Приклади задач та їх розв’язки. Тіло, що має масу m = 60 кг, протягом t = 6 год поглинуло енергію W = 1 Дж

Задача №1

Тіло, що має масу m = 60 кг, протягом t = 6 год поглинуло енергію W = 1 Дж. Знайти поглинену дозу і потужність поглиненої дози в одиницях СІ і у позасистемних одиницях.

Дано: W =1 Дж m = 60 кг t = 6 год DП –? РП –?

Розв’язок DП = = 1 Дж / 60 кг = 0.0167 Гр = = 1.67 рад. РП = = 0.77×10–6 Вт/кг = = 0.77×10–4 рад/с.

Задача №2

В 10 г маси тканини поглинається 10⁹ a-частинок з енергією W₁ = 5 МеВ. Знайти поглинену і еквівалентну дози. Коефіцієнт якості (відносну біологічну ефектив­ність) для a-частинок прийняти рівним к = 20.

Дано: m = 10 г п = 109 W 1 = 5 МеВ к = 20 Dп –? Dекв –?

Розв’язок D П = = = 8×10–2 Гр = 8 рад. Dекв = 20×8 = 160 бер.

Задача №3

Повітря, що знаходиться при нормальних умовах в іонізаційній камері об’ємом 6 см³, опромінюється рентге­нівськими променями. Потужність дози рентгенівських променів дорівнює 0.48 мр/год. Густина повітря
r = 1.3 кг/м³. Знайти іонізаційний струм.

Дано: v = 6×10–6 м 3 P 0 = 0.48 мр/ч r = 1.3 кг/м 3 І -?

Розв’язок Р 0 = ; I = P 0 vr; P 0 = 0.48 мр/год = 0.48 =

= 1.3×10^–7 Р/с = 1.3×10^–7×2.58×10^–4 Кл/кг× с = 3.44×10^-7 Кл/кг×с.

I = 3.44×10¹¹ Кл/кг × с × 6×10^–6 м ³ ×1.3 кг/м ³= 2.7×10^–16 А.

Задача №4

Рентгенівська трубка створює на деякій відстані потуж­ність експозиційної дози 2.58×10^–5А/кг. Яке число пар іонів за одну секунду створює ця трубка за рахунок іонізації в одному грамі повітря на даній відстані?

Дано: Р 0 = 2.53×10–5 А/кг t = 1 c m = 10–3 кг е = 1.6×10–19 Кл N –?

Розв’язок Р 0 = ; N = = 1.6×1011 пар іонів.

Контрольні запитання та завдання для самостійної роботи

При якому виді радіоактивного розпаду випромінюються позитрони?

а) при a -розпаді;

б) при b -розпаді;

в) при g -розпаді;

г) при діленні ядер.

19. Вказати схему ділення ядра урану:

а) + ® лантаноїди + 3 + W;

б) ;

в) ;

г) .

20. Які частинки, що супроводжують радіоактивний розпад, спричи­няють найбільш сильний вплив на біологічні тканини?

а) a -частинки;

б) b -частинки;

в) g -частинки;

г) нейтрони.

21. Який енергетичний спектр має a -випромінювання?

а) суцільний;

б) лінійчатий.

22. Якому випромінюванню притаманна найбільша проникна здат­ність?

а) a -випромінюванню;

б) b -випромінюванню;

в) нейтронам.

23. Який енергетичний спектр має g -випромінювання?

а) суцільний;

б) лінійчатий.

24. Бетонна плита товщиною 20 см зменшує інтенсивність пучка g - частинок кобальту в 16.5 разів. Визначити коефіцієнт лінійного послаблення і товщину шару половинного послаблення бетону.

10.9. Лабораторна робота “Визначення коефіцієнта лінійного послаблення гамма-випромінювання”

Мета роботи: вивчити метод реєстрації іонізуючого випромінювання за допомогою радіометра, який містить газорозрядний лічильник; визначити коефіцієнт лінійного послаблення g -випромінювання для свинцю, заліза та алюмінію.

Питання для підготовки до лабораторної роботи

Радіоактивність. Основні характеристики радіоактивного розпа­ду.

25. Активність, одиниці активності.

26. Взаємодія корпускулярного іонізуючого випромінювання (аль­фа-, бета-, протонного, нейтронного тощо) з речовиною.

27. Взаємодія рентгенівського та гамма-випромінювань з речови­ною.

28. Характеристики іонізуючого випромінювання (іонізуюча та про­никна здатності).

29. Закон послаблення іонізуючого випромінювання. Захист від іонізуючого випромінювання.