ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика излучений и закономерности прохождение их через вещество из "Механизм и кинетика радиационно-химических реакций Издание 2" Коэффициент поглош,ения в воздухе (1 атм) у-излучения с энергией около 1 Мэе имеет порядок 10 Если подставить это значение в формулу (1), то можно видеть, что интенсивность такого излучения ослабляется приблизительно в 3 раза при прохождении через слой воздуха толщиной около 10 см. При прохождении через воду такой эффект наблюдается при толщине слоя 15 см. [c.11] При взаимодействии р-частиц с молекулами происходит ионизация и возбуждение последних. При этом (З-электрон теряет соответствующее количество энергии. Потеря энергии -частицами происходит также за счет тормозного излучения, которое возникает в результате торможения р-электронов в поле атомных ядер. [c.11] Прохождение тормозного излучения через вещество характеризуется в общем теми же закономерностями, что и прохождение у-излучения. [c.11] Эффективное сечение растет с увеличением энергии электрона. Длина пробега электрона в веществе определяется суммой всех потерь его энергии и зависит от энергии электрона (табл. 2 и 3). [c.11] Нейтроны. Основным источником нейтронов, который имеет практическое значение при радиационно-химических исследованиях, является процесс деления тяжелых ядер или Ри в ядерных реакторах. Большая часть нейтронов, образующихся при делении 235и имеет энергию около 0,7 Мэе. Однако значительная доля их обладает энергией, превышающей 1 Мэе. [c.12] При столкновениях с атомными ядрами нейтроны теряют свою энергию в упругих соударениях, а также могут быть захвачены атомными ядрами. Длина пути быстрых нейтронов в среде до момента, когда их энергия будет рассеяна в упругих соударениях до значения эв, определяется их энергией и свойствами среды. Например, в легкой воде длина пути замедления нейтронов с начальной энергией 0,1 Мэе равна 2,4 см, а в В.,0 — 9,2 см] для нейтронов с энергией 1 Мэе соответственно 3,8 и 10,2 см. [c.12] переданная атомам в упругих соударениях, может быть эффективной для возбуждения химических реакций атомами с повышенной энергией. Точно так же энергия, выделяющаяся при захвате нейтронов и достигающая иногда нескольких Мэе, может приводить к образованию горячих и, следовательно, химически активных частиц. [c.13] Энергия а-частиц при распаде разных элементов различна. Так, при распаде Ка энергия испускаемых а-частиц равна 4,78 Мэе, а при распаде Яп — 5,49 Мэе. [c.13] При прохождении через вещество а-частицы производят ионизацию и возбуждение молекул, теряя при этом соответствующее количество энергии. Эти потери, приводящие к торможению а-частицы, обусловливают длину пробега ее в облучаемой среде (табл. 4). [c.13] Длина пробега ос-частиц в воздухе при 1 атл1 составляет прибли- зи гельно от 2,5 до 8,5 см. Такая небольшая длина пробега обусловлена большой плотностью ионизации воздуха. На своем пути а-частица образует до 10 пар ионов. Число образующихся ионов неодинаково по длине пробега. Наибольшее число ионов образуется в конце пробега а-частицы. Это связа1га с тем, что вероятность ионизации молекул частицами с большой энергией меньше, чем частицами с относительно малой энергией (порядка 100 эв). Поэтому по мере потери а-частицей энергии вероятность ионизации молекул возрастает, что и обусловливает постепенное увеличение числа ионов на 1 см пути. [c.14] На рис. 1 представлена зависимость числа ионов, образующихся под действием а-час-тиц НаС на 1 см пути в воздухе, от длины пройденного а-частицей пути. Как видно на рисунке, эффективность ионизации в конце пробега примерно в 3 раза больше, чем в начале. Крутой спад кривой за максимумом обусловлен более интенсивной потерей энергии на ионизацию медленной частицей. В конце пути а-частица захватывает медленные электроны и превращается в атомы Не. [c.14] Возникающие при ионизации вторичные электроны также характеризуются некоторым непрерывным спектром энергий. Спектры вторичных электронов, теоретически рассчитанные Бете 14] для ионизации атома водорода, приведены в табл. 5. [c.14] Поскольку эффективность ионизации молекул зависит от энергии электронов, суммарная эффективность ионизирующего действия вторичных электронов определяется как ф( ). Это относится и к возбуждению молекул при соударении со вторичными электронами. [c.15] Вторичные электроны, обладающие большой энергией, быстро расходуют избыток энергии на различные процессы. С другой стороны, в большинстве систем не возникает процессов с достаточно большим сечением захвата электронов до того, как они превратятся в тепловые. [c.15] Поэтому в облучаемых средах имеется большое число тепловых электронов, энергия которых RT 0,6 ккал-моль 0,025 эв при 300 °К. Эти тепловые электроны эффективно захватываются положительными ионами, а также атомами и молекулами, обладающими сродством к электрону. [c.15] Распределение вторичных электронов по энергиям (энергия первичных электронов — 1 Мэе). [c.16] Уравнение (И) было применено в аналогичных вычислениях [6] для 13-частиц. [c.16] Величина экспозиционной дозы радиации характеризует свойства источника и может быть измерена по ее способности произвести ионизацию в воздухе. Она соответствует суммарному заряду ионов каждого знака в единице массы воздуха. Величина поглощенной дозы излучения характеризует энергию, внесенную в единицу массы данного вещества ионизирующим излучением. Следовательно, соотношение между этими двумя величинами в первую очередь определяется тем количеством энергии, которое должно быть затрачено на образование в данном веществе двух ионов разного знака. Поскольку эта величина зависит от свойств молекул вещества, то соотношение между экспозиционной и поглощенной дозами излучения, вообще ( оря, будет различным для разных веществ. Соотношение между этими величинами определяется не только различиями в энергии ио-низации молекул. Так как значительная часть энергии излучения -. )(более 50%) тратится в первичном процессе на возбуждение, то об- )цая энергия, полученная веществом, т. е. величина поглощенной дозы Ч излучения, будет зависеть от того, в какую форму энергии трансфор-мируется энергия возбуждения молекул или других частиц. Если на частично высветится и не будет поглощена облучаемой средой, о это также будет влиять на соотношение между экспонированной поглощенной дозами. Соотношение между этими величинами, а также некоторые другие вопросы, связанные с поглощением энергии радиации в облучаемой среде, рассмотрены в работах [7—12]. [c.17] Энергию ядерных реакций иногда выражают в единицах массы. Энергетический эквивалент массы электрона fx = тс = 0,51 Мэе. [c.18] Кюри (кюри, с) — количество радиоактивного вещества, для которого число распадов в секунду равно 3,7-10 . [c.18] Вернуться к основной статье