Камера для спостереження шляхів α-частинок
Битюцька Алла Олександрівна,31 група ТО14 (технологічна освіта 2014 рік вступу)
Зміст
Загальний опис (принцип дії)
Методи спостереження і реєстрації заряджених частинок. Перша група реєструвальних приладів (детекторів) ґрунтується на здатності заряджених частинок і γ-квантів, які проходять через газ, йонізувати його.
Друга група приладів (фотоемульсійні пластинки, кристалічні лічильники) використовує здатність зарядженої частинки iонізувати кристали броміду аргентуму, що містяться у фотоемульсії, або iонізувати кристали напівпровідника і, отже, різко змінювати його електропровідність.
Третя група приладів (сцинтиляційні та черенківські лічильники) використовує флюоресценцію, яка збуджується зарядженою частинкою, або світіння Черенкова при проходженні частинки крізь речовину.
До четвертої групи приладів належать трекові прилади для реєстрування заряджених частинок — камера Вільсона, дифузійна та бульбашкова камери. Іонізуюче випромінювання Види, властивості та одиниці вимірювання іонізуючого випромінювання
Іонізуюче випромінювання - це випромінювання, взаємодія якого з середовищем призводить до утворення електричних зарядів (іонів) різних знаків. Джерелом іонізуючого випромінювання є природні та штучні радіоактивні речовини та елементи (уран, радій, цезій, стронцій та ін.). Джерела іонізуючого випромінювання широко використовуються в атомній енергетиці, медицині (для діагностики та лікування) та в різних галузях промисловості (для дефектоскопії металів, контролю якості зварних з'єднань, визначення рівня агресивних середовищ у замкнутих об'ємах, боротьби з розрядами статичної електрики і т. ін.).
Іонізуюче випромінювання поділяється на електромагнітне (фотонне) та корпускулярне. До останнього належать випромінювання, що складаються із потоку частинок, маса спокою яких не дорівнює нулю (альфа- і бета-частинок, протонів, нейтронів та ін.). До електромагнітного випромінювання належать гамма - та рентгенівські випромінювання.
Альфа-випромінювання - це потік позитивно заряджених частинок (ядер атомів гелію), що рухаються зі швидкістю 20 000 км/с.
Бета-випромінювання - це потік електронів та позитронів, швидкість яких наближається до швидкості світла.
Гамма-випромінювання - це короткохвильове електромагнітне випромінювання, яке за своїми властивостями подібне до рентгенівського, однак має значно більшу швидкість (приблизно дорівнює швидкості світла) та енергію.
Іонізуюче випромінювання характеризується двома основними властивостями: здатністю проникати через середовище, що опромінюється, та іонізувати повітря і живі клітини організму. Причому обидві ці властивості іонізуючого випромінювання зв'язані між собою обернено пропорційною залежністю.
Найбільшу проникну здатність мають гамма - та рентгенівське випромінювання. Альфа- та бета-частинки, а також інші, що належать до корпускулярного іонізуючого випромінювання, швидко втрачають свою енергію на іонізацію, тому в них порівняно низька проникна здатність.
Дія іонізуючого випромінювання оцінюється дозою випромінювання. Розрізняють поглинуту, еквівалентну та експозиційну дози.
Поглинута доза І) - це відношення середньої енергії Е, що передається випромінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі, до маси у цьому об'ємі: D=Eːdm
Одиницею поглинутої дози в системі одиниць СІ є грей (Гр), а позасистемною - рад; 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.
Оскільки різні види іонізуючого випромінювання навіть при однакових значеннях поглинутої дози спричинюють різний біологічний ефект, введено поняття еквівалентної дози Я, що визначається як добуток поглинутої дози та коефіцієнта якості даного випромінювання Кя: H=D*Кя
Коефіцієнт якості показує у скільки разів радіаційна небезпека даного виду випромінювання вище радіаційної небезпеки рентгенівського випромінювання при однаковій поглинутій дозі. У табл. 2.15 наведені значення коефіцієнта якості для деяких видів випромінювання.
Таблиця 1. Значення коефіцієнта якості для деяких видів випромінювання
| № з/п | Види випромінювання | Коефіціент якості,Кя |
|---|---|---|
| 1 | Рентгенівські та гамма-випромінювання | 1 |
| 2 | Електрони та позитрони В-випромінювання | 1 |
| 3 | Протони з енергією менше 10 МеВ | 10 |
| 4 | Нейтрони з енергією 0,1-10 МеВ | 10 |
| 5 | Альфа-випромінювання з енергією менше 10 МеВ | 20 |
| 6 | Важкі ядра атомів | 20 |
Значення коефіцієнта якості для деяких видів випромінювання
Одиницею еквівалентної дози опромінення в системі СІ є зіверт (Зв): 1 Зв = 100 бер. Бер (біологічний еквівалент рада) - позасистемна одиниця Н.
Для кількісної оцінки іонізуючої дії рентгенівського та гамма-випромінювання в сухому атмосферному повітрі використовується експозиційна доза, яка являє собою відношення повного заряду іонів одного знаку АхЯ, що виникають у малому об'ємі повітря, до маси повітря в цьому об'ємі: X=d*Q/dm
За одиницю експозиційної дози приймають кулон на кілограм (Кл/кг). Застосовується також позасистемна одиниця - рентген (Р); 1 Р = 2,58 o 10"4 Кл/кг.
Поглинута, еквівалентна та експозиційна дози за одиницю часу (1с) називаються потужностями відповідних доз.
Іонізаційна камера. Найпростіша йонізаційна камера має вигляд замкненої посудини, заповненої газом при певному тиску, всередині якої між електродами створюється електричне поле.
Iонізаційні камери поділяють на два види: лічильно-iонізаційні, розраховані на реєстрацію проходження через камеру однієї якої-небудь частинки, та інтегруючі iонізаційні, які застосовують для вимірювання інтенсивності потоку частинок. До іонізаційних лічильників належать пропорційні лічильники та лічильники із самостійним газовим розрядом — лічильники Гейгера — Мюллера.
Камера Вільсона
Принцип дії камери Вільсона ґрунтується на здатності iонів бути центрами конденсації краплинок у пересиченій парі. Камера Вільсона має вигляд герметично замкненого об’єму V (робочий об’єм), заповненого якимось газом, що не конденсується (повітря, водень, гелій, аргон, азот), і насичений парами деяких рідин, найчастіше парою суміші рідин (вода і спирт).
Дифузійна камера — прилад, призначений для спостереження треків iонізуючих частинок, який вперше запропонував А. Лангдорф (1939 р.)
Історична довідка
Історично першим трековим приладом, за допомогою якого безпосередньо спостерігали сліди окремих заряджених частинок та ядерні перетворення, була камера Вільсона, створена англійським фізиком Ч. Вільсоном (1912 р.). Дифузійна камера — прилад, призначений для спостереження треків iонізуючих частинок, який вперше запропонував А. Лангдорф (1939 р.)
Технічні характеристики
Технічні характеристики
Сфера застосування
Опишіть сфери, способи та результати застосування експонату. Вкажіть при цьому часові інтервали застосування
Фото, відео-матеріали
Тут розмістіть власні фото або фото з відкритих джерел, а також посилання на відео
Список використаних джерел
1. [[http://pidruchniki.com/1628011838297/bzhd/ionizuyuche_viprominyuvannya ]]
