Излучение ионизирующее, взаимодействие с веществом

По характеру взаимодействия с веществом ионизирующие излучения делятся на прямо и косвенно ионизирующие. Прямо ионизирующие излучения ионизируют атомы поглощающего излучение вещества воздействием несущих заряд электростатических сил. К ним относятся заряженные частицы — электроны, протоны и альфа-частицы. Кос- [c.13]

Статистический характер взаимодействия ионизирующего излучения с веществом проявляется дважды при взаимодействии первичного излучения с веществом контролируемого объекта и при взаимодействии вторичного излучения с материалом преобразователя излучения в электрический сигнал. Чтобы снизить возникающую при этом статистическую погрешность, следует увеличить число квантов или частиц, воздействующих на преобразователь, для чего необходимо использовать источники излучения с большим радиационным выходом или увеличивать время регистрации излучения. Эти способы снижения статистической погрешности противоречат другим требованиям к процессу неразрушающего контроля. Так, увеличение радиационного выхода ухудшает условия проведения контроля с точки зрения техники безопасности и делает необходимыми дополнительные меры по защите от излучения, а увеличение времени регистрации излучения снижает производительность контроля. [c.343]

Радиационные методы. Радиометрическая дефектоскопия -метод получения информации о внутреннем состоянии контролируемого объекта, просвечиваемого ионизирующим излучением. Метод основан на взаимодействии ионизирующего излучения с объектом и преобразовании радиационного изображения в радиографический снимок или запись этого изображения на запоминающем устройстве с последующим преобразованием в световое изображение. Проникающие излучения (рентгеновские, поток нейтронов, гамма и бетта -лучи), проходя через объект и взаимодействуя с атомами его материалов, несут различную информацию о внутреннем строении вещества и наличии в нем скрытых дефектов. Для обеспечения наглядности и воспроизведения внутреннего строения объекта применяют метод рентгеновской вычислительной томографии, основанный на обработке теневых проекций, полученных при просвечивании объекта в различных направлениях. Наиболее распространенными в мащиностроении радиационными методами являются рентгенография, рентгеноскопия, гамма-контроль. Их применяют для контроля сварных и паяных швов, качества сборочных работ, состояния закрытых полостей агрегатов стенок аппаратов. Наибольшее применение нашли рентгеновские аппараты и гамма-дефектоскопы. Применение методов и средств радиационной дефектоскопии регламентировано стандартами [51-56]. [c.28]

Интенсивность ионизирующих излучений по-разному ослабляется различными веществами. Процесс взаимодействия излучений с веществом носит сложный характер. Физическая картина ослабления интенсивности излучений объясняется на основе квантовой теории. Установлено, что [c.116]

Кроме нагревания на реакционную способность веществ существенное влияние оказывают свет, ионизирующие излучения, давление, механическое взаимодействие и др. [c.202]

Электромагнитное (гамма, рентгеновское) и корпускулярное (альфа, бета, нейтронное) излучения, способные при взаимодействии с веществом создавать в нем заряды — ионы и электроны, называются ионизирующими. [c.52]

Среди всех спектроскопических методов особое место занимает масс-спектрометрия. В этом случае энергия, сообщаемая веществу ( д > 10 эВ), ионизирует молекулу с отщеплением электронов и разрывом связей. При этом образуются заряженные и незаряженные частицы различной массы. Регистрируют частоту появления положительно заряженных молекулярных ионов или радикалов в зависимости от их массы. Ввиду такого формального сходства со спектром в данном случае говорят о масс-спектре. В то время как все другие спектроскопические методы позволяют непосредственно наблюдать явления, происходящие при взаимодействии вещества и излучения, масс-спектрометрия позволяет делать заключение о строении молекул косвенным путем. Располагая сведениями о найденных частицах и основываясь на возможных реакциях распада, устанавливают строение исходной молекулы. Подобные процессы превращения вещества, протекающие в масс-спектрометре, составляют отличительную особенность метода масс-спект-рометрии среди всех других методов молекулярной спектроскопии, основанных на физических процессах. [c.179]

Характерные особенности взаимодействия р-излучения с веществом обусловлены сравнительно небольшой массой Р-частиц, а также непрерывным энергетическим спектром р-излучения. Р-Частицы теряют энергию, ионизируя и возбуждая атомы. Энергия теряется также вследствие тормозного излучения, возникающего при взаимодействии быстрых электронов с электрическим полем ядра атома. Основные потери энергии р-частиц происходят при их взаимодействии с электронами атомных оболочек. [c.305]

Наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей проникающей способностью обладают фотонные излучения. Во всех процессах взаимодействия электромагнитного излучения со средой часть энергии преобразуется в кинетическую энергию вторичных электронов, которые, проходя через вещество, производят ионизацию. Прохождение фотонного излучения через вещество вообще не может быть охарактеризовано понятием пробега. Ослабление потока электромагнитного излучения в веществе подчиняется экспоненциальному закону и характеризуется коэффициентом ослабления л, который зависит от энергии излучения и свойств вещества. Особенность экспоненциальных кривых состоит в том, что они не пересекаются с осью абсцисс. Это значит, что какой бы ни была толщина слоя вещества, нельзя полностью поглотить поток фотонного излуче- [c.67]

При этой с помощью ионизирующего излучения (после взаимодействия со средой) получают информацию о физических особенностях структуры вещества среды, а также о геометрических характеристиках облученных тел и их положении в пространстве . [c.14]

Для сравнения биологического действия различных типов радиоактивного излучения введена величина относительной биологической эффективности (ОБЭ), согласно которой биологическая эф< ктивность рентгеновского или у-излучения принята равной единице. Поскольку ионизирующее действие у-лучей, как было Показано в гл. 3, обусловлено вторичными электронами, образующимися при взаимодействии у-квантов с молекулами вещества, ОБЭ электронного и позитронного излучений также будет равно единице. Для а-частиц и протонов (с энергией 10 МэВ) ОБЭ в 10 раз выше по сравнению с у-излучением ОБЭ нейтронов в зависимости от энергии колеблется в пределах 2,5—10 МэВ. [c.126]

Результат воздействия ионизирующих излучений на облучаемые объекты — физико-химические или биологические изменения в этих объектах. Примерами таких изменений могут служить нагрев тела, фотохимическая реакция рентгеновской пленки, изменение биологических показателей живого организма и т.д. Наблюдаемый радиационный эффект г зависит от физических величин характеризующих поле излучения или взаимодействие излучения с веществом, [c.46]

Так как энергия частиц, применяемых в радиационной химии, во много раз превосходит энергию квантовых уровней валентных электронов веществ — участников химической реакции, то, в отличие от фотохимических процессов, первичный акт взаимодействия излучений большой энергии с веществом не носит избирательного характера. Этот первичный акт взаимодействия, излучений большой энергии с веществом приводит обычно к ионизации вещества и возникновению свободных радикалов. Поглощение ионизирующих излучений зависит от порядкового номера поглощающего элемента. Первичные продукты взаимодействия образуются вдоль путей ионизирующих частиц, причем ионизация возрастает к концу пути частиц и зависит от их природы и массы. В фотохимических реакциях вторичные процессы являются в большинстве случаев чисто химическими (ре- акциями радикалов). В отличие от фотохимических реакций, вещества, возникающие под действием радиации большой энергии, подвержены дальнейшему воздействию излучений. Вторич- [c.258]

Характер взаимодействия ионизирующего излучения е веществом определяется параметрами частиц и свойствами вещества. При взаимодействии заряженных частиц со средой основной причиной потерь энергии являются столкновения с атомами (электронами и ядрами), приводящие к ионизации и многократным рассеяниям. Потеря энергии электронами происходит также в результате радиационного торможения, а для тяжелых частиц (протон, а-частица) - потенциального рассеяния на ядрах и ядерных реакций. При взаимодействии 7-излуче ния со средой потеря энергии объясняется Комптон-эффектом (рассеяние 7-кванта на электронах), фотоэффектом (поглощение у-кванта с передачей энергии электрону), образованием электронно-позитронных пар (при энергиях V-квантов 1,02 МэВ) и ядерных реакций (при 10 МэВ). [c.107]

Фотопленка использует фотохимический зффект взаимодействия ионизирующих излучений с веществом, широко применяется для дефектоскопии и изучения внутреннего строения контролируемых объектов [1, 2, 21, 22]. Она обладает свойством интегрировать падающее излучение, причем при правильной организации контроля легко получать дефектоскопическую чувствительность не хуже 17о-Изображение на фотопленке характеризует величина, называемая степенью почернения [c.301]

Взаимодействие излучения с веществом. Из нашего определения ионизирующего излучения ясно, что оно включает как электромагнитное излучение, так и излучение частиц большой энергии. Ионизирующее электромагнитное излучение представляет собой поперечные волны в электромагнитном поле, обладающие достаточной энер- [c.155]

При взаимодействии р-частиц с окружающим веществом так же, как и в случае а-частиц, происходит ионизация молекул этого вещества. Ионизирующая способность р-излу-чения меньше по сравнению с а-излучением — соответственно меньшему заряду и массе. Р-частица с энергией порядка [c.55]

