Поступательное движение материальной точки. Скорость, ускорение (среднее, мгновенное). Уравнение движения при равноускоренном прямолинейном движении.
166.
В 153
156. Радиоактивность(Р).Виды распада.
Радиоактивность- самопроизвольный распад неустойчивых ядер с испусканием др. ядер или элементарных частиц. Характерный признак- самопроизвольность процесса.
Естественная и искусственная Р.
Виды: Альфа-распад – сапроизв. превращ. 1го ядра в др. с испусканием -частицы(ядра атома)→+
Суммарная масса дочернего ядра и а-частицы меньше массы материнского ядра.
При а-распаде дочернее ядро может обр-ся в возбужденных сост. Энергия возбуждения дочернего ядра выделяется в виде -фотонов. Поэтому а-распад сопровожд.-излучением.
Бета-распад - внутриядерное взаимное превра щение нейтрона и протона. 3 вида β-распада.
1. Электронный, или -распад,(вылет из ядра -частицы (электрона).
В 1932 г. В. Паули предположил ,что одновременно с -частицей из ядра вылетает и, нейтральная, с очень малой массой (нейтрино при -распаде, а при -распаде — антинейтрино).
→ + +v,где v —антинейтрино.( +v)
2. Позитронный, или -распад.
→ + +v,где v — обозначение нейтрино(Превращение рубидия в криптон)
3. Электронный(е-захват) Захват ядром 1 из вн.эл-в ато-
ма, в результате протон ядра превращается в нейтрон: ( + →
В зависимости от того, с какой внутренней оболочки захватывается электрон, иногда различают АГ-захват, L-захват и т. д. При электронном захвате освобождаются места в электронной оболочке, поэтому этот вид радиоактивности сопровождается характеристическим рентгеновским излучением. Именно по рентгеновскому излучению и был обнаружен электронный захват. При р-распаде возможно возникновение -излучения.
Радиоактивность - спонтанное деление ядер, протонная радиоактивность и др.
157. Спектры α, β и γ- излучений.
При α-распаде дочернее ядро может образоваться не только в нормальном, но и в возбужденном состоянии. Т.к. они принимают дискретные значения, то и значения энергии α-част ицы, вылетающих из разных ядер одного и того же радиоактивного вещества. Энергии β-частиц принимают всевозможные значения от 0 – Е max , спектр энергии сплошной. Спектр энергии γ-частицы - сплошной.
158. Основной закон радиоактивного распада. Активность. Единицы измерения активности.
Радиоактивный распад – статистическое явление.
- основной закон радиоактивного распада: число радиоактивных ядер, которые еще не распались, убывает со временем по экспоненциальному закону. Период полураспада – время – распадается половина радиоактивных ядер.
Активность – скорость распада. . Единица активности – беккерель (Бк), кюри(Ки) 1 Ки=3,7 *1010 Бк=3.7 *1010 с-1., резерфорд(Рд). 1Рд=106 Бк= 106с-1.
159. Методы получения радионуклидов. Использование радионуклидов в медицине.
Использование в мед. : 1. Методы, использующие радиоактивные индикаторы( меченые атомы) с диагностическими и исследовательскими целями, а также с лечебной целью. Метод меченых атомов: в организм вводят радионуклиды и определяют их местонахождение и активности в органах и тканях. Лечение: поток нейтронов против опухоли.
Методы получения радионуклидов: 1. Облучение ядерных атомов α-частицами.(пример: 13АI27+2α4=15Р30+0n1; 2. Облуч. ядерн. атомов дейтонами(изотоп Н2)(5В10+1Н2=6С11+0n1; 3. Облучение ядерных атомов нейтронами ( 27Со59+0n1 = 27Со60)
160. Методы регистрации ионизирующего излучения
Детекторы – устройства, регистр. различные виды ионизирующего излучения. Их работа основана на использовании тех процессов, которые вызывают регистрируемые частицы. 3 группы детекторов: 1. Трековые, 2. Интегральные. 3. Счетчики. Трековые – делают видимым след, оставляемый частицей в веществе. (Камера Вильсона, Пузырьковая камера, метод толстослойных фотопластинок). Интегральные – дают информ. О полном потоке ионизирующего излучения. (ионизационные камеры, фотопленки). Счетчики – для подсчета частиц иониз. излуч. (счетчики Гейера – Мюллера, сцинтилляционные)
161. Дозиметрические и радиометрические приборы.
