Interacţia radiaţiilor α, β şi γ cu substanţa. Fisiunea nucleară.
Tag-uri
Partajeaza in Google Classroom

Transcript
încet da Șase lecții de fizică
nucleară vom discuta despre interacția
radiației cu substanța și despre
fisiunea nucleară lecția trecută
am vorbit despre cele trei tipuri
de radiații Alfa Beta și Gamma
În ce constau ele și care sunt
procesele de bază ce au loc în
aceste emisii de radiații Haideți
să discutăm Acum despre ce se întâmplă
când aceste radiații o dată mi
se întâlnesc un numai tyrael o
substanță în cazul radiațiilor
Alfa este important De sumarizat
care sunt proprietățile medii ale
astfel de ale acestora de azi în
particular viteza medie a unei
radiații Alfa în practică este
destul de mică sau relativ mică
undeva în jur de 7% din viteza
luminii în vid bineînțeles radiațiile
Alfa au masa mare de patru ori
un pas au patru unități atomice
de masă și au și o sarcină relativ
mari plus 2 sarcini de două ori
sarcina elementară în concluzie
proprietățile interacției radiație
Alfa cu substanța reies din aceste
proprietăți medii sau tipice ale
radiația Alfa Deci o radiație masivă
cu sarcină mare dar cu viteză mică
În consecință prima concluzie este
că radiațiile Alfa au penetrare
au putere de penetrare mică de
ordinul a câtorva am câțiva milimetri
în solide și câțiva centimetri
în aer aceasta bineînțeles deoarece
viteza lui este mică dar o masă
și sarcină mare Deci interacționează
puternic și o viteză mică de se
vor opri rapid Dar bineînțeles
cealaltă fațetă a puterii micii
de penetrare este Puterea mare
de ionizare Deci tipic Oradea ție
Alpha odată ce întâlnește o substanță
pătrunde o distanță mică dar pe
această distanță mică produc efecte
foarte puternice radiațiile Beta
sunt întru fel echivalentul sau
pasul radiațiilor Alfa Ele au viteză
mult mai mare viteza medie cu care
este emisă radiație bataie este
aproximativ sau de ordinul al 90%
din viteza luminii în vid prințesa
acestea sunt valori orientative
radiația peta fiind un electron
are masă mult mai mică decât radiația
Alfa Deci După cum știți că masa
unui electron este o unitate atomică
de masă pățit ăla 1837 și are și
sarcină electrică mai mic Deci
avem de a face cu o radiație sau
o particulă de masă mică sarcina
mai mică și viteză mult mai mare
în concluzie penetrabilitate sau
puterea de penetrare va fi mai
mare decât are a reacțiilor gama
la radiații Alfa deci de ordinul
centimetrilor în solid iar în aer
avem o putere de penetrare de ordinul
a 10 m Dar bineînțeles putere mai
mică de ionizare Deci o radiație
Beta ce întâlnește substanța Vap
intra pe o distanță mult mai mare
dar pe această distanță efectele
vor fi mai mici Alfa generează
un impact masiv pe o distanță mică
Betta generează un impact semnificativ
mai mic dar pe o distanță semnificativ
mai mare sirena radiație fiind
radiațiile Gamma Ele au energii
mari și foarte mari nu au energii
fix bineînțeles un interval de
energii tipic pentru aceste radiații
sunt între 50 de K electronvolt
și un tera electrovolt ele nu au
o putere de penetrare fixă deci
nouă distanță maximă de penetrare
precum în radiațiile Alfa și Beta
ce mai degrabă au distanță ce scade
exponențial Deci radiațiile Alfa
pot penetra la orice distandi ferent
de energia lor dar Probabilitatea
de a ajunge la acea distanță scade
exponențial cu distanța interacția
radiații Gamma cu substanța are
la bază următoarele efecte generarea
de perechi electrom pozitron în
câmpul Atomic deci pur și simplu
un Foton un Foton gama în câmpul
electromagnetic se separă întru
un electron și un pozitron dar
aceasta numai în câmpul electromagnetic
al atomului de asemenea putem avea
efect compton adică ciocnirea fotonului
din radiația Gamma cu electroni
atopici și unde fac foto electric
în care radiația gamă ionizează
acești atomi dus dimitria este
ramura a fizicii nucleare care
studiază impactul radiațiilor nucleare