Вводные положения. Как было показано ранее, энергия ионизирующего излучения расходуется в основном на взаимодействие с электронами облучаемого вещества, что приводит к образованию в нем ионизированных частиц. К ионизирующим излучениям, находящим применение в радиационной химии, относятся рентгеновские и у-лучи, а также корпускулярное излучение, характеризующееся весьма большой длиной волны а- и Р-излучение, ускоренные электроны, протоны, дейтероны, нейтроны, тяжелые ионы, атомы отдачи, продукты деления ядер в реакторах. [c.195]

Исходя из характера взаимодействия излучения с материей и способа измерения, методы обнаружения излучения радиоизотопов можно разделить на следующие ионизационные, основанные на ионизирующем действии излучения сцинтилляционные, основанные на люминесценции некоторых облученных веществ радиографические, основанные на химическом действии излучения на фотографический материал. [c.645]

Общей тенденцией при взаимодействии ионизирующих излучений с веществом является увеличение его проникающей способности с увеличением энергии кванта. По отношению к ионизирую-270 [c.270]

Взаимодействуя с веществом, ионизирующее излучение может полностью или частично поглощаться им и производить в нем различные изменения. Для определения количественных показателей [c.273]

Влияние ионизирующих излучений на диэлектрические свойства полимеров можно понизить, вводя активные добавки. Активные добавки можно разделить на два класса. К первому классу относятся вещества (например, ароматические соединения), сильно поглощающие и тем самым уменьшающие энергию излучения, поглощаемую полимером. Ко второму классу относятся вещества, вступающие в химическое взаимодействие с образующимися при облучении свободными радикалами, например, антиоксиданты. [c.96]

Прежде чем перейти к детальному изучению взаимодействия излучения высокой энергии с полимерами, рассмотрим природу и свойства ионизирующих излучений, способы их получения и из.мерения и их взаимодействие с веществом. [c.17]

В книге Дж. Коггла рассматриваются все современные пpo6лeмьJ радиобиологии типы ионизирующих излучений, их взаимодействие с веществом повреждения молекулярных структур и их репарация реакция клеток и восстановление иж от радиционных повреждений реакция целого организма и отдельных его систем. Особое внимание уделено проблемам радиационного канцерогенеза и радиационной опасности для человека. Книга написана легко и просто, доступна для широкого круга читателей разного профиля. Отличительной чертой книги является высокий уровень и высокая квалификация автора, которые видны при обсуждении им всех перечисленных выше вопросов. [c.2]

Однако несмотря на такое обилие типов излучений для осуществления химических реакций, основными агентами радиационной химии являются быстрые электроны, либо быстрые ядра, взаимодействие которых с электронными оболочками атомов и молекул аналогично взаимодействию быстрых электронов. Действительно, для у-квантов с энергией от 0,1 до 10 Мэ при взаимодействии с веществом основную роль играет эффект Комптона, приводящий к образованию быстрых Электронов, а действие быстрых нейтронов связано преимущественно с образованием быстрых ядер, получивших от нейтронов кинетическую энергию или же возникших в результате ядерной реакции. С другой стороны, движение в веществе быстрой тяжелой заряженной частицы вновь приводит к образованию электронов, сравнительно более медленных, но все же превосходящих по энергии величины потенциалов ионизации атомов и молекул. Основные пути возникновения быстрых электронов в веществе при воздействии на него различных ионизирующих частиц показаны на рис. 93. [c.360]

Таким образом, в результате поглощения любого типа ионизирующей радиации веществом образуются треки возбужденных и ионизованных частиц (активные продукты). Продукты взаимодействия излучения с данным веществом в основном тг же самые независимо от вида или энергии излучения. Поэтому все типы ионизирующего излучения дают качественно одинаковые химические э4 екты. Однако излучения различных типов и энергий с разной скоростью теряют свою энергию в веществе, и плотность первичных активных продуктов в треках зависит от вида излучения. Следовательно, наблюдаемые различия в химических эффектах имеют закономерный характер (соотношение химических продуктов определяется типом излучения) — зависят от плотности первичных активных продуктов в треках. Такого рода трековый эффект играет особенно важную роль в жидкостях, где миграция активных первичных продуктов из трека затруднена в результате воздействия окружающих молекул. В газах активные продукты могут относительно легко покидать треки поэтому под действием разных типов [c.66]