Дозиметры – для измерения доз иониз. излуч. Содержит в себе детектор излучения и измерительное устройство. Иногда они имеют сигнализацию. Используются: радиометр – для измерения активности или концентрации радиоактивных изотопов; рентгенометр – для измерения экспозиционной дозы.
162. . Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.
Когерентное рассеяние – рассеяние длинноволновых излучений без изменения длин волн.(энергия фотона меньше энергии ионизации). Некогерентное расс. – с изменением длин волны. .(энергия фотона больше энергии ионизации). Фотоэффект – в результате вылетает электрон, а атом ионизируется. Аннигиляция – при попадании β+частицы в вещество с большой вероятностью происходит такое взаимодействие ее с электроном, в результате которого вместо пары электрон – позитрон образуется 2 γ – фотона.
163. 1Количественная хар-ка взаимодействия ИИ с в-вом.Для данного вида излучения биолог. действие обычно тем больше, чем больше доза излучения. Но разные излучения даже при одной и той же поглощенной дозе оказывают разные воздействия. В дозиметрии принято сравнивать био-лог. эффекты различных излучений с соответствующими эффектами, вызванными рентгеновским и гамма-излучения-ми. Коэффициент К, показывающий, во сколько раз эффек-тивность биолог. действия данного вида излучения больше, чем рентгеновского и гамма-излучения, при одинаковой до-зе излучения в тканях"коэффициент качества. В радио-биологии его называют относительной биолог. эффектив-ностью. Коэффициент качества устанавливают на основе опытных данных. Он зависит не только от вида частицы, но и от ее энергии. Поглощенная доза совместно с коэффици-ентом качества дает представление о биолог. действии ИИ, поэтому произведение DK используют как единую меру этого действия и называют эквивалентной дозой излучения Н: H=DK. Эквивалентная доза в бэрах равна дозе излучения в радах, умноженной на коэффициент качества.
164. 64. Особенности взаимодействия с веществом α-, β-, γ-излучений и нейтронов. Физические принципы защиты от ИИ.Заряж. частицы и γ-фотоны, распрост. в в-ве, взаим-вуют с ē и ядрами →изменяется сост. в-ва и частиц. Основным механизмом потерь энергии заряж. частицы (α и β) при прохожд. через в-во явл. ионизационное тормож. Взаим-вие ч-цы с в-вом кол-венно оцен. линейными ρ ионизации, тормозной способн. в-ва и средн. пробегом ч-цы. Линейная плотн. ионизации i - отношение числа dn ионов одного знака, образован. заряж. ионизир. ч-цей на элементарном пути dl, к этому пути: i= dn/dl. Линейная тормозная способн. в-ва S - отношение энергии dE, теряемой заряж. ионизир. ч-цей при прохожд. элементарного пути dl в в-ве, к длине этого пути: S = dE/dl. Средний линейным пробег R – средн. знач. расстояния между нач. и конц. пробега заряж. ионизир. ч-цы в данном в-ве. График завис-ти линейной плотности ионизации от пути х,проходимого α-частицей в среде (воздух). По мере продвиж. ч-цы в среде ↓ее энергия и скорость, линейная плотность ионизации ↑ и при заверш. пробега ч-цы резко убывает. ↑ i обусловлено тем, что при меньшей скорости α-ч-ца больше времени проводит вблизи атома и ↑ вероятность ионизации атома. Линейная плотность ионизации α-частиц при норм. давлении сост. i = (2 + 8) • 106 пар ионов/м. Бета-частицы могут рассеиваться на ē в-ва, и их пути сильно искривляются в нем. Если ē движ. в среде со скор. > фазовой скор. распространения света в этой среде, то возник. характерное черепковское излуч. (излуч. Черепкова—Вавилова). При попад. β+-частицы (позитрона) в в-во происходит взаим-вие ее с ē и пара электрон-позитрон превращ. в 2 γ-фотона. Этот процесс аннигиляция. Одна из характеристик поглощ. β-излучения в-вом - слой половинного ослабления, при прохожд. через кот. интенсивн. β-частиц ↓ вдвое. При попад. γ-излучения в в-во наряду с процессами когерентного рассеяния, эффекта Комптона, фотоэффект, возник. образование пары электрон-позитрон и фотоядерные р-ции, кот. возник. при взаим-вии γ-фотонов больших энергий с атомными ядрами. В результ. различн. процессов под действием γ-излуч. образуются заряж. ч-цы; значит, γ-излуч. явл. ионизирующим. Поток нейтронов тоже явл. ионизир. излуч., т.к. при взаим-вии нейтронов с ядрами атомов образ. заряж. ч-цы и γ-излуч.
