рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Штатная работа ядерных станций

Штатная работа ядерных станций - раздел Экология, Основные виды загрязнений ...

Взаимодействие излучения с веществом

1. Взаимодействие заряженных частиц с веществом

а) потери на ионизационном возбудителе;

б) потери на тормозное излучение;

в) потери на излучение Вавилова-Черенкова:

R – глубина или проникновение

для тяжелых частиц

Формула бета-Блока

– идеальные радиационные потери ( в единицах заряда ē).

, где V- скорость света в вакууме 2,99*103

he – ρ ē в веществе (электронная плотность)

средняя потенциальная мощность: I=13,5 Эв. Z

Пробеги α-частиц

Энергия α-частиц (МЭв)
Воздух, см 2,5 4,6 7,4 10,6
Биологическая ткань (мкм)
Al, мкм

Пробеги β-частиц

Энергия (МЭв) 0,05 0,5
воздух 4,1 2*103 1,7*104 6,3*104
вода 4,7*10-3 0,19 2,6
Al 2*10-3 0,056 0,96 4,3 8,6
Pb 5*10-4 0,02 0,30 1,25 2,5

 

Классификация n по E

E Тип n
<0,05 эВ тепловые (5800К)
0,05эВ-1кэВ медленные
>1кэВ быстрые

 

n+He3 → H3 +p+0,76 мэВ

n+N14 → C14 +p+0,63 мэВ

n+Li6 → H3 +α+4,76 мэВ

n+B10 → Li7 +α+2,79 мэВ

I(x)=I0e-Nσx= e-Σx

σ – полное сечение

- длина свободного пробега нейтрона в веществе.

[σ]=M2

[N]=M-3

Nσ=M-1

Σ=Nσ

Материал E En=4мэВ E En=15мэВ
пресс (????) 6,3 15,2
Al 14,1 15,9
Pb 15,0 15,5

 

Плотность потока n на S. R от точечного источника.

Защита от n – бетон.

Взаимодействие рентгеновского и ??? излучения с веществом

3 процесса.

Взаимодействие с телом и тканью.

h=6,6*10-34 Дж*с

c = 2,99*106 м/с

1. Фотоэффект

ρ – плотность вещества поглотителя.

2. Комптон-эффект (?????)

3. Эффект рождение пар е+, е-

Диаграмма Р. Фейнмана

для Z=5-6

h=3

Комптон-эффект (?????)

Для Z=11-12

h=2,8

Ex>>2moc2 x=βNZ2

I(x)=Ioe-μx

μ=τ+σ+x

Класс Вид Облучение (Гр; Рад) Эффект
простейшие амебы 103; 105 ДЛ50
ракообразные дафнии 65; 6500 ДЛ100
рыбы карась 13-15; 1300-1500 ДЛ50/30
земноводные лягушки 6-7; 600-700 ДЛ50/30
птицы куры 6-8; 600-800
млекопитающие морские свинки 3-3,5; 300-350
обезьяны 4,5-5,5; 450-550
человек 4-5; 400-500
Область применения радиационных технологий Используемые дозы облучения
1. Уничтожение патогенов (стафилококки, сальмонеллы. В мясе, рыбе, птице. 3-4 кГр
2. Дезинфекция зерновых (убивает насекомых) 1-2 кГр
3. Очистка трав, специй и сухих овощей 1-3 кГр
4. Для дезинфекции медицинского инструмента ≈10 рентген

Облучение любого пищевого продукта в общей дозе до 10 кГр не представляет такой опасности и не несет никаких проблем в отношении пищевой ценности.

10 кГр =10

1Гр=88рентген≈100рентген

Элемент Заряд Z % отк по веществу
мягкая ткань кость
Водород 1 10,2 6,4
Углерод 6 12,3 27,8
Азот 7 3,5 2,7
Кислород 8 73 41

Na, Mg, P, S, Ca – тоже присутствуют, но их менее 1% каждого.

Ca –в костях ≈14,7%

K и Na только в мягких тканях.

Два процесса лежат в основе биологического действия излучения.

1 процесс – процесс ионизации атомов

2 процесс – процесс возбуждения атомов (под действием излучения).

Количество поглощенной энергии (доза)-мера действия.

Первые 3 фазы – быстрое изменение.

Два – медленная фаза (молекулярных химические изменения переходят в нарушение в клетках →затем нарушение в органах и в организме в целом).

Первая – физическая фаза.

Время пролета через клетку излучения ( 10-13 – 10-14 с)

Вторая – химико-физическая. Длительность 10-10 с.

Образуются свободные радикалы, которые взаимодействуют с тканью и дают начало вторичным распадам.

Третья – химическая фаза. Длительность 10-6 с. Образовавшиеся радикалы вступают в реакцию с органическими молекулами клеток, что приводит к изменению биологических свойств молекул. Эти три фазы определяют дальнейшее развитие лучевого поражения.

Четвертая – Биологическая. Химическое изменения преобразуются в клеточные изменения. Ядро клетки наиболее чувствительно к излучению +повреждается ДНК.

В результате облученная клетка либо погибает либо становится неполноценной в функциональном отношении. Это ведет к болезням. Время четвертой фазы – может растянуться на годы.

Фазы Физическая Химико-физическая Химическая Биологическая
τ 10-13 – 10-14 с 10-10 с 10-6 с 1 суток- 50 лет

Радиолиз

H2O +hν →H+OH+ē… →OH+OH+ +O2

Эффекты воздействия на организм

1. Детерминированное – клинические значимые, которые проявляются в виде явной патологии (лучевая болезнь). При действии сравнительно больших доз ( 20рентген) →пороговый характер, линейная зависимость от дозы.

2. Стохастические (вероятностные) – эффекты без порога. Реализация возможна при любой величине воздействия. Возникновение генетических повреждений.

Трудности исследований

1. латентность (скрытость) процесса;

2. выделение из общих причин радиологического фактора;

3. сравнительно небольшой размер выборки (небольшая статистика);

4. отсутствие адекватного контроля за заболеваниями;

5. недоучет посторонних воздействий, не связанных с облучением;

6. неадекватная дозиметрия (часто post-облучительная дозиметрия);

7. влияние сопутствующих факторов (прежде всего экономические и социальные).

Зависимость

а)линейная - y=aα→ величина фазы. а – константа; у – частота избыточных раковых заболеваний.

б) линейно-квадратичная - y=a2x2

в)квадратичная - y=a3x +a4x2

г)пороговая.

Модель абсолютного риска (аддитивная модель) – риск избыточных излучений не зависящее от естественной частоты данного вида злокачественных заболеваний. Абсолютный риск – число избыточных случаев заболеваний на 1млн человек на Зиверт или на Грей. Возраст не критичен.

Модель относительного риска (мультипликативная) – имеется синергетический эффект. Избыточный канцерогенный риск по окончанию латентного периода считается в виде отношения (как доля величины риска спонтанного и радиогенной в данной конкретной популяции).

Номинальный коэффициент риска

1. Для всего населения:

- смертельные 5*10-2 (Зв-1)

- не смертельные 1*10-2 (Зв-1)

- наследуемый эффект 1,0*10-2 (Зв-1)

2. Взрослые работающие:

- 4,0*10-2 (Зв-1)

- 0,8*10-2 (Зв-1)

- наследуемый эффект 1,0*10-2 (Зв-1).

Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ).

Аналитическая формулировка модели риска (ООН)

– риск смерти на протяжении всей жизни, если облучение имело место в возрасте a0.

– дополнительная смертность при облучении D в возрасте a.

- вероятность дожить до возраста a у лица, оставшегося в живых в возрасте a0 с учетом риска умереть от радиационного рака или любой другой причины.

а) аддитивная модель: - показатель абсолютной дополнительной смерти.

L – минимальный математический период;

P – период устойчивого риска (период, после воздействия которого происходят дополнительное заболевание при сохранении риска на том же уровне).

б) мультипликативная модель , где K(D) - дополнительный относительный риск на 1 Зв облучения; C(a) – естественная смертность от рака данного органа в обследуемой группе/популяции.

Методика для практической оценки риска

1) λ0 - число заболеваний этой природы в год на 100000человек (показатель фоновой, спонтанной заболеваемости);

2) λR - увеличение на дополнительную величину.

λ=λ0R

Зависит от возраста и пола, дозы и возраста на момент облучения ( g(a0)).

3) λ=λ0+EAR (EAR – избыточный абсолютный риск).

4) λ=λ0*(1+EAR).

5) Величина атрибутивного риска

6) ERR (D, g) = a*D*exp(b(g-30))

b – величина, которая характеризует тип солидного(???) заболевания ( зависит от пола).

Методика ФАО для оценки индивидуального дозы для продуктов питания.

- критический уровень ФАО (Бк/кг);

- индивидуальная доза от продукта питания (годовая).

Е –[mZr - милизиверт];

М(А) – годовое потребление продуктов питания [кг];

М(А)=550 кг – взрослые;

М(А)=200 кг – дети.

– дозовый R [mZr] для данного возраста и изотопа.

IPF – R импорта к своей продукции в потреблении продуктов питания.

Схемы радиоактивного распада

Cs137 T=30?167(13) лет

55Cs13756Ba137 + ē + y

n0 1p+1 + e-1 + 0y0

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные виды загрязнений

Мещеряков Аркадий Борисович.. Основные виды загрязнений.. Естественное радионуклиды существующие до появления человека Нуклид Вид излучения Происхождения..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Штатная работа ядерных станций

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Эта работа не имеет других тем.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги