Природные источники ионизирующих излучений 1. Космическое

Скачать презентацию Природные источники ионизирующих излучений 1.  Космическое Скачать презентацию Природные источники ионизирующих излучений 1. Космическое

Пр ИИИ3.ppt

  • Количество слайдов: 13

> Природные источники ионизирующих излучений 1.  Космическое излучение  Первичное космическое излучение Природные источники ионизирующих излучений 1. Космическое излучение Первичное космическое излучение Вторичное космическое излучение 2. Нуклиды радиоактивных рядов 3. Радионуклиды не входящие в ряды Радионуклиды земной коры Радионуклиды атмосферы

>Первичное космическое излучение   Состав  Поток космических частиц высокой  энергии (до Первичное космическое излучение Состав Поток космических частиц высокой энергии (до 1020 э. В) Интенсивность ПКИ составляет 2 -4 см-2 с-1 Открыто в 1912 году австрийским физиком Виктором Ф. Гессом, лауреатом Нобелевской премии

>Первичное космическое излучение Области околоземного пространства с  Взаимодействие с магнитосферой Земли  повышенной Первичное космическое излучение Области околоземного пространства с Взаимодействие с магнитосферой Земли повышенной концентрацией заряженных частиц Радиационные пояса Земли Широтный эффект Восточно-западная асимметрия Открыты в 1958 году сотрудником НАСА Ван-Алленом и советским физиком С. Н. Верновым

>Восточно-западная асимметрия Широтный эффект Является причиной полярных сияний  Интенсивность комического Интенсивность космического излучения Восточно-западная асимметрия Широтный эффект Является причиной полярных сияний Интенсивность комического Интенсивность космического излучения в стратосфере возрастает в увеличением излучения с западном географической широты направлении больше, чем в восточном Открыт в 1927 году независимо друг от друга Я. Клеем и А. Комптоном. Открыта в 1933 году Исследован С. Н. Верновым итальянским физиком Б. Росси

>Первичное космическое излучение  Взаимодействие с магнитосферой Земли  Радиационные пояса Земли  атмосфера Первичное космическое излучение Взаимодействие с магнитосферой Земли Радиационные пояса Земли атмосфера Земли Широтный эффект Восточно-западная асимметрия Вторичное космическое излучение

>Вторичное космическое излучение Поток частиц (адроны, лептоны, фотоны), образующихся в  результате взаимодействия первичных Вторичное космическое излучение Поток частиц (адроны, лептоны, фотоны), образующихся в результате взаимодействия первичных космических лучей с ядрами атомов атмосферы. Адронная компонента Электрон-фотонная Мюонная

>Вторичное космическое излучение Поток частиц (адроны, лептоны,   Состав: π-мезоны, δ-  фотоны), Вторичное космическое излучение Поток частиц (адроны, лептоны, Состав: π-мезоны, δ- фотоны), образующихся в нуклоны, возбужденные результате взаимодействия ядра, каоны, γ-кванты первичных космических лучей с ядрами атомов атмосферы. Механизм образования: π0 → γ + γ Адронная компонента + + е-, γ→е Электрон-фотонная Мюонная Механизм образования: π-→ μ- + ν; μ-→ е- + 2ν - - π + → μ+ + ν , μ+ → е + + 2 ν

>Вторичное космическое излучение Интенсивность компонент на  разных высотах  На уровне моря Вторичное космическое излучение Интенсивность компонент на разных высотах На уровне моря Адронная 10 -5 частиц см-2 с-1 Электрон-фотонная 0, 7· 10 -2 частиц см-2 с-1 Мюонная 1, 7· 10 -2 частиц см-2 с-1 ПКИ 1 частица / м 2 2000 лет

>   Нуклиды радиоактивных рядов    232 Th  Радиоактивный ряд Нуклиды радиоактивных рядов 232 Th Радиоактивный ряд 232 Th 7, 4 x 1010 л Нуклид- (4 n+0) α родоначальник 238 U 228 Th β- 228 Ac β- 228 Ra 8, 5 x 109 л 1, 9 лет 6, 1 лет 7, 6 лет α Радиоактивный ряд (семейство) – это Ra U Pa Th 224 α 234 2, 5 x 105 л β- 234 1, 2 мин β- 234 2, 4 дн группа радионуклидов, претерпевающих 7, 6 дн α Th α 230 последовательные -Raили (и) - Rn 220 8 x 103 л 54, 5 c α 226 α Po превращения 216 1, 6 x 103 л α 0, 16 c 222 Rn α 43, 8 дн 212 Po β- 212 Bi β- 212 Pb α 3 x 10 -7 c 60, 5 мин 10, 6 ч 218 Po α 3 мин 208 Pb β- 208 Tl α стабильный 30, 1 мин 214 Po β- 214 Bi β- 214 Pb 1, 5 x 10 -7 c 19, 7 мин 9. 8 ч α 210 Po β- 210 Bi β- 210 Pb β- 210 Tl 140 дн 5 дн 22 лет 1 мин α 206 Pb Радиоактивный ряд 238 U (4 n+2) стабильный

>  Нуклиды радиоактивных рядов  ПРИРОДНЫЕ РАДИОАКТИВНЫЕ СЕМЕЙСТВА Ряд * Родоначальник  Некоторые Нуклиды радиоактивных рядов ПРИРОДНЫЕ РАДИОАКТИВНЫЕ СЕМЕЙСТВА Ряд * Родоначальник Некоторые радионуклиды Изотопы радона Стабильн. (Т 12 , лет) ряда нуклид A=4 n+0 232 Th (1, 4 1010) 228 Ra, 228 Ac, 216 Po, 212 Bi 220 Rn (54 с) 208 Pb A=4 n+2 238 U (4, 5 109) 230 Th, 234 Pa, 226 Ra, 218 Po 222 Rn (3, 8 дн) 206 Pb A=4 n+3 235 U (7, 1 108) 227 Ac, 223 Ra, 223 Fr, 219 At, 219 Rn (3, 9 мин) 207 Pb * А - массовое число члена ряда; n - целое число в интервале 51 -59 ИСКУССТВЕННОЕ РАДИОАКТИВНОЕ СЕМЕЙСТВО A=4 n+1 237 Np (2, 2 106) 233 U, 225 Ra, 221 Fr, 212 Po, нет 209 Bi

>Радионуклиды не входящие в ряды     РАДИОНУКЛИДЫ АТМОСФЕРЫ   Радионуклиды не входящие в ряды РАДИОНУКЛИДЫ АТМОСФЕРЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ Основные реакции Скорость образования Существуют с момента образования планеты. 2 с) Нуклид образования Т 1/2 Распад Постоянно образуются в результате ядерных реакций, атомов. /(см индуцируемых , космическими лучами -. сравнимым с 3 Н Обладают (периодом полураспада, Большая часть 14 N n t) 12 С возрастом. H, 3 He, p, n) 7 Всего 12, 26 л образуется в 0, 25 14 N (р; 3 Земли. Be космогенных радионуклидов (70%) β известно около 20 таких верхних 7 Ве и нуклидов слоях атмосферы. Ве лишь около 30% -в тропосфере. 14 N (n, 3 p 5 n) 7 53 дн. β- 8, 1 · 10 -2 16 О (р, 5 р5 n) Ве 7 Нуклид 10 Ве Содержание в 14 N (р, 4 pn) 10 Ве Распад Нуклид - Содержание в -2 Распад 1, 5 х106 л β 4, 5 · 10 (Т 1/2, лет) элементе, % 16 О (р, 5 p 2 n) 10 Ве (Т 1/2, лет) элементе, % 14 N (n, р) 14 С -, +, эз 148 Sm (1, 2 1013) 40 K (1, 28 109) 0, 012 11, 3 2, 5 14 C 16 О (р, 3 р) 14 С 5730 л β 87 Rb (5 1011) 40 152 Gd (1, 1 1014) Аr (расщепл. ) 22 Na 27, 83 0, 28, 6 · 10 -5 22 Na - 2, 6 β+, ЭЗ 96 Zr. S 35 (3, 6 1017) Аr (расщепл. ) S 40 2, 8 35 - 87, 1192 Pt ( 1015) дн. β- 0, 79 · 10 -3 1, 4 36 Сl 40 Аr (р, 2 p 3 n) 36 Сl 3, 1· 105 л β- 1, 1 · 10 -3 115 In (5 1014) 95, 7 - Hf (2 10 ) 174 15 0, 2 39 Аr 40 Аr (n, 2 n) 39 Аr 270 л β- 5, 6 · 10 -3 123 Te (1, 2 1013) ( 1013) -, эз Te (1, 2 10 ) 82 Кr 0, 87 (n, 2 n) 81 Кr эз 180 Ta 0, 012 81 Кr 8, 1· 105 л ЭЗ 1, 5 х10 -7 - 10 -5 80 Kr (n, γ) 81 Кr

>Дозовые нагрузки от природных источников радиации  на уровне моря в среднем 2400 Дозовые нагрузки от природных источников радиации на уровне моря в среднем 2400 мк. Зв год

>Дозовые нагрузки от космического  излучения  На высоте 400 км 20 мк. Зв/час Дозовые нагрузки от космического излучения На высоте 400 км 20 мк. Зв/час На высоте 20 км 13 мк. Зв/час На высоте 12 км 5 мк. Зв/час На высоте 4 км 0, 2 мк. Зв/час Средняя мощность 355 мк. Зв/год эквивалентной дозы на уровне моря (0, 04 мк. Зв/час)