гамма-излучателей (так как в отличие от бета излучения, которое имеет
сплошной спектр, гама-излучение имеет дискретный спектр, который можно
анализировать при помощи эталонов). Если энергия радионуклидов
различается, то современная аппаратура позволяет обнаружить до 6
элементов, находящихся в 1 образце. Приборы при помощи которых получают
энергетические спектры называют спектрометрами. По спектрам эталонных
источников излучения проводится идентификация радионуклидов. Можно не
проводить предварительную пробоподготовку. Метод точен, прост, не требует
больших затрат времени.
13. Абсолютная и относительная активность. Использование эталонов для
абсолютных измерений.
Измерения активности могут быть относительными и абсолютными. При
относительных измерения сравнивают скорости счета нескольких препаратов
(имп/с), при абсолютных - их активности (Бк, Ки).
Активность можно рассчитать, зная эффективность препарата в конкретных
условиях измерения.
Более простой и широко распространенный на практике подход - определение
абсолютной активности препарата методом сравнения с эталоном - скорость
счета изучаемого препарата сопоставляют со скоростью счета эталонного
образца.
Эталон (или стандарт) - это препарат, у которого известна абсолютная
активность. Эталоны готовят на радиохимических заводах или в лабораторных
условиях, строго контролируя количество внесенного радиоактивного
вещества.
Сравнение скоростей счета изучаемого препарата и эталона возможно только
тогда, когда измерения проводятся в стандартных условиях, т. е.
* препараты содержат один и тот же изотоп;
* препараты имеют одинаковую форму и размеры;
* препараты одинаково расположены относительно счетчика;
* радиоактивное вещество равномерно распределено по всему объему
препаратов;
* препараты высушены до постоянного веса;
* используются подножки из одного материала и равной толщины;
* измерения проводятся на одном и том же приборе;
* измерения проводятся по возможности с одинаковой точностью.
* В данных условиях эффективность счета обоих препаратов одинакова, и
верным будет соотношение:
0x01 graphic
Исходя из этого, активность препарата можно рассчитать по формуле:
0x01 graphic
15. Методы идентификации радионуклидного загрязнения.
Идентификация радионуклидного состава радиоактивного загрязнения
предполагает определение активности отдельно каждого радионуклида в
составе загрязнения. Необходимость этого этапа обусловлена тем, что
радионуклиды характеризуются различными физическими, химическими и
биологическими свойствами и, следовательно, представляют различную
экологическую опасность.
Существует 2 группы методов идентификации радионуклидного состава:
физические и химические.
Физические основаны на различиях физических свойств отдельных
радионуклидов: разных периодах полураспада, видах, энергии и проникающей
способности излучений. (Для гамма-излучений).
Наибольшее распространение в настоящее время получил спектрометрический
метод идентификации радионуклидов. Он основан на анализе энергетического
спектра изучаемого образца.
К химическим методам относятся радиохимический анализ, в задачу которого
входит химическое разделение, концентрирование и выделение радиохимически
чистого препарата определяемого радионуклида. (Для a-, b-, g- излучений).
20. Основные источники радионуклидных загрязнений агроэкосистем.
1. Ядерные взрывы в военных и мирных целях, в том числе испытание ядерного
оружия;
2. Аварийные ситуации на этапах ядерного топливного цикла (ЯТЦ),
включающего:
* добычу урана
* обогащение урана и получение ядерного топлива
* изготовление тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов)
* эксплуатация ядерного реактора
* переработку и регенерацию отработанного ядерного топлива;
3. Аварийные ситуации при захоронении и хранении радиоактивных отходов;
4. Использование радиоактивных материалов в различных отраслях хозяйства,
промышленности, науки и медицины.
Последействие военного использования ядерной энергии
С1945 по 1996 г. в мире было произведено более 2000 испытаний ядерного
оружия(США - 1056, СССР - 718, Франция - 188). Ежегодный выброс
радиоактивных вещ-тв в некоторые годы достигал 10^4 - 10^5 МКи.
В северных и дальневосточных морях за прошлые годы затоплено не менее 18
радиоактивных снятых с АПЛ (атомная подводная лодка). Суммарную активность
всех подводных захоронений у нас в стране за время между 1959 и 1992 гг.
оценивают в 9-10 МКи. Отходы с общей активностью до 2 МКи с предприятий
военно-промышленного комплекса европейских стран слиты или захоронены в
контейнерах в виде низкоактивных отходов в северной части Атлантического
океана.
Ядерные взрывы в промышленных целях
- для глубинного сейсмозондирования земной коры при разведке полезных
ископаемых, интенсификация газо- и нефтеотдачи на промыслах, создания
подземных емкостей с целью хранения углеводородного топлива или для
захоронения биологически опасных отходов, тушения пожаров на скважинах,
создания траншей, каналов и платин. Всего за время между 1965 и 1989гг. в
СССР осуществлено 124 подземных ядерных взрыва промышленного назначения(в
Казахстане-30, Якутии - 12). Несмотря на значительную глубину заложения
ядерных зарядов из-за образования в грунтах трещин и каналов взрывы в ряде
случаев сопровождались выбросами радиоактивных веществ на поверхность, что
привело к образованию локальных очагов загрязнения.
