Гамма –випромінювання і його властивості

- випромінювання не відхиляється електричними і магнітними полями, володіє відносно слабкою іонізуючою і надзвичайно великою проникною здатністю (про­ходить крізь шар свинцю завтовшки 5 см), дифрагує на кристалах. - випромінювання – це короткохвильове елек­тромагнітне випромінювання з дуже малою довжиною хвилі і внаслідок цього – яскраво вираженими корпускулярними властивостями.

Експериментально встановлено, що - випромінювання не є самостійним видом радіоактивності, а лише супроводжує - та - розпади; виникає також під час ядерних реакцій, гальмування заряджених частинок, їх розпаду та ін. Встановлено, що - випромінювання не викликає зміни заряду і масового числа ядер, воно випускається дочірнім ядром, яке в момент свого утворення перебуває у збудженому стані.

Повертаючись в основний стан,
збуджене ядро може пройти через ряд проміжних станів, тому - випромінювання одного і того самого радіоактивного ізотопу може містити кілька груп -кван­тів, що відрізняються одна від одної своєю енергією. Отже, спектр - випромінювання дискретний.

Ядро, яке знаходиться у збудженому стані, може передати енергію Е при переході в основний стан одному з електронів атома (без випускання - кванта). При цьому випромінюється електрон конверсії, а саме явище називається внутрішньою конверсією. Якщо енергія збудженого ядра виділяється у вигляді - кванта, то його частота визначається з . Якщо випромінюються електрони конверсії, то їх енергія буде , де - робота виходу електронів з відповідних електронних оболонок. Вакантні місця, що виникли внаслідок випромінювання елек­тронів конверсії, будуть заповнюватись електронами з верхніх оболонок. Тому внутрішня конверсія завжди супроводжується характеристичним рентгенівським випромінюванням.

- кванти мають нульову масу спокою, тому під час проходження крізь речовину вони або поглинаються, або розсіюються речовиною, але їх енергія не змінюється. Внаслідок поглинання інтенсивність - випромінювання зменшується за експоненціальним законом: , де та І - інтенсивність - випромінювання на вході і виході речовини завтовшки х, - лінійний коефіцієнт поглинання, який залежить від властивостей речовини та енергії - квантів.

- кванти, проходячи через речовину, можуть взаємодіяти як з електронами атомів речовини, так із їх ядрами.

Основними процесами, які супроводжують проходження - квантів крізь речовину, є фотоефект, комптонівське розсіювання і утворення електрон-позитрон­них пар.

Фотоефект – це процес, при якому атом поглинає - квант і випромінює електрон. Оскільки електрони вибиваються з внутрішніх оболонок атома, він супровод­жується характеристичним рентгенівським випромінюванням. Фотоефект відбувається в області малих енергій - квантів .

Зі збільшенням енергії - квантів основним механізмом взаємодії з речовиною є комптонівське розсіювання.

Поглинута доза випромінювання – фізична величина, що дорівнює відношенню енергії поглинутого випромінювання до маси опромінюваної речовини. Одиниця поглинутої дози випромінювання – грей (Гр): 1Гр=1 – доза випромінювання, при якій опромінюваній речовині масою 1 кг передається енергія довільного іонізуючого випромінювання 1 Дж.

Експозиційна доза випромінювання – фізична величина, що дорівнює відношенню суми електричних зарядів всіх іонів одного знака, створених електронами, звільненими в опромінюваному повітрі (при повному використанні іонізуючої
здатності електронів), до маси цього по­вітря.

Одиниця експозиційної дози випромінювання – кулон, поділений на кілограм , часто користуються позасистемною одиницею – рентген (Р):

.

При експозиційній дозі, яка дорівнює одному рентгену, в сухого повітря при нормальному атмосферному тиску виникає сумарний заряд іонів одного знака величиною Кл.

Біологічна доза – величина, яка вказує вплив випромінювання на організм.

Одиниця біологічної дози – біоло­гічний еквівалент рентгена (бер): 1бер – доза довільного виду іонізуючого випромінювання, яка здійснює таку саму біологічну дію, яку здійснює доза рентгенівського або g - випромінювання в 1Р

.

Потужність дози випромінювання – величина, яка дорівнює відношенню дози випромінювання до часу опромінювання.

ГАМОВ ДЖОРЖ (ГЕОРГІЙ АНТОНОВИЧ)

(1904-1968)

Показав в 1928 р.,використовуючи квантову механіку, що частинки навіть з не дуже великою енергією можуть з певною імовірністю проникати через потенційний бар’єр, дав модель прямокутної потенційної ями. В результаті виникло уявлення про „тунельний ефект”.

ІВАНЕНКО ДМИТРО ДМИТРОВИЧ

(нар.1904 р.)

Висловив (1932 р.) думку про те, що елек­трони, які утворюються при b- перетвореннях, не вилітають у готовому вигляді з ядер, а виникають при зміні заряду їх, подібно до того як фотони виникають при переході з одного стану в інший з меншою енергією.

ЛЕЙПУНСЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ІЛЛІЧ

(1903-1972)

Дав в 1936 р. перше непряме підтвердження гіпотези нейтрино на основі вимірювання енергії ядер віддачі при бета-розпаді.

ГАМОВ ДЖОРЖ (ГЕОРГІЙ АНТОНОВИЧ)

(1904-1968)

Встановив у 1936 р. в теорії b- розпаду правила відбору.

ЛАТИШЕВ ГЕОРГІЙ ДМИТРОВИЧ

(1907-1973)

Виконав значні дослідження з проблеми взаємодії гамма-випромінювання з речовиною (зокрема, комптон ефект, фотоефект, внутрішня конверсія проміння на електронних оболонках атома) і тим самим експериментально підтвердив сучасну теорію жорсткого випромінювання в ділянці релятивістських енергій і показав шлях дальшого розвитку ядерної спектроскопії.

ЗЕЛЕНСЬКИЙ ВІКТОР ФЕДОРОВИЧ

(нар.1929 р.)

Вивчив особливості взаємодії електронів і g- квантів високих енергій з речовиною. Вперше розроблені методи розрахунків просторово-енергетичних параметрів, які характеризують пошкодження в матеріалах при опромінюванні їх електронами і g- квантами в області 1-1,7 ГеВ.