asupra substanței și în particular
asupra corpului uman se introduce
așa numita doză de radiații care
este energia absorbită de la Oradea
ție ionizantă de unitatea de masă
de substanțe radia Deci avem o
radiație și o substanță Care este
supusă radiație respectivi se numește
doză cantitatea de energie absorbită
pe unitatea de masă se măsoară
în sistemul internațional de unități
de măsură în grame Care este după
cum spune și definiția dozei un
Joule pe kilogram de asemeni se
mai folosește și unitatea alternativă
radul 100 de azi fiind egal cu
un crac o altă definiție care încearcă
să lege Doza de radiații Doza de
energie asa de energie absorbită
cu efectul produs este așa numită
dus echivalentă sau biologic Care
este doza de radiatii absorbită
de materia vie în particular de
corpul uman pentru a produce un
anumit efect biologic Standard
Deci doza echivalentă va fi Doza
de radiații muncită cu numit Factor
de calitate sau eficacitate dacă
doriți biologică a unei radiații
aceasta deoarece după cum am discutat
în minutele trecute diferitele
radiații au puteri de ionizare
foarte diferit în particular radiația
Alfa Spre exemplu are o putere
de ionizare mult mai mare decât
radiația Betta în concluzie impactul
ne radia Alfa asupra unui țesut
uman este mult mai mare decât cel
Arad simpatic iar dacă cantitatea
de energie transferată este aceeași
în concluzie pentru a măsura Cât
de drastic este efectul radiație
supra unității de masă trebuie
să înmulțim cu un factor de calitate
ce ține cont de acest impact Spre
exemplu după cum vedeți factorul
de calitate al radiației Alfa este
de 20 de ori mai mare decât cel
al radiațiilor pe tot și Gabi Haide
să trecem acum la definiția fisiunii
nucleare fisiunea nucleară după
cum am mai spus în lecție trecute
ruperea unui nucleu greu cu numărul
Atomic de masă peste 200 în două
nuclee intermediare care rupere
este acompaniat întotdeauna de
emisie a unei serii de radiații
and Beta gamă și așa mai departe
un exemplu tipic de astfel de fisiune
nucleară este fisiunea indusă a
uraniului 235 când vom discuta
despre reactor nuclear veți vedea
De ce acest izotop este important
după cum am discutat în lecția
trecută când vorbeam despre timpii
de înjumătățire timpul de înjumătățire
al uraniului 235 și este foarte
mare de ordinul 10 la opt ani aceasta
înseamnă că a lăsat liber un astfel
de izotopi se va dezintegra și
sponta Dar acest lucru ia foarte
mult timp în cazul acestui zootop
și în concluzie în aplicațiile
practice de fapt se induce această
dezintegrare sau plec Deci folosim
un neutron pentru a produce din
uraniu-235 1 RON Un izotopul 236
care are un timp de înjumătățire
mult mai mic și este și excitat
care se va dezintegra în două nuclee
de masă intermediară în particular
bariu și krypton care au masele
144 și 89 de se află în zona maselor
intermediare și de asemeni ce mit3
neutroni ca și comentariu aceasta
este cea mai probabilă ficțiune
a coranului 236 există și alte
reacții de fisiune nucleară oră
în lui 236 dar aceasta se întâmplă
cel mai des în Beriu și Criptă
ulterior aceste nuclee intermediare
bară și krypton care sunt la rândul
lor instabile se vor dezintegra
în cazul acesta Prin radiații Beta
minus Deci bariu se va dezintegra
următorul lanț care implică mai
multe nuclee toate produse prin
dezintegrării cu emisie de radiație
Beta minus avem la un da si stiu
Spre exemplu 58 144 și așa mai
departe și la fel kriptonul intră
întro întrun lanț de dezintegrare
Betta minus trei zambil prima este
rubidium Scuzați rubidium 37 89
urmat de o altă integrare Beta
minus dezintegrare cu emisie de
beton minus ce trece prin stronțiu
3089 și așa mai departe Deci ce
este de reținut este că tipic produsele
cesiunilor nucleare sunt la rândul
lor nuclee sau izotopi instabil
care intră între o serie de dezintegra
și de emisie de radiații de vară
tipuri în cazul acesta Betta minus
