Поглощение и излучение гамма-лучей

Измеритель уровня, в котором использована разница в степени поглощения радиоактивного излучения показан на фиг. 111,6. В качестве источника излучения гамма-лучей обычно используются радиоактивные изотопы кобальта. Источник излучения 4 располагается по одну сторону сосуда, а на другой стороне находятся приемники излучения (счетчики) 5, 6 и7. Гамма-лучи свободно проникают через металлические стенки сосуда и через газ, в то время как при прохождении через жидкость происходит их частичное рассеивание. Поэтому в положении, показанном на фиг. 111, б, приемники 5 и 6 получат более интенсивное излучение, чем приемник 7, что и определит высоту уровня жидкости в сосуде. [c.240]

Поглощение и излучение гамма-лучей [c.305]

ПОГЛОЩЕНИЕ И ИЗЛУЧЕНИЕ ГАММА-ЛУЧЕЙ [c.307]

Ионизирующее излучение (гамма- и рентгеновские лучи) обладает такой энергией, что способно выбить из молекулы электроны с образованием ионов. Инфракрасное излучение обладает низкой энергией и при взаимодействии с молекулами вызывает колебательные и вращательные эффекты. Электромагнитное излучение в близкой ультрафиолетовой и видимой областях спектра (240—700 нм) взаимодействует с электронами молекулы. Ниже 240 нм ультрафиолетовый участок спектра задерживается озоном иа уровне 20—30 км от Земли. При поглощении света с длиной волны менее 800 нм изменяется электронная, вращательная и колебательная энергия молекул, что приводит к возбужденному состоянию молекул. [c.26]

Единицей дозы гамма-излучения является 1 рентген (1 р). Это такое количество гамма-лучей, которое при поглощении 1 см воздуха (0,001293 г) при О С и давлении 760 мм рт. ст. образует 2,08-10 ионных пар, суммарный заряд которых равен абсолютной электростатической единице. От рентгена были произведены единицы дозы и для корпускулярного излучения. [c.644]

Гамма-лучи проникают в материал на большую глубину. Ослабление гамма-излучения в материале подчиняется экспоненциальной зависимости и определяется количественно по слоям половинного поглощения. Слой половинного поглощения— это толщина защитного материала, необходимая для того, чтобы уменьшить интенсивность радиации вдвое по сравнению с ее первоначальной величиной. Экран, состоящий из 7 слоев половинного поглощения, имеет толщину, снижающую интенсивность радиации до величины, составляющей менее 1% интенсивности неэкранированного первоначального излучения. Защитным материалом для поглощения гамма-из-лучения обычно служит свинец. [c.81]

Гамма-лучи, сопровождающие радиоактивный распад, идут из ядра, энергия которого почти в миллион раз превышает ту, что собрана во внешней оболочке атома. Естественно, что гамма-лучи неизмеримо энергичнее лучей световых. Встречаясь с веществом, фотон или квант любого излучения теряет свою энергию, этим-то и выражается его поглощение. Но энергия лучей различна. Чем короче их волна, тем оНи энергичнее, или, как принято выражаться, жестче. Чем плотнее среда, через которую проходят лучи, тем сильнее она их задерживает. Свинец плотен. Ударяясь о поверхность металла, гамма-кванты выбивают из нее электроны, на что расходуют свою энергию. Чем больше атомный номер элемента, тем труднее выбить электрон с его внешней орбиты из-за большей силы притяжения ядром. [c.268]