16. Понятие дозы и мощности дозы. Единицы их измерения.
Доза - мера воздействия излучения на обучаемый объект. Доза зависит от
активности.
0x01 graphic
, где Кg - гамма-постоянная - коэффициент пропорциональности,
характеризующий свойства излучения.
На практике обычно пользуются величинами не дозы, а мощности дозы
ионозирующего излучения Р, т. е. значениями дозы Д в единицу времени t:
0x01 graphic
. Отсюда следует важная пространственная законометность распределения
мощности дозы вокруг точечного источника ионизирующего излучения. Например
имеется источник А, тогда выполняется соотношение P1R1^2=P2R2^2=…=PnRn^2
Мощность эквивалентной дозы излучения - отношение эквивалентной дозы
излучения к времени, за которое эта доза поглощена веществом. Мощность
эквивалентной дозы излучения измеряется в Зв/c.
Мощность поглощенной дозы излучения - отношение поглощенной веществом дозы
излучения к времени, за которое эта доза излучения поглощена. Мощность
поглощенной дозы излучения измеряется в Гр/c.
Мощность экспозиционной дозы излучения - отношение экспозиционной дозы
излучения к времени, за которое эта доза излучения передана сухому
атмосферному воздуху. Мощность экспозиционной дозы излучения измеряется в
A/кг.
17. Виды доз и единицы их измерения.
Доза ионизирующего излучения (Д) - это количественная мера его воздействия
н объекты окружающей среды.
Существует несколько подходов к оценке доз ионизирующих излучений.
Основной физической величиной, принятой в дозиметрии для оценки действия
ионизирующего излучения, является поглощенная доза или просто доза
излучения.
Поглощенная доза D - это поглощенная энергия излучения Е, рассчитанная на
единицу массы т облученного вещества:
D=dE/dm. Единицей поглощенной дозы является рад.
В системе Си выражается в Дж/кг, но в честь английского ученого Л. Грея
единица поглощенной дозы названа грэй (Гр).
1рад=100эрг/г; 1Гр=100рад
Поглощенная доза самый корректный способ измерения ионизирующего
излучения.
Экспозиционная доза Х - это количество полного заряда ионов одного знака
Q, которые образуются в воздухе при полном торможении электронов и
позитронов, освобожденных фотонами в единице массы воздуха т :
Х=Q/m
Единицы измерения в системе СИ Кл/кг, внесистемная единица Рентген (Р).
Соотношение между этими единицами: 1Р=2,58*10^-4Кл/кг; 1Кл/кг=3,88*10^3Р.
Экспозиционная доза в дозиметрии используется для измерения рентгеновского
и g-излучения. Энергетический эквивалент экспозиционной дозы составляет
для воздуха 1Р=0,87рад, для воды и биологических тканей 1Р=0,96 рад.
Эквивалентная доза (Н[T,R] )- это поглощенная доза в органе или ткани,
умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида
излучения:
Н[T,R]=W[R]*D[T,R]; T - орган или ткань, R - вид излучения.
Эквивалентная доза в системе СИ выражается в зивертах (Зв), внесистемная
единица бэр(биологический эквивалент рада), 1бэр=0,01 Зв. 1 Зв
=эквивалентной дозе, при которой произведение поглощенной дозы в
биологической ткани стандартного состава на средний взвешивающий
коэффициент составляет 1 Дж/кг.
Для оценки биологического эффекта (или меры риска) при действии излучения
на органы и ткани, а также на организм в целом с учетом эффекта от разных
видов излучения, а также с учетом радиочувствительности отдельных органов
вводится эффективная эквивалентная доза (Е).
Эффективная эквивалентная доза для организма в целом может быть определена
как сумма произведений эквивалентной дозы в критических органах на
соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани:
Е=S Н[T,R]*W[R
]18. Естественные радиоактивные элементы и их вклад в фоновое облучение
человека.
К естественным радионуклидам относятся
1. Элементы первичного происхождения, существовавшие на Земле со времени
ее возникновения. Это изотопы с периодами полураспада 10^9 - 10^10 лет
и более (^238U, ^232Th, ^40K, ^87Rb и некоторые другие). Наибольшее
значение из них принадлежит калию-40.
2. Космогенные радионуклиды, постоянно образующиеся в атмосфере от
бомбардировки космическими лучами - ^14С, ^3Н, ^7Ве, ^10Ве, ^39Ar.
Усредненные данные фонового облучения человека
+------------------------------------------------------------+
| | Внешнее | Внутреннее | В | |
| Источники | облучение | облучение | сумме | |
| облучения |-----------+--------------+-------+-----|
| | | МЗв/год | % | МЗв/год | % | % |
|-------------------| |--------------------------------------|
| космогенные | | |
|-------------------| |--------------------------------------|
| Космические лучи | | 0,355 | 15 | - | - | 15 |
|-------------------| |---------+----+---------+-------+-----|