dar de asemeni gama pentru că majoritatea
acestor nuclee sunt pe nivele excitate
Deci vor emite și Gamma în alte
cazuri se emit și neutroni în concluzie
o reacții de fisiune nucleară are
loc prin multe procese de fisiune
intermediare urmate de multe procese
de dezintegrari Deci obținem emise
de vară tipuri de radiații în concluzie
avem multe produse finale ale ficțiunii
acestea sunt din punct de vedere
al timpului de emisie promitem
Adică sunt emisie direct din fisiune
în cazul acesta produsele Promite
ar fi acești doi nuclei și trei
neutroni emiși direct nucleele
produsele scuzați Promite tipice
sunt nucleele și neutroni și avem
de asemeni produse întârziate ale
fisiunii emisie în procesele ulterioare
care sunt Veta gama sau neutroni
care au loc prin dezintegrarea
nucleelor reziduale bariu și krypton
în acest loc un alt o altă caracteristică
a produselor de fisiune este că
avem de a face cu mulți neutroni
emisiuni particular Uranus 236
emite în medie 2 neutroni pe fisiune
vedeți pe acest lanț că avem trei
neutroni pe alta lanțuri avem mai
puține flori în medie o rană 236
ținând cont de toate Lanțurile
de dezintegrare emite 2 Newton pe
fisiune nucleară reziduale sunt
radioactive după cum bine se vede
vară și krypton sunt pe instabili
izotopii sunt instabili și ei se
vor dezintegra la rândul lor de
sân radioactivi și la fel de important
aceste ficțiuni au loc cu eliberare
de energie în particular uraniu
236 are un defecte masa de aproape
aproximativ 22 unitatea atomică
de masă ceea ce implică o un bilanț
energetic Deci o energie emisă
din această ficțiune de aproximativ
200 de mg electron volt faptul
că există neutroni întârziați că
între o fisiune se emit mulți neutroni
și că există un plus de energie
de obicei sub formă de energie
cinetică a produșilor de reacție
de ce aceste trei particularități
ale produselor de fisiune au aplicații
foarte importante în construcția
reactorul nuclear după cum vom
vedea lecția viitoare Și în fine
să discutăm despre aplicațiile
radiațiilor în medicină primul
domeniu este cel al imagisticii
și anume vizualizarea organelor
interne ale corpului uman există
două aplicații prima este angiografia
care este vizualizarea vaselor
de sânge și a inimii prin injectarea
unui agent de contrast opac la
radiațiile gamă din exterior Deci
ceea ce vedeți aici este o angiografie
a creierului uman în care în vasele
de sânge sa introdus un agent Care
este o pacla radiațiile Gamma trimise
din exterior și atunci într un
fel creierul sau între craniul
va deveni transparent cu excepția
vaselor în care să introduci acest
agent opac și în concluzie putem
vedea exact formă și potențiale
probleme ale vaselor de sânge din
din creier în particular putem
vedea că aici probabil se format
una chiar de sânge scintigrafia
este opusul la geografie se folosește
în vizualizarea plămânilor oaselor
și tiroidei și constă în injectarea
unui radioizotop care emite raze
Gamma care sunt ulterior măsurate
din exterior Deci vedeți aici o
scintigrafie a plămânului în care
se introduce Oradea izotop acesta
va emite radiații ca ma care sunt
din exterior captate și măsurate
și în felul acesta putem vizualiza
aflăm în Water un al doilea tip
de aplicații sunt cele din oncologie
adică din tratarea cancerului sunt
două aplicații prima este radioterapia
care constă în bombardarea din
exteriorul corpului a tumorilor
folosind radiații nucleare B daca
ma deci pur și simplu avem o sursă
exterioară de radiații care este
accelerată canalizată către tumoare
și în felul acesta se distruge
țesutul tumoral prin expunerea
din exterior la astfel de radiații
cea de a doua în aplicații nu încolo
gysi numește brahiterapie care
constă în inserarea sau injectarea
unei surse radioactive în tumoare
deci pur și simplu se injectează
un ou Sud o sursă cu un anumit
radioizotop destul de intense de
obicei sus Alfa care Va distruge
din interior țesutul tumora