Явления, обнаруживаемые при бомбардировке вещества гамма-лучами, связаны либо с эффектом Комптона, либо с фотоэлектрическим эффектом. Поступающая энергия гамма-лучей выявляется в этих двух эффектах. Поскольку бомбардировка каждого элемента представляет собой особый случай, то для того чтобы дать полное описание явления, пришлось бы рассмотреть огромное число примеров. В тех случаях, когда подтверждается правильность некоторых очень важных допущений, можно определить порядок величины для распределения энергии при непосредственном взаимодействии гамма-лучей с веществом. Последующее поглощение вторичных излучений, а также образование ионов и возбужденных состояний будут рассмотрены ниже. Изменения соответствующего поперечного сечения для эффекта Комптона (ос) и фотоэлектрического эффекта (ор) как функции энергии поступающего гамма-излучения известны для большого числа элементов [47, 49, 50]. На рис. 7 приведены эти изменения для воздуха, алюминия, меди и свинца. В случае гамма-лучей с высокой энергией имеет место только эффект Комптона, тогда как причиной рассеяния энергии мягкого гамма-излучения является один лишь фотоэлектрический эффект. Кривые, которые показывают изменения поперечного сечения для обоих указанных эффектов, пересекаются при энергии Ег, характерной для данного элемента мишени. Изменения значений Ег, нанесенных на график, в зависимости от атомного номера Z, как видно из рис. 8, дают правильную кривую. [c.191]

Рассмотрим теперь поглощение отраженного гамма-излучения с энергией 550 кэв. Энергия этих гамма-лучей в свою очередь рассеивается вследствие эффекта Комптона причем этот [c.193]

Все исследователи единодушно утверждают, что при одинаковом количестве поглощенной энергии быстрые нейтроны оказывают на ароматические соединения более сильное отрицательное влияние, чем гамма-лучи. Однако в количественной оценке относительного влияния быстрых нейтронов и гамма-излучения имеются значительные расхождения опубликованные соотношения изменяются примерно от 2,2 до 5,4. Исследования проводились на многочисленных установках результаты их, выраженные через количество энергии быстрых нейтронов, поглощенное полифенилами (в %), показаны ниже. [c.73]

Одно из наиболее обширных посвященных этому вопросу исследований было проведено на экранированном испытательном устройстве (пп. 3 и 4). При помощи экранирования между активной зоной реактора и испытуемыми образцами достигалось облучение с преобладанием быстрых нейтронов в одном случае и гамма-лучей в другом. Исследователи стремились главным образом точно измерить дозу смешанного излучения, достигавшуюся в этих работах. Изучалось действие излучения на несколько сот органических веществ при различных дозах и температурах. Типичные данные, полученные в этих опытах, приведены в табл. 18. Реакция сгорания охлаждающего агента или исчезновения исходного материала-имеет кинетически первый порядок но отношению к поглощенной дозе излучения. Относительные скорости сгорания, приводимые в табл. 18, выведены на основании констант для реакции первого порядка. [c.74]

Выбор для этой цели тулия-170 был обусловлен тем, что в отличие от большинства мягких гамма-излучателей он испускает мало жестких гамма-лучей, сопутствующих его излучению е энергией 84 кэв, имеет высокое эффективное сечение реакции, достаточно большой период полураспада (129 дней) и может быть получен свободным от других испускающих гамма-лучи примесей-. В то же время он. имеет некоторые недостатки, выражающиеся в том, что лишь 10% его энергии распада переходит в гамма-излучение и,. поскольку он является тяжелым изотопом, его собственное поглощение довольно велико тем не менее тулий можно с успехом применять не только для легких металло.в, но и для тонких изделий из тяжелых металлов, (железа, стали). [c.855]

Гамма-лучи, сопровождающие радиоактивный распад, идут из ядра, энергия которого почти в миллион раз превышает ту, что собрана во внешней оболочке атома. Естественно, что гамма-лучи неизмеримо энергичнее лучей световых. Встречаясь с веществом, фотон или квант любого излучения теряет свою энергию, этим-то и выражается его поглощение. Но энергия лучей различна. Чем короче их волна, тем они энергичнее, или, как принято выражаться, жестче. Чем плотнее среда, через которую проходят лучи, тем сильнее она их задерживает. [c.231]

Устройство для счета таких вспышек дает возможность таким образом сосчитать и сами частицы. Первоначально вспышки подсчитывались наблюдателем при помощи микроскопа. В современной практике свет, исходящий из кристаллической мишени, детектируется фотоумножителем (рис. 260), который превращает световую энергию в электрический сигнал, подаваемый на усилитель для измерения. Среди веществ, которые оказались полезными для использования их в качестве сцинтилляционных кристаллов, следует отметить антрацен, стильбен, терфенил и иодид натрия. Последний можно активизировать, т. е. сделать его более чувствительным, введением в него следов иодистого таллия. Такие детекторы реагируют на альфа-, бета- и гамма-излучения. Кристаллы иодида особенно пригодны для гамма-лучей, потому что их плотность обеспечивает поглощение сравнительно большой части падающего излучения. [c.329]

Измеритель уровня, в котором использована различная степень поглощения радиоактивного излучения жидкостью и паром, показан на рис. 41,л. Гамма-лучи из источника излучения 5 свободно проникают через металлические стенки сосуда и через газ к приемникам излучения (счетчикам) 1 к 2. Жидкость рассеивает гамма-лучи, поэтому приемники 3 и 4 получают менее интенсивное излучение, что и определяет высоту уровня в резервуаре. Датчик уровня с радиоактивным излучением может быть использован и для измерения поверхности раздела между двумя жидкостями. [c.85]

Фергюсон К. Р- Свойства оптических полос поглощения боратных стекол, облученных гамма-лучами. Информ- бюлл. Гос. оптич. ин-та (ГОИ), № 2 (25)—действие излучений на стекло, 1958, [c.99]

Измеритель уровня, в котором использована различная степень поглощения радиоактивного излучения жидкостью и паром, показан на рис. 83, з. Гамма-лучи из источника из-, лучения 5 свободно проникают через металлические стенки сосуда и через пар к приемникам излучения (счетчикам) [c.150]

Гамма-лучи обычно слабо поглощаются газами, поэтому проведено очень мало работ по их химическому действию на газы. Выделим два типа поглощения гамма-излучения 1) фотоэлектрическое поглощение, при котором почти вся энергия у-кванта переходит в кинетическую энергию вырываемого электрона. Часть энергии у-кванта уходит на ионизацию молекулы, но, как правило, потенциал ионизации намного меньше энергии кванта [c.76]

Измерения интенсивности -у-источников известной энергии пр Именяют для определения радиоактивных изотопов и элементов, которые могут возникнуть при изготовлении изотопов. Методы измерения в этом случае соответствуют методам рентгеновской спектроскопии. Некоторые принципиальные различия связаны с тем, что в этом случае не электронные оболочки, а ядра являются источниками излучения. Широко используется амплитудный анализ (гл. 2) со сцинтилляционными счетчиками. Анализатор часто имеет много каналов. Сцинтилляционные счетчики являются отличными детекторам , так как применение массивного кристалла практически приводит к наиболее полному поглощению гамма-лучей высокой энергии. Идентификация и исследование свойств радиоактивных изотопов такими методами является существенной частью программы исследований по атомной энергии. Сцинтилляционная регистрация может быть использована и для воздушной разведки радиоактивных минералов [282]. Она позволяет также упростить д улучшить надежность активационного анализа с иопользованием нейтронных источников [283]. [c.308]

Согласно работам [32, 33], например, характер поглощения существенно изменяется в случаях, когда концентрация поглощающего изотопа приближается к 100%. При этом в принципе поглощающий слой, толстый в обычном понимании, пропускает резонансное у-излучение вследствие когерентных явлений, т. е. скорее коллективного взаимодействия гамма-лучей с ядрами, нежели с отдельным ядром. [c.29]