ПРЯМОЕ ДЕЙСТВИЕ — распространенный в радиационной химии термин, под к-рым понимается непосредственное взаимодействие ионизирующего излучения с растворенным веществом или с одним из компонентов смеси. Передаваемая в результате такого взаимодействия энергия в первом приближении пропорциональна отношению числа электронов, принадлежащих данному компоненту, к общему их числу в смеси. Более точно она рассчитывается на основании данных о характере поглощения излучения компонентами смеси. Выход радиационно-химич. превращения за счет П. д., отнесенный ко всей поглощенной в системе энергии излучения, растет пропорционально концентрации компонента в смеси. По отношению к энергии, поглощенной только данным компонентом смеси, он остается постоянным в широком интервале концентраций. Отмеченные закономерности наблюдались в копц. водных р-рах нек-рых неорганич. веществ (КВг, НСЮ4), бинарных смесях органич. веществ (бензол-толуол, метнлме-такрилат-стирол), а также в ряде др. систем. [c.199]

В течение последних лет метод ЭПР был с успехом применен для выяснения строения свободных радикалов, образующихся при воздействии ионизирующего излучения на твердые вещества. При этом было обнаружено, что стабильность свободных радикалов и, следовательно, их максимальная концентрация сильно зависят как от свойств самих образующихся радикалов, так и от свойств твердой матрицы, окружающей их. Наиболее существенным параметром, характеризующим свойства матрицы по отношению к рекомбинации радикалов, является коэффициент диффузии отдельных молекул в матрице. Для изучения же химической активности радикалов в да ниой матрице необходимо было найти пути измерения констант скоростей отдельных элементарных реакций этих радикалов, исключив при этом влияние диффузии. Решение этих общих задач было предпринято нами на примере исследования свойств радикальной системы, образующейся при облучении политетрафторэтилена (тефлона) [9]. Ранее было показано [10, 11], что под воздействием излучения в этом веществе образуются весьма устойчивые радикалы, способные при взаимодействии с кислородом переходить также в устойчивые перекисные радикалы. Возможность точного измерения по ходу процесса изменений концентраций обоих радикалов методом ЭПР привела нас к мысли о том, что именно на этом примере может быть проведено разделение диффузии и процесса взаимодействия радикала с молекулами из газовой фазы. В настоящем сообщении описываются некоторые особенности применявшихся нами кинетических измерений при помощи метода ЭПР и приводятся результаты по определению коэффициента диффузии кислорода в тефлон. Поскольку таких данных, насколько нам известно, в литературе не имеется, они могут иметь и самостоятельный интерес. С другой стороны, определение точных значений коэффициента диффузии кислорода в тефлоне позволило, как это будет показано в следующем сообщении, опреде- [c.251]

Однако, несмотря на такое обилие типов излучений для осуществлепия химических реакций, осноппыми агентами радиационной химии являются быстрые электроны либо быстрые ядра, взаимодействие которых с электрон-яыми оболочками атомов и молекул аналогично взаимодействию быстрых электронов. Основные пуги возникновения быстрых электронов в веществе при воздействии на него различных ионизирующих частиц покапаны на схеме. [c.183]

Волны заряженных частиц, более тяжелых, чем электроны, а именно ионов высоких энергий — протонов, дейтронов, а-частиц, мезоБОв и др., по мере их проникновения в глубь вещества и торможения в нем производят различное де11 твие. В начале своего пути они, главным образом, ионизируют вещество, затем, потеряв часть своей энергии, вступают во взаимодействие с атомными остовами и смещают их, пока энергия частиц не снижается ниже уровня определяемого выражением (1Х.2), и они не заканчивают свой путь, произведя смещение атомов в некотором объеме вещества радиусом 10 см. Такое действие излучения представляет собой локальное, т. е. местное расплавление твердого вещества. Нейтроны, не взаимодействующие с электронами, почти всю свою энергию растрачивают на смещение атомов, которые на своем пути, в свою очередь, производят ионизацию. Осколки ядер при их делении внутри твердого вещества производят в нем смещение десятков тысяч атомов и тем самым местную ионизацию. [c.142]

Радиационная химия изучает хи.мнческие превращения, происходящие при воздействии ионизирующих излучений. Действие всех видов радиационного излучения п конечно.м счете сводится к взаимодействию заряженных частиц с электронами вещества, поэтому химический эффект действия различных излучений в значительной мере одинаков. Наиболее существенное отличие радиационно-химических реакций от фотохимических связано с неизбирагельным характером поглощения ионизирующего излучения. В то время как свет поглощается, если его частота соответствует частоте поглощения молекулы, энергия радиации поглощается всеми молекулами, вызывая акты ионизации и переводя молекулы в возбужденное состояние. Сохраняя все преимущества фотохимического инициировании (слабая температурная зависимость, отсутствие загрязнений в реакционной среде и др.), радиационное инициирование не накладывает каких-либо особых требований на реакционную среду. Эта среда может быть многокомпонентной, непрозрачной, находиться в разных агрегатных состояниях, кроме того, конструкция реактора может быть произвольной. [c.261]

Проходя сквозь вещество, ядерные частицы взаимодействуют в основном с электронными оболочками атомов, а не с ядрами, так как доля пространства, занимаемая последними, весьма мала и состаршяет —10 об.%. Главный результат взаимодействия этих частиц с веществом — ионизация и (или) возбуждение молекул. Поэтому -у-лучи, быстрые электроны, протоны, нейтроны, дейтроны, а-частицы, осколки деления ядер, ядра отдачи, возникающие при ядерных реакциях, потоки ускоренных многозарядных ионов называются ионизирующими излучениями. [c.594]

Радиационно-химические процессы происходят при действии ионизирующих излучений высокой энергии возбудителями могут служить электромагнитные излучения (рентгеновское и у-излучение) и заряженные частицы высокой энергии (ускоренные электроны, а- и р-частицы, протоны и др.). Механизм воздействия ионизирующих излучений на реагирующую систему состоит в передаче энергии реагирующим веществам сперва происходит столкновение заряженных частиц с молекулами реагентов с образованием нестабильных активированных молекул, которые распадаются на атомы или взаимодействуют с невозбужденными молекулами, образуя ионы и свободные радикалы. При взаимодействии ионов и свободных радикалов друг с другом или с непревра-щенными молекулами возникают конечные продукты реакции. [c.254]

Если вещество, с которым взаимодействует ионизирующее излучение, имеет сложный химический состав, то коэффициенты поглощения находятся для каждого химического элемента, а потом суммируются. Аналогично поступают и в том случае, если падающее на объект излучение имеет широкий спектр, который разбивают на ряд спектральных участков, где линейные коэффициенты поглощения и интенсивность излучения примерно постоянны, а затем суммируют интенсивности вторичных излучений. Для интегральной оценки условий контроля часто заменяют излучение сложного спектра многоэнергетическим с эффективной энергией квантов излучения Еэфф и эффективным линейным коэффициентом рэфф и ведут, расчет по выражению (7.14). [c.297]

Сцинтилляционные монокристаллы изготовляют из неограниче-ских веществ, например Ыа1 (Т1), К1 (Т1), Сз1 (Ыа), а также из органических веществ, например антрацен, стилбен и др., в виде пластин или дисков. При взаимодействии падающего излучения с атомами монокристалла происходят короткие (около 10- с) вспышки света (сцинтилляции), число которых зависит от интенсивности падающего на монокристалл ионизирующего излучения и его спектра. [c.305]

Под вулканизацией понимают сшивание макромолекул, приводящее к потере каучуком пластических и приобретению эластических свойств. Вулканизация осуществляется при повышенных температурах химическим присоединением серы, ее соединений, а также перекисей, комплексных соединений. Каучуки с активными функциональными группами могут сшиваться путем химического взаимодействия с ними соответствующих реакционноспособных веществ, например оксидами металлов для хлоро-пренового каучука. Некоторые каучуки (бутадиен-нитрильный, хлоро-преноБЫЙ) могут TepMOByvaKaHHsoBaT n прогревом при повышенных температурах практически все полимеры сшиваются ионизирующими излучениями. [c.94]

В процессе ряда последовательных взаимодействий ионизирующего излучения с отдельными молекулами, входяпцши в клетку, происходит передача энергии клеточному веществу. Поскольку энергия, передаваемая молекулам при каждом взаимодейств1ш, относительно велика, то небольшое количество энергии, проникшее в тело в виде ионизирующего излучения, может вызвать значительное повреждение клеток. Когда заряженная частица (а- шш р-частица) проходит через вещество, ее электрическое поле взаимодействует с электронами атомов, возбуждая и ионизируя последние. Большая часть электронов, освобождающихся при начальной ионизации, обладает достаточной энергией, чтобы в свою очередь возбудить или ионизировать следующие атомы на своем пути. Поэтому процесс повреждения молекул локализован в области, где потеряла свою энергию входящая частица, вызывая возбуждение и ионизацию атомов. Возбуждение атома, возникшее при переходе одного из его электронов на более высокий энергетический уровень, приводит к увеличению его химической активности, а ионизация делает его еще более активным. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология