Плотность ионизации

Рис. 114. Кривые зависимости между катодной плотностью тока выделения водорода — к, анодной плотностью ионизации металла - -1а И потенциалом электрода Ф, снятые на образце, коррозию которого изучают Фр —равновесный потенциал металла <Рр—равновесный водородный потенциал Фст — стационарный потенциал, при котором г к= а

Молекулярная масса полимера вдоль трека частицы вследствие деструкции оказывается значительно меньше, чем в других радиацион-но неповрежденных местах. Поэтому область трека становится более чувствительной к химическому воздействию. Для того чтобы при травлении смогли образоваться сквозные практически одинакового диаметра поры, излучение должно обладать высокой плотностью ионизации. К таким излучениям относятся в первую очередь а-частицы и протоны. Однако тяжелые заряженные частицы вследствие высокой ионизирующей способности имеют небольшой пробег в материале. Сравнение длин пробегов (в м) а-частиц (а), протонов (р) и электронов (е) ][63] приведено ниже [c.52]

Важное значение при оценке внутреннего облучения радиоактивными веществами имеет вид излучения, период полураспада и скорость выведения их из организма. Так, альфа-излучатели, почти безвредные при наружном облучении, особенно опасны при попадании внутрь. Это объясняется тем, что они создают большую плотность ионизации. [c.65]

Альфа-частицы легко задерживаются, но если уж они достигают легких или кровеносных сосудов, они наносят большие повреждения на очень коротком участке пути -, около 0,0025 см - из-за большой массы и высокой ионизирующей способности. Первостепенные факторы, определяющие опасность радиации для тканей, — это плотность ионизации (количество актов ионизации на единицу площади) и доза (количество поглощенной радиации). [c.352]

Вследствие деструкции молекулярная масса полимера вдоль трека заряженной частицы становится значительно меньше, чем в радиационно неповрежденных местах. Поэтому повышается чувствительность некоторой области полимера к химическому воздействию. Чтобы в результате химического травления щелочью или кислотой образовались сквозные, практически одинакового диаметра поры, следует применять излучение с высокой плотностью ионизации, в частности а-частицами и протонами. [c.318]

Процессы ионизации сопровождаются разнообразными химическими превращениями в биологическом веществе, вредно сказывающимися на жизнедеятельности организма. Чем выше плотность ионизации, тем больше так называемый биологический эффект. [c.115]

Альфа-излучение характеризуется длиной пробега а-частиц и их энергией. Большая доля энергии при поглощении расходуется на ионизацию вещества. Удельная плотность ионизации воздуха а-частицами меняется в пределах от 2200 до 7000 пар ионов на 1 мм для интервала энергий 7,9—0,95 Мэе. Удельная плотность ионизации воздуха р-частицами составляет всего 5—20 пар ионов на 1 мм пробега в интервале энергий 1,5 Мэе — 60 Кэе. Удельная ионизация у-лучами почти на два порядка меньше. Таким образом, существует возможность определения а-активности препарата На фоне преобладающей р- и у-активности сопутствующих элементов, что особенно важно при анализе реакторных [c.123]

С81(Т1) — монокристаллы иодистого цезия, активированного таллием, выпускаются в виде стержней и пластин диаметрами 10-110 мм и высотой 0,1-100 мм. Тонкие кристаллы применяют при регистрации а- и Р-излучений, толстые — при регистрации у-квантов (радиационная длина 1,86 см). Кристаллы пластичны, негигроскопичны, поэтому их можно использовать и без контейнера коэффициент прелом.тения 1,79, спектр излучения — белый, постоянная времени высвечивания (0,5- 1) 10 с, технический световой выход в процентах светового выхода Ка1(Т1) составляет = 75 %. Время высвечивания заметно зависит от плотности ионизации. Так, при облучении кристалла электронами х 1 10 с [c.73]

В таких детекторах толщину чувствительной области можно варьировать, изменяя напряжение смещения, что позволяет легко производить дискриминацию заряженных частиц по пробегам и плотности ионизации. [c.105]

Среди физических факторов на первом месте стоит вид излучения, характеризуемый относительной биологической эффективностью. Различия биологического действия обусловлены линейным переносом энергии данного вида ионизирующего излучения, связанным с плотностью ионизации и определяющим способность излучения проникать в слои поглощающего его вещества. ОБЭ представляет величину отношения дозы стандартного излучения ( °Со или рентгеновское излучение 220 кВ) к дозе исследуемого излучения, дающей равный биологический эффект. Так как для сравнения можно выбрать множество биологических эффектов, для испытуемого излучения существует несколько величин ОБЭ. Если показателем пострадиационного действия берется катарактогенный эффект, величина ОБЭ для нейтронов деления лежит в диапазоне 5—10 в зависимости от вида облученных животных, тогда как по важному критерию—развитию острой лучевой болезни — ОБЭ нейтронов деления равняется примерно 1. [c.21]