Кроме этих явлений, люминесценция может быть возбуждена при облучении гамма-лучами, рентгеновскими лучами, электронами, альфа-частицами И вообще быстрыми частицами. Во всех случаях, однако, излучение света обусловливается возбужденной молекулой. Однако акт воздействия может быть отделен от акта люминесценции рядом промежуточных процессов, из которых можно упомянуть ионизацию, захватывание ионов и электронов и последующую рекомбинацию, приводящую к образованию возбужденных состояний. Механизм таких процессов часто представляет значительный самостоятельный интерес и может иметь большое практическое значение, например в сцинтилляционных счетчиках. Однако на этих вопросах мы не будем здесь останавливаться, поскольку им посвящены другие главы и разделы этой книги. Несмотря на сделанные замечания и на то, что в книге Физика и химия твердого состояния органических соединений (изд. Мир , 1967) имеется специальная глава, посвященная поглощению света в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, тем не менее представляется уместным рассмотреть здесь некоторые вопросы поглощения света. Поглощение света является, несомненно, наиболее избирательным методом получения возбужденных молекул. Кроме того, этот метод наиболее часто используется, и поэтому некоторые общие замечания будут не лишними. [c.95]

Для более точных измерений газосодержания применяют методы, основанные на измерении степени поглощения рентгеновского или гамма-излучения, комптоновском рассеянии электромагнитного излучения (обычно используются гамма-лучи) или рассеянии быстрых нейтронов. Абсорбционные методы широко применяют для исследования гидродинамики аппаратов химической технологии. Их преимущества — точность и простота, а недостаток— использование ионизирующих излучений. При измерении абсорбции рентгеновских лучей на различных уровнях можно вычислить наряду с газосодержаниями скорость скольжения фаз и . Краткая характеристика других методов измерения газосодержания приведена в табл. 7.1. Из них наиболее широко применяют методы манометрический, с использованием трубки Пито—Прандтля и акустические. [c.160]

Гамма-спектроскопия основана на эффекте резонансного поглощения атомными ядрами 7-квантов (эффект Мессбауэра). При радиоактивном распаде ядер образуются изотопы в возбужденном состоянии. Их переход в основное состояние сопровождается 7-излучением. Невозбужденные атомные ядра в свою очередь могут поглощать 7-кванты и переходить в возбужденное состояние. Однако это явление возможно лишь в строго определенных условиях. Например, 7-излучение возбужденных ядер Ре одной металлической пластинки может поглощать невозбужденные ядра Ре другой пластинки. Если же источник и приемник 7-лучей находятся в разных соединениях (например, источник Те в металле, а поглотитель — в кристалле РеСЬ), то поглощение 7-лучей наблюдаться не будет. [c.148]

Токовихревой метод, например, позволяет с достаточной точностью определить глубину поражения металла межкристаллитной коррозией, но при наличии свободного доступа к исследуемой поверхности. Радиометрические методы измерения толщины стенок, основанные на поглощении гамма- или рентгеновских лучей, для обнаружения коррозии оказываются недостаточно точными, так как им свойственно усреднение толщины металла и внутреннего покрытия стенки. Так, если прокорродировавшую поверхность покрывают значительные отложения, то прибор может показать толщину большую, чем действительная толщина стенки, так как отложения также поглощают излучение. Кроме того, небольшие раковины и трещины радиационными методами обнаружить нельзя, потому что потеря металла в каждом из этих случаев незначительна. [c.57]

Рентгеновское излучение представляет собой часть электромагнитного спектра, расположенную между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением (рис. 8.3-1). Дифракцию рентгеновских лучей веществом лучше всего описывать, рассматривая их как электромагнитные волны, характеризуемые длиной волны А. Такие свойства, как поглощение и рассеяние, могут быть поняты, если рассматривать рентгеновское излучение как фотоны с определенной энергией Е. Уравнение 8.3-1 дает соотношение между энергией и длиной волны [c.58]

Фотолюминесценция — это 1Вторичное излучение, испускаемое в результате поглощения первичного электромагнитного излучения (гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение). Фотолюминесценция охватывает флуоресценцию и фосфоресценцию. Оба последних явления имеют одну и ту же природу I(см. ниже) ранее их нестрого различали в зависимости от длительности свечения, продолжавшегося после окончания облучения первичным излучением. Флуоресценция продолжается 10 —10 с, а послесвечение (период затухания) фосфоресценции может длиться от 10- с до нескольких суток. [c.91]

Разрушение вещества под действием радиоактивного излучения зависит не только от активности источника, но также от энергии и проникающей способности излучения данного типа. В связи с этим для измерения дозы излучения обычно пользуются еще двумя другими единицами - радом и бэром (третья единица, рентген, в сущности представляет собой то же самое, что и рад). Рад (сокращенное название, составленное из первых букв английских слов radiation absorbed Jose, означающих поглощенная доза излучения )-это энергия излучения величиной IIO Дж, поглощаемая в 1 кг вещества. Поглощение 1 рада альфа-лучей может вызвать большие разрушения в организме, чем поглощение 1 рада бета-лучей. Поэтому для оценки действия излучения его поглощенную дозу в радах часто умножают на множитель, измеряющий относительную биологическую эффективность воздействия излучения на организм. Этот множитель, называемый коэффициентом качества излучения (сокращенно ККИ), приблизительно равен единице для бета- и гамма-лучей и десяти для альфа-лучей. Произведение поглощенной дозы излучения (в радах) и ККИ для излучения данного типа дает эквивалентную дозу излучения в бэрах (начальные буквы слов биологический эквивалент рентгена ) [c.265]

Ионизирующее излучение поглощается материалом, окружающим радиоактивный источник. Это поглощение происходит в воздухе, в самом веществе (самопоглощение), в стенках устройства, экранирующего образец, в окощке обнаруживающего излучение прибора, а также во всех видах специальных поглотителей, монтируемых между образцом и детектором. Определение типа излучения и его энергии производится с помощью поглотителей различной толщины, так как известно, что альфа-частицы имеют очень небольшую глубину проникания, бета-частицы проникают в материал несколько глубже, а гамма-лучи могут проникать очень глубоко. На практике этот метод используется очень редко, и только в связи с бета-нзлучателями. Однако различия в счете импульсов, обусловленные различиями в толщине и плотности контейнеров образцов, могут создавать серьезные трудности, когда речь идет о бета-излучателях и источниках рентгеновского излучения, таких, как йод-125. Поэтому в этих случаях часто используют пластмассовые пpoб pки, у которых различия в толщине и плотности минимальны. [c.76]

При обсуждении поглощения гамма-лучей в качестве отправных понятий удобно использовать те же из них, которыми пользуются при изучении поглощения рентгеновского излучения. Как видно из уравнения (8), массовый коэффициент поглощения рентгеновского, излучения состоит из двух слагаемых т (фото-элеютричеокого логлощения) и ст (рассеяния), из которых обычно [c.305]

Физический эквивалент рентгена — доза любого ионизирующего излучения, при котором энергия, поглощенная в 1 г вещества, равна пЬтере энергии на ионизацию, создаваемую в 1 г воздуха дозой в 1 р рентгеновых или гамма-лучей. Обозначается фар или гер . Доза в 1 фар соответствует образованию 2,08-10 пар ионов на 0,001293 г воздуха. 1 зр = 84 эрг/г = 1,61-101 пар ионов/г = 5,3-107 Мав/е. При облучении биологической ткани физическои дозой гамма-лучей в 1 р в каждом грамме ткани поглощается около 93 рг энергии излучения. [c.134]

Биологический эквивалент рентгена — количество энергии любого вида излучения, поглощенного в биологической ткани, биологическое действие которой эквивалентно действию 1 р рентгеновых или гамма-лучей. Обозначается бар пли < гет . Для разных видов излучения <бэру> различен. [c.135]

На другой стороне рамы расположей приемник, воспринимающий излучение, не поглощенное дозируемым материалом. Поток гамма-лучей преобразуется в электрические сигналы, поступающие в усилитель 8. Лента приводится в движение электродвигателем 4, скорость ленты устанавливается задатчиком 6 или 7 и контролируется тахогенер втором 5. Множительное устройство [c.142]

Применение СИ и монохроматоров высокого разрещения позволило разработать совершенно новую и оригинальную методику регистрации неупруго рассеянных рентгеновских лучей, возникающих после поглощения мессбауэровских гамма-квантов. Это оказалось возможным благодаря тому же сочетанию короткого импульса СИ и более длительного времени жизни мессбауэровского уровня, что позволяет за счет временнбго управления детектором, регистрирующим рассеянное излучение, добиться увеличения интенсивности полезного сигнала к шуму На рис. 2.50 [c.106]

Возвращаясь в область жесткого излучения, расскажу о новом, истинно детективном применении коротковолновой части рентгена или примыкающих к ней мягких гамма-лучей. С их помощью научились напрямую обнаруживать в багаже авиапассажиров... взрывчатку. Метод обследования чемоданов или сумок, следующих на конвейере сквозь установку неразрушающего контроля , нацелен на атомы азота, которым богаты любые взрывчатые вещества. Подсчитано в составе одного багажного места, принадлежащего честному na aMinpy, находится в среднем около 200 г азота. Резкое превышение этой величины, о котором можно судить по приросту интенсивности специфической флуоресценции, может служить основанием для более обстоятельного знакомства с ее источником. Другой вариант метода основан на поглощении электронов. Подобными устройствами, которые далеко не дешевы (цена — порядка миллиона долларов), вероятно, из-за сложных защитных устройств, гарантирующих безопасность при работе с такими жесткими квантами, уже оснащены аэропорты Сеула и нескольких американских городов. Об этом сообщил в начале 1989 г. журнал New S ientist . [c.215]

Радиоволны, инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый свет, рентгеновские лучи и гамма-излучение представляют собой электромагнитные волны с различной длиной волны. Скорость света, с = 2,9979-10 ° см с , связана с его длиной волны X и частотой V соотношением с = Ху. Волновое число у-это величина, обратная длине волны, V = 1/Х. Все нагретые тела излучают энергию (излучатель с идеальными свойствами дает излучение абсолютно черного тела). Планк выдвинул предположение, что энергия электромагнитного излучения квантована. Энергия кванта электромагнитного излучения пропорциональна его частоте, Е = км, где / -постоянная Планка, равная 6,6262 10 Дж с. Выбивание электронов с поверхности металла под действием света называется фотоэлектрическим эффектом. Квант света называется фотоном. Энергия фотона равна /IV, где V-частота электромагнитной волны. Зависимость поглошения света атомом или молекулой от длины волны, частоты или волнового числа представляет собой спектр поглощения. Соответствуюшая зависимость испускания света атомом или молекулой является спектром испускания. Спектр испускания атомарного водорода состоит из нескольких серий линий. Положения всех этих линий точно определяются одним общим соотношением-уравнением Ридберга [c.375]

В случае окисления бензола эти вещества не катализировали реакцию в отсутствие радиации. Количество катализатора, взятого в виде суспензии, всегда было мало, и потому изменения общей дозы, поглощенной реагирующей системой, оставались незначительными. Увеличение выхода но сравнению с выходом при гомогенной реакции обычно пропорционально количеству катализатора. Окисление бензола в фенол под действием рентгеновских лучей и гамма-излучения характеризуется GroM, равной 3,1. Величина G для гетерогенной реакции пои постоянной концентрации различных катализаторов имеет следующие значения ТЬОг 6,5 ZnO 4,6 ZnS 4,5 uO 5,9 aO 3,1 02O3 6,6 AI2O3 3,1 MgO 3,1 ТЮ2 5,5. [c.188]