Физика. Лекция 225.Поглощенная и эквивалентная доза ионизирующего излучения. Счетчик Гейгера.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. Мы с вами говорили о том, что существуют вещества, которые называют радио нуклидами или же радио активными веществами, которые испускают частицы и говорили о том, что эти частицы обладают энергией, а еще говорили о том, что они обладают ионизирующим действием, т.е они способны превращать нейтральные атомы в ионы. И на этой лекции мы рассмотрим как можно на количественном уровне описать то, что радиоактивные вещества испускают энергию в виде излучения и что они ионизируют атомы, молекулы, если поглощаются этими атомами и молекулами. И еще самое главное...ионизирующее излучение влияет на живые организмы и в том числе на организм человека. Поскольку мы с вами связаны по рукам и ногам необходимостью строить атомные станции и в некоторых странах половина или более половины электроэнергии вырабатывается атомными станциями, то нам четко нужно понимать какой уровень радиации является безопасным, а какой является опасным. И на этой лекции мы как раз и займемся количественным описанием энергетического действия излучения, ионизирующего действия излучения и биологического действия излучения.

И так...излучение несет с собой энергию. Эта энергия может быть поглощена веществом: нашим организмом, куском древесины и чем угодно еще. И вот для того, чтобы охарактеризовать поглощение энергии различными веществами вводится величина, которая называется поглощенная доза.

Давайте сформулируем определение поглощенной дозы.

Поглощенная доза ионизирующего излучения - это физическая величина равная энергии ионизирующего излучения, поглощенного единицей массы вещества.

Но, оказывается, что живой организм, теперь нам это очень важно, так как мы переходим от "мертвого" к "живому". Живой организм по-разному реагирует при одной и той же поглощенной дозе на излучения разного вида. Одно дело, если нас облучили гамма лучами и другое дело, если нас облучили нейтронами, альфа частицами или протонами - действие при этом разное, хотя, все-равно одна и та же поглощенная доза, поэтому вводится величина, которая характеризует биологическое действие ионизирующего излучения и она называется эквивалентная доза.

Давайте сформулируем определение эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза ионизирующего излучения - это произведение поглощенной дозы, умноженный на коэффициент качества.

А теперь давайте поговорим о коэффициенте качества.

И наконец, давайте поговорим об ионизирующем излучении. Следовательно, должна существовать величина, которая описывает именно ионизирующее излучение, не энергетическое, не биологическое, а, именно, ионизирующее действие и называется эта величина экспозиционной дозой излучения.

А теперь давайте запишем определение экспозиционной дозы.

Экспозиционная доза излучения - это физическая величина равная сумме зарядов одного знака, образующихся под действием излучения в 1 килограмме сухого воздуха.

Одну и ту же дозу излучения можно получать на протяжении всей жизни, а можно получить за несколько секунд и естественно эффект при этом будет совершенно разный. И для того, чтобы охарактеризовать быстроту получения дозы используется серия величин, которая называется мощность дозы. Но поскольку мощностей у нас три, то и мощностей так же будет три штуки.

Первый вид мощности - мощность поглощенной дозы.

Второй вид мощности - мощность эквивалентной дозы.

Третий вид мощности - мощность экспозиционной дозы.

И так мы узнали о трех видах мощности дозы, но самая главная мощность для человека - это мощность эквивалентной дозы, от величины которой зависит наше с вами здоровье и наша с вами безопасность. Поэтому именно для измерения мощности эквивалентной дозы и создаются приборы, которые называются дозиметрами. Устройств для регистрации ионизирующего излучения очень много и в дальнейших лекциях мы будем разбирать многие из них:

• Камера Вильсона удивительна тем, что можно увидеть траекторию от пролетающего ионизирующего излучения;
• Пузырьковая камера, которая обладает таким же свойством, как и камера Вильсона;
• Сцинтилляционные счетчики - это счетчики, в которых возникает вспышка при регистрации альфа частиц. Значит, в общем смысле, эти счетчики используются для регистрации альфа излучения;
• Черенковские счетчики - используются на спутниках для регистрации космического излучения огромных энергий.

А на этой лекции мы с вами изучим один из самых простых регистраторов ионизирующего излучения - это счетчик Гейгера, а если привести более точное название, то он называется счетчик Гейгера-Мюллера.

И теперь давайте посмотрим в живую на эти счетчики... сначала давайте померим нормальный радиационный фон.

А теперь давайте посмотрим на измерения тела, имеющего радиационное излучение.

Ну и давайте приведем безопасные дозы облучения и времени его воздействия на организм человека.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.