) і відповідно малою проникною здатністю – повністю поглинаються шаром біологічної тканини товщиною 0,12 мм (у повітрі 3-9 см).

Радіоактивне b-випромінювання – це потік швидких електронів або позитронів, які називаються b-частинками. Швидкість b-частинок порядку 160 тис. км/с, маса в 7350 разів менша за масу a-частинок, іонізуюча здатність в 100 разів менша, а проникна здатність у стільки ж разів більша, ніж у a-частинок (пробіг у біологічній тканині електрона становить 6 см, у повітрі – до 40 м).

g-випромінювання є потоком фотонів (квантів) із дуже короткою довжиною хвилі (меншою за 0,05 нм). Швидкість g-квантів дорівнює швидкості світла. Іонізуюча здатність g-квантів у повітрі незначна – 1-2 пари іонів на 1 см пробігу, проникна здатність велика: тіло людини пронизують наскрізь, повітря – на декілька сотень метрів, шар свинцю – до 5 см.

Важливими параметрами, які характеризують процес взаємодії іонізуючих випромінювань з різними речовинами, є коефіцієнт лінійного вбирання m та шар половинного вбирання d.

Коефіцієнт лінійного вбирання m чисельно дорівнює відносному зменшенню інтенсивності випромінювання на одиницю довжини l проникнення:

, (1)

де N₀ – кількість частинок радіоактивного випромінювання, що падають на тіло; N – кількість частинок радіоактивного випромінювання, що пройшли через тіло. Одиниця вимірювання см^-1.

Шар половинного вбирання – це така товщина шару даної речовини, яка зменшує інтенсивність радіоактивного випромінювання вдвічі (інтенсивність радіоактивного випромінювання пропорційна числу b-частинок). Визначивши коефіцієнт лінійного вбирання m речовини, товщину шару половинного вбирання обчислюють за формулою

. (2)

Відношення m/r(де r - густина речовини) називається масовим коефіцієнтом вбирання (вимірюється в см²/г). Досліди показують, що відношення m/r майже не залежить від речовини, яка опромінюється.

Радіоактивне випромінювання застосовують для діагностики захворювань внутрішніх органів; вивчення процесів, що відбуваються в організмі; лікування злоякісних пухлин.

У великих дозах радіоактивне випромінювання шкідливо діє на організм і викликає променеву хворобу.