1. деление ядер при захвате ими нейтронов: образование радиоактивных осколков, γ-излуч. и заряж. ч-ц;
2. образование α-частиц, например: Al + n = Na + α;
3. образование протонов, например: N + n = С + p.
3 вида защиты от ионизир. излуч.: временем, расстоянием и материалом.
Временем: чем ↓ время пребыв. вблизи источника радиации, тем ↓ получ. доза облучения. Расстоянием: излуч. ↓ с удалением от компактного источника. Веществом: необходимо стремиться, чтобы между объектом и источником радиации было как можно больше в-в: чем его больше и чем оно плотнее, тем большую часть радиации оно поглотит. Защита от α-излучения: достаточно листа бумаги или слоя воздуха в несколько сантиметров, чтобы поглотить ч-цы. Следует остерег. Попад. α-частиц внутрь орг-ма при дых или приеме пищи. Защита от β-излуч. достаточно пластин из алюминия, плексигласа или стекла толщиной в несколько сантиметров. Ослабление пучка рентген. и γ-излуч.: коэффициент ослабления зависит от порядк. номера элемента в-ва поглотителя и от энергии γ-фотонов. Защита от нейтронов наиболее сложна. Быстрые нейтроны сначала замедляют, уменьшая ихскорость в водородсодерж. в-вах. Затем кадмием, поглощают медленные нейтроны.
165..Основные биологические эффекты при действии ИИ. Рас-сматривая первичные физико-хим. процессы в организме при действии ИИ, следует учитывать 2е возможности взаимодействия: с молекулами воды и с молекулами орган. соед. Под действием ИИ происходят хим. превращения в-ва"радиолиз. Наиболее реакционноспособными явля-ются 3 типа радикалов, образующиеся при радиолизе воды: . Взаимодействие орган. молекул с этими радикалами может привести к образованию радикалов орган. молекул. Взаимодействие молекул ор-ган. соед. непосредственно с ИИ может образовать возбужденные моле-кулы, ионы, радикалы и перекиси. Общие закономерности, хар-ные для биолог. действия ИИ: 1.значительные биолог.нарушения вызываются ничтожно малыми кол-ми поглощаемой энергии излучения; 2. ИИ действует не только на биолог. объекты, но и на последующие поколения через наследственный аппарат клеток. 3. Разные части клеток по- разному чувствительны к одной и той же дозе ИИ; 4. При больших дозах может наступить смерть, при меньших – возникают различные заболевания.
167. Использование ИИ в медицине.Электромагнитные волны и радиоактивное излучение сегодня широко исполь-зуется в медицине для диагностики и терапии. Радиоволны применяются в аппаратах УВЧ и СВЧ- физиотерапии. Действие УВЧ и СВЧ-радиоволн на ткани организма сопро-вождается их нагревом за счет теплоты,выделяемой при по-ляризации и протекании электрического тока. Видимый диапазон ЭМ волн используются в светолечении, лазерной терапии, а также в люминесцентных методах диагностики. УФ- излучение применяется при проведении процедур светолечения, искусственного загара и в люминесцентных методах диагностики. Рентгеновское излучение широко используется в практической медицине как один из мощнейших и широко доступных методов диагностики. Рентгеновское излучение используется в терапии для подавления опухолей. Радиоактивные излучения широко используются в диагностике и в терапии заболеваний. Метод меченых атомов используются для определения заболеваний щитовидной железы. Этот метод также позволяет изучить распределение крови и других биолог. жидкостей, диагностировать заболевания сердца и ряда других органов.
168. Естественный радиационный фон.Техногенный фон.Естественный радиационный фон формируется космичес-ким излучением и естественными радионуклидами. Косми-ческое излучение состоит из первичного потока высоко-энергетических частиц. Внешнему облучению человек под-вергается также и за счет естественных радионуклидов земного происхождения, т.е. радионуклидов рядов урана и тория, находящихся в горных породах и почве. В породах вулканического происхождения концентрация активности обычно выше, чем в осадочных породах, однако активность некоторых осадочных пород, например, сланцев и фосфо-ритов, бывает достаточно высокой. Внутреннее облучение человека естественными радионуклидами происходит в ре-зультате накопления их в организме при поступлении с воз-духом, питьевой водой и пищевыми продуктами. Под техногенным облучением обычно понимается облучение, обусловленное естественными радионуклидами, которые концентрируются в продуктах человеческой деятельности, например, строительных материалах, минеральных удобрениях, выбросах тепловых электростанций и др., т.е. техногенно измененный естественный фон. Вода и природ-ный газ являются источниками радона и торона, которые поступают в воздух помещений. В воде поверхностных источников водоснабжения и газе их концентрации низки и практически не влияют на уровни облучения. Исключение может составить вода из артезианских скважин, в которой в зависимости от геологической структуры водоносных пород концентрация радона может быть достаточно высо-кой. Но как популяционный фактор и этот источник не является существенным.
Механика – это область физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение.
Механическое движение – это изменение взаимного расположения тел или их частей в пространстве с течением времени.
При этом выделяют следующие разделы:
1. кинематику, которая изучает движение тел, не рассматривая причины, вызывающие это движение;
2. динамику, которая изучает законы движения тел и причины, вызывающие или изменяющие это движение.
Материальная точка (частица) – это тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь. Одно и то же тело в различных условиях или может считаться материальной точкой, или нет. Абсолютно твердое тело – это тело, деформацией которого под действием приложенных сил в условиях данной задачи можно пренебречь. При этом расстояние между любыми двумя точками этого тела в процессе движения не меняется. Траектория – линия, которую описывает МТ при движении. Путь – длина траектории (∆S). [∆S] = 1м.Перемещение(∆ )– вектор, показывающий в каком направлении и на какое расстояние переместилась МТ по отношению к первоначальному положению.
Поступательным – называется движение, при котором прямая, соединяющая 2 любые точки тела, перемещается параллельно самой себе. При этом все точки тела описывают одинаковые траектории и в любой момент времени имеют одинаковые скорости и ускорение (колесо обозрения).
Скорость:средняя путевая скорость – пройденое телом расстояние, деленное на время, затраченное на прохождение этого расстояния.
Средняя скорость по перемещению – равна перемещению, деленное на потраченное время.
Мгновенная скорость v, таким образом, есть векторная величина, равная первой производной радиуса-вектора движущейся точки по времени. Таким образом, модуль мгновенной скорости равен первой производной пути по времени:
Ускорение: Физической величиной, характеризующей быстроту изменения скорости по модулю и направлению, является ускорение.
Среднее ускорение a за время , в течении которого скорость изменяется на , определяется как
Мгновенное ускорение
Равноускоренное прямолинейное движение –движение, когда величина ускорения постоянна, а движение проходит по прямой линии
, ,
-уравнение движения,
+c,t=0,c= ;