Первичным действием излучения на организм человека является ионизация тканей организма. Механизм влияния ионов на процессы, протекающие в клетках, нельзя считать еще достаточно выясненным. По-видимому, главную роль здесь играют вторичные явления. Нарушение нормального биологического режима химических соединений, входящих в состав клетчатки, приводит к гибели клеток. Биологическое действие растет с увеличением дозы излучения и плотности ионизации. [c.341]

Перечисленными выще различными способами можно измерить плотность ионизации вдоль треков частиц высокой энергии. На рис. 12 показано изменение плотности ионизации с величиной пробега в воздухе для а-частиц КаС. Сравнение бооо этой кривой с рис. 9 (стр. 38), на котором приведено число а-частиц как функция длины пробега, иллюстрирует большую ионизующую способность более медленных частиц, отмеченную выше. Наибольший эффект наблюдается, как ясно видно на рисунке, в конце трека. [c.43]

Таким образом, для электромагнитных излучений плотность ионизации и, следовательно, химические эффекты уменьшаются экспоненциально с глубиной погружения в поглощающую среду. Для корпускулярного излучения точка максимального эффекта лежит не на передней поверхности поглотителя, а внутри его. [c.43]

При очень больших мощностях дозы в случае облучения электронами, рентгеновскими или -[-лучами (т. е. ионизирующими излучениями с меньшей плотностью ионизации). [c.242]

Под действием излучений с очень высокой плотностью ионизации. [c.242]

Доза (бэр) = доза (рад) X КК, где КК — коэффициент качества, зависящий от вида излучения (линейная плотность ионизации) рассматриваемого биологического процесса и значений тканевой дозы и мощности дозы. [c.24]

Вторая причина независимости радиационно-химических превращений полимеров от вида и интенсивности действующего на них излучения заключается в малой длине кинетических ценей протекающих реакций или в эффекте клетки . Этот эффект подавляет влияние концентрации активных частиц на выход реакции. Вследствие этого излучения с большой плотностью ионизации (а-частицы, протоны, дейтроны), отличающиеся высоким значением линейной передачи энергии (ЛПЭ), не обнаруживают заметного снижения выхода химических реакций, протекающих в треках. Аналогично этому изменение интенсивности проникающих излучений (у-излучение, рентгеновское излучение) на много порядков заметно не сказывается на выходе реакций (в расчете на поглощенную энергию). Характер взаимодействия между активными частицами в треках, образуемых различными ионизирующими излучениями в твердых полимерах, в большинстве случаев неясен. Данные, относящиеся к влиянию мощности дозы и величины ЛПЭ, могут быть весьма полезны при разработке гипотез о механизме протекающих реакций. [c.97]

Добавление таких соединений, как аллилтиомочевина, анилин, бензо-хинон или 8-оксихинолин, приводит к уменьшению степени радиационной деструкции ПММА [185, 204, 205]. Защитное действие этих соединений, по-видимому, в основном обусловлено, непосредственно эффектом передачи поглощенной энергии, а не конкурирующим взаимодействием радикалов. Передача энергии к молекулам нафталина не вызывает в последних заметных химических превращений, при добавлении 8-оксихино-лина наблюдается заметное его разложение [206]. Анализ облученного ПММА на содержание в его макромолекулах включенных в них молекул нафталина показал отсутствие химических мостиков между фрагментами деструктированных макромолекул. Защитное действие добавок выражено значительно слабее при облучении тяжелыми частицами с высокой плотностью ионизации в треках [197]. Включение в полимерную [c.102]

