Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кудряшов Ю.Б. -> "Основы радиационной биофизики" -> 12

Основы радиационной биофизики - Кудряшов Ю.Б.

Кудряшов Ю.Б., Беренфельд Б.С. Основы радиационной биофизики — Москва, 1982. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviradicionnoybiofiziki1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 144 >> Следующая

Радиационный захват нейтрона ядром. Этот эффект становится вероятным при низких значениях скоростей нейтронов. Согласно уравнению Ферми
tyi.v) ~ НУЖГ ~ (Ы4)
где Еи и vH — энергия и скорость нейтрона соответственно, а
0 — эффективное «сечение реакции», т. е. величина, количествен-
но характеризующая вероятность взаимодействия нейтронов с ядром.
В результате захвата 'нейтрона образуется «ороткоживущее зы-соковозбужденное ядро (его называют «сложным ядром»), которое переходит в стабильное состояние с испусканием у-квантов, протонов или а-частиц. При захвате нейтрона легкими ядрами, например ядром водорода, испускается ¦учквант:
iH + on->- \D + уквант (2,2 МэВ).
Если же нейтрон захватывается промежуточным или тяжелым ядром, то могут испускаться протоны, или а-частицы. Так, в случае захвата нейтрона ядром азота образуется изотоп углерода 14С и испускается протон с энергией 0,66 МэВ:
> + in->- Чс + !р (0,66 МэВ).
Среди элементов, составляющих основную долю биологических тканей, наибольшее значение сечения реакции радиационного захвата медленных нейтронов установлено для водорода и азота. В результате этой ядерной реакции возникает высокоэнергетическое у- и протонное излучение.
Соотношение .каждого из перечисленных процессов поглощения нейтронного излучения зависит от энергии частиц. Если ткань облучают потоком быстрых или сверхбыстрых нейтронов, то вначале преобладает упругое соударение с выбиванием ядер отдачи. После нескольких упругих соударений энергия нейтронов снижается и нейтрон переходит в разряд медленных. Теперь преобладающим становится процесс радиационного захвата с испусканием вторичного излучения. В конечном счете облучение ткани нейтронами приводит « появлению протонов отдачи, ускоренных ядер других элементов и у-излучения. Все эти продукты взаимодействия нейтронов с атомными ядрами могут вызывать значительную ионизацию в веществе.
Таким образом, ионизация поглотителя происходит косвенным путем. Нейтрон сам не в состоянии взаимодействовать с орбитальными электронами. Взаимодействие осуществляют ускоренные заряженные частицы, высвобождаемые в веществе в результате поглощения кинетической энергии нейтронов. Это обстоятельство позволяет отнести нейтроны к разряду косвенно ионизирующих частиц и объединить их по принципу действия в одну группу с фотонами рентгеновского и •у-излучения.
Согласно принятому определению косвенно ионизирующие частицы — это незаряженные частицы, которые могут высвобождать непосредственно ионизирующие