Радиоактивность Эрнест Резерфорд (1871 -1937) Антуан Анри Беккерель, 1852 — 1908) Пьер Кюри (1859 -1906) Мария Склодовская-Кюри (1867 -1934)
Радиоактивность • • - способность некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием частиц Протоны, нейтроны – нуклоны Количество протонов в ядре – Z (порядковый номер хим. элемента) Количество нуклонов в ядре – массовое число – А Изотопы – ядра с одинаковым порядковым номером и различными массовыми числами Хим. свойства одинаковые Физические свойства могут различаться
Постоянная распада (λ) – вероятность того, что ядро данного изотопа распадется за единицу времени d. P = λdt - вероятность распада за малое время dt N = N 0 exp (- λt ) Основной закон радиоактивного распада: N 0 – число ядер радиоактивного изотопа в начальный момент времени (t=0) N – число ядер, оставшиеся к моменту времени t Число радиоактивных ядер убывает со временем по экспоненциальному закону
Период полураспада (Т) – время, в течение которого распадается половина радиоактивных ядер N = N 02 -t/T T = ln 2/ λ = 0. 693/ λ Убывание количества ядер исходного вещества при радиоактивном распаде
Активность – число ядер радиоактивного препарата, распадающихся за единицу времени: А = d. N‘/dt Ед. изм. (СИ) – беккерель (Бк) 1 Бк – один акт распада за 1 секунду Внесистемная ед. изм. – кюри (Ки) 1 г 226 Ra : 1 Ки = 3, 7▪ 1010 Бк
СХЕМА α-РАСПАДА: Альфа-распад состоит в самопроизвольном превращении ядер с испусканием α-частиц (ядра гелия)
СХЕМА β--РАСПАДА ЭЛЕКТРОННЫЙ РАСПАД
СХЕМА β+-РАСПАДА ПОЗИТРОННЫЙ РАСПАД
Взаимодействия ионизирующего излучения с веществом • Линейная тормозная способность вещества (S) – энергия, теряемая заряженной частицей на единице пути пробега: S = d. E/dx (кэ. В/мкм) • Линейная плотность ионизации (удельная ионизация) - количество пар ионов, образующихся на единице пути пробега частицы I = dn/dx (пар ионов/ мкм) Чем больше величина удельной ионизации, тем быстрее расходуется энергия излучений, т. е. тем меньший путь пройдет излучение в веществе до полной потери своей энергии. Поэтому чем больше ионизирующая способность излучения, тем меньше его проникающая способность, и наоборот.
Использование радионуклидов Радионуклиды – радиоактивные изотопы химических элементов с малым периодом полураспада применение Диагностическое • метод меченых атомов Терапевтическое • гамма-терапия оухолей, альфа-терапия Ускорители заряженных частиц • использование самих ускоренных частиц • использование сопутствующего рентгеновского излучения * тормозное рентгеновское излучение * синхротронное рентгеновское излучение
Биофизические основы действия ионизирующего излучения • Физическая стадия Длительность 10 -16 – 10 -13 с • Физико-химическая стадия Длительность 10 -13 – 10 -10 с • Химическая стадия Длительность 10 -6 – 10 -3 с • Биологическая стадия Длительность от нескольких минут до десятков лет
Защита временем и расстоянием: X = kγAt/r 2 Защита материалом: • Альфа-частицы – бумага, слой воздуха толщиной несколько см • Бета-частицы – стекло толщиной несколько см • Рентгеновское и гамма-излучение – бетон толщиной 1, 5 -2 м, свинец
Скачать презентацию Радиоактивность Эрнест Резерфорд 1871 -1937 Антуан Анри Беккерель
Презентация_13_радиобиология.ppt