Первичный механизм воздействия инициирующего излучения на углеводород с растворенным в нем кислородом в общих чертах следующий. Фотон или частица высокой энергии при столкновении с молекулами вызывает образование положительно заряженных ионов КН и электронов Ъ. Часть электронов захватывается молекулами кислорода с образованием ионов Оа. Положительно заряженные ионы соединяются с электронами или отрицательно заряженными ионами, образуя возбужденные молекулы. Возбужденные молекулы диссоциируют на свободные радикалы. Таким образом, воздействие ионизирующего излучения на углеводород сводится к образованию свободных радикалов и возбужденных молекул. Различные виды излучений отличаются разной плотностью ионизации вдоль трека частицы (кванта) высокой энергии, а вследствие этого различной локальной концентрацией свободных радикалов. В случае а-частиц плотность ионизации вдоль трека частицы очень велика, длина пробега частицы мала. Вдоль трека каждой а-частицы возникает высокая концентрация свободных радикалов, главную роль в радиационно-химическом превращении под действием а-частиц должны играть реакции между свободными радикалами. Для электронов плотность ионизации вдоль пути частицы значительно ниже. В случае фотонов высокой энергии (рентгеновского и у-излучения) ионизация происходит более или менее равномерно по всему объему облучаемой жидкости. В этих случаях большую роль играют реакции радикалов с окружающими их молекулами. [c.194]

Для а-частиц характерна очень большая плотность ионизации по следу частицы и быстрое торможение веществом. Их пробег в воздухе составляет от 2 до %см, а в органической ткани или эквивалентном ей веществе — от 20 до 40 А (Ю " см). Ионизация под действием а-частиц, проходящих через воздух, составляет от 2000 до ЗООО пар ионов на миллиметр пути в начале их пробега, достигает максимального значения в 6000 пар ионов и падает до нуля в конце пути. О высокой плотности ионизации свидетельствует возникновение сцинтилляций, т. е. световых вспышек, при столкновении а-частиц с экраном, покрытым сернистым цинком. [c.18]

Большая плотность ионизации на протяжении нескольких сантиметров пробега облегчает определение относительного числа а-частиц, так как при надлежащем выборе размера ионизационной камеры последняя будет вмещать почти все возникающие ионы. Известно, что а-частицы вызывают более сильные ионизационные импульсы, чем другие виды радиоактивных излучений, поэтому их можно обнаруживать с помощью счетчиков даже при наличии значительного фона, обусловленного другими излучениями. Если требуется обеспечить полное поглощение а-частиц, то для этого достаточно очень тонкого слоя поглотителя. [c.22]

Количество энергии, которое быстрая частица теряет при прохождении единицы длины пути, увеличивается с возрастанием массы этой частицы. В первом приближении очень быстрые тяжелые частицы образуют один ион на каждые пять-десять молекул вдоль своего пути, тогда как электроны при той же скорости ионизируют лишь одну молекулу из пятисот на своем пути. При ионизации вещества быстрыми тяжелыми частицами испускаются электроны (8-электроны), которые могут в свою очередь вызывать ионизацию, причем 8-электроны обладают несколько меньшим ионизирующим действием, чем тяжелые частицы. При облучении тяжелыми частицами отношение полной ионизации (часть которой обусловлена 8-электронами) к первичной ионизации равняется примерно четырем. Расстояние между ближайшими соседними ионами, образующимися при облучении тяжелыми частицами, зависит от энергии частиц и составляет в среднем пятнадцать-тридцать молекул что касается расстояний, проходимых 8-электронами между столкновениями с образованием ионов или возбужденных молекул, то этот вопрос не имеет в данном случае существенного значения, хотя можно указать, что это расстояние несомненно меньше чем пятьсот молекул. Наличие ионизации под действием 8-электронов не может, конечно, понижать плотность ионизации и возбуждения вдоль пути тяжелой частицы при соответствующем пространственном распределении испускаемых 8-электронов это значение плотности может даже несколько увеличиваться. [c.152]

Источники с а-излучением (ВаВ) имеют то преимущество, что они создают существенно большую плотность ионизации, чем -источники той же интенсивности. Однако вследствие незначительной длины пробега а-излучения число п, а-частиц, излучаемых с поверхности источника в единицу времени, относительно мало. Поэтому детекторы по сечениям ионизации, снабженные а-источниками, имеют относительно высокий ионизационный ток /о и в соответствии с формулой (46) большую чувствительность. Однако их предел детектирования Ст1п, согласно формуле (49), относительно велик. Попадание КаВ в человеческий организм исключительно вредно для здоровья [допустимая максимальная концентрация в теле человека 0,2 мккюри (Раевский, 1956)]. [c.139]

Кроме этих реакций протекает и еще несколько вспомогательных (2Н20- -Н202 + Н2 и др.). При действии а-частиц, создающих большую плотность ионизации, образуются главным образом молекулы Нг и Н2О2. [c.271]

Поглощаясь веществом, все виды радиации приводят электронные оболочки его атомов в состояние возбуждения и ионизации. Биологическое повреждение живьгх клеток происходит под действием электронов. Однако уровень и характер этих повреждений зависят от типа первоначальной радиации тяжелые а-частицы создают зону чрезвычайно высокой ионизации, легкие р-частицы — зону очень низкой плотности ионизации, вызывая совершенно разные биологические эффекты. [c.113]

Чем больше размеры имеет частица, образующаяся при распаде ядра, тем вероятнее ее столкновение иа своем пути с другими атомами или молекулами и тем быстрее она потеряет энергию Длина пробега частицы определяется числом столкновений и зависит от энергии и вида частицы или 7-кванта Фотоны 7-иэлучения при незначительной плотности ионизации имеют значительно [c.206]

Некоторые вторичные электроны, возникающие на пути первичного электрона, могут обладать достаточной энергией, чтобы производить ионизацию. По.тная плотность ионизации равна сумме пар ионов, производимых как первичными, так и вторичными электронами на пути первичной частицы. [c.15]

В то время как а- и Р-частицы непосредственно возбуждают и ионизируют атомы, у-излучение в основном вызывает эти эффекты после первоначального акта взаимодействия с атомами, при котором возникает заряженная частица. Это фотоэлектрическое поглощение у-квантов, комптоновское рассеяние у-квантов и образование пар. Относительная вероятность этих трех процессов взаимодействия зависит от энергии у-квантов. Пространственное распределение радиационных повреждений для а-, р- и у-излучений различно. а-Части-цы проникают на очень малые расстояния (около 35 мкм для частиц с энергией 5 МэВ) в ткани тела и оставляют за собой характерный прямой след интенсивной ионизации. Р-Частицы проникают на большую глубину (до нескольких мшшиметров для частиц с энергией 1 МэВ) и оставляют след с существенно меньшей плотностью ионизации. у-Излучение может проникнуть в тело на значительную глубину, прежде чем произойдет взаимодействие, приводящее к ионизации. Быстрые нейтроны также глубоко проникают в [c.39]

Повреждения, вызванные излучением, не просто пропорциональны дозе излучения, а зависят также от того, как распределено гюглощение энергии вдоль траектории прохождения излучения. Например, а-частица, создающая высокую плотность ионизации вдоль своего трека, вызывает значительно большие биологические 1ювреждения, чем теряющая такую же энергию в ткани Р-частица, которая рассеивает ее в большем объеме. [c.39]

Жидкие ионизационные детекторы имеют ряд особенностей. Зависимость амплитуды импульса от напря-жсЕшости электрического поля для заряженных частиц с большой удельной плотностью ионизации (а-частицы радиоактивного распада, осколки деления) не имеет плато вплоть до напряженностей электрического поля 20МВ/м. Для легких заряженных частиц (электроны) [c.100]

Ионизационные камеры, покрытые делящи.мися веществами и называе.мые камерами деления, можно применять для регистрации нейтронов. Осколки деления, созданные ударами нейтронов, дают очень большую плотность ионизации и могут быть легко зарегистрированы даже в присутствии а-частиц. Камеры деления можно применять также для измерения скорости деления, если использовать нейтронные пучки известной интенсивности. Таким способом могут быть измерены очень малые скорости деления, порядка одного в сутки. [c.40]

С точки зрения кинетических особенностей радиационно-химических реакций повышенная плотность ионизации и образования радикалов в треке важна тем, что ускоряет процессы рекомбинации активных частиц, и уже давно были рассмотрены различные задачи конкуренции диффузионного ухода активных частиц из трека и их рекомбинации. К счастью, для кинетических расчетов в газовой фазе конкуренция со стороны рекомбинации в треке почти не играет роли, во всяком случае при облучении быстрыми электронами, для которых плотность ионизации в треке невелика. Даже для а-частиц оказалось, что при давлении 1 атм не менее 50 % ионов уходят из трека, не прорекомбинировав 11006], и поэтому и здесь рассмотренная выше последовательность типов элементарных процессов остается в основном справедливой. [c.383]

Еще в ранних работах было установлено, что полиметилметакрилат (ПММА) под действием ионизирующих излучений деструктируется, причем разрыв связей в макромолекуле происходит по закону случая [181, 182, 190—194]. Анализ данных по зависимости снижения молекулярного веса полимера от дозы излучения показал, что при облучении ПММА у-лучами Со величина поглощенной энергии в расчете на один акт разрыва цепи составляет 61 эв [185] и 59 эв [195]. Аналогичное значение д = 59 эв было получено из данных по облучению ПММА электронами энергии 1 Мэе при температуре, близкой к комнатной [175]. Значения в пределах 50—81 эв были получены для процесса облучения у-лучами образцов ПММА, предварительно подвергнутых нагреванию при 100° в вакууме [196]. В одном из последних исследований было найдено, что при облучении ПММА у-лучами в вакууме д = = 83 эв [188]. Имеются данные, что а-частицы полония малоэффективны в отношении радиационной деструкции ПММА, д в этом случае составляет 263 эв [197]. Этот факт был объяснен одновременным разрывом нескольких связей в сравнительно коротком отрезке молекулярной цепи полимера вследствие высокой плотности ионизации в треке а-час-тицы. При облучении ПММА при комнатной температуре электронами энергии 2 Мэе и у-лучами для д были получены значения 55 и 71 э соответственно [197]. Таким образом, экспериментальные данные показывают, что действие на ПММА быстрых электронов и у-лучвй при комнатной температуре в вакууме сопровождается разрывом одной связи в основной цепи при поглощении приблизительно 60 эв энергии излучения. Эта величина энергии разрыва макромолекулы ПММА была использована при количественном исследовании структуры сшитого полиметилметакрилата методом радиационной деструкции [198]. [c.101]

Потери энергии на единицу длины пробега, или линейная плотность ионизации, есть относительная доля тормозной способности (энергия, теряемая на единице пути, dEldx), которая не расходуется на образование 7-лучей [7]. [c.338]

Прежде чем продолжать обсуждение явлений, сопутствующих облучению растворов, следует остановиться более подробно на различиях между действием различных видов излучения на чистую воду. Быстрые электроны возбуждают или ионизируют не более 1% молекул, через которые они проходят, и поэтому распределение радикалов, образующихся первоначально в воде под действием такого излучения, почти однородно. Излучения, связанные с большей плотностью ионизации, как, например, медленные электроны и а-частицы или другие тяжелые частицы, имеют значительно больше шансов вызвать ионизацию при прохождении через молекулу в случае действия таких излучений радикалы образуются поэтому первоначально в большой концентрации в узкой зоне, расположенной вдоль следа частицы. Многие из этих радикалов рекомбинируют друг с другом, прежде чем им удается выйти в основной объем жидкости и реагировать с растворенными веществами. Только та доля радикалов, которая выходит в раствор, может быть использована для зарождения цепей обратной реакции. Те радикалы, которые не выходят в раствор, обусловливают образование некоторого количества водорода и перекиси водорода. Доля выходящих радикалов не может достигнуть единицы даже в случае облучения быстрыми электронами потому, что быстрые электроны с течением времени могут замедлиться, а в качестве медленных электронов они будут вызывать в конце своей траектории ионизацию большой плотности, аналогичную ионизации, вызванной а-частицами. Эти малые участки плотной ионизации ( горячие точки ) обеспечивают постоянный источник водорода и перекиси водорода при облучении раствора жесткими рентгеновскими лучами или быстрыми электронами независимо от того, что происходит с большей частью свободных радикалов, доступных для реакции с растворенньши веществами. Стационарные уровни разложения, очевидно, непосредственно связаны с количеством свободных радикалов, соединяющихся в горячих точках. Чем больше доля радикалов, которым не удается выйти из горячих точек, тем выше должна быть концентрация продуктов [c.87]

В жидкой воде принимается в основном тот же механизм рассеяния энергии, как и в парах. Главными причинами различия в действии излучения в жидкости и парах являются а) повышенная плотность ионизации, б) повышенная энергия и вероятность гидратации ионов, б) повышенная вероятность дезактивации возб окденных частиц, г) непосредственная рекомбинация (по механизму Франка и Рабиновича) части пар радикалов Н+ОН, образовавшихся при диссоциации одной и той же молекулы воды. Из обсуждения данных по кинетике радиолиза чистой воды и косвенному действию на растворенные вещества с этой точки зрения делается вывод, что при высоких концентрациях растворенного вещества ионный выход должен быть независимым как от концентрации, так и от дифференциальной дозы. При низких концентрациях, в условиях, когда только часть образующихся радикалов реагирует с растворенным веществом, Нз и НдО должны появляться среди первичных продуктов реакции и ионный выход должен зависеть как от концентрации, так и от дифференциальной дозы. Независимость ионного выхода от концентрации растворенного вещества должна сохраняться до тем меньших концентраций, чем ниже плотность ионизации, а, следовательно, чем легче ионизирующая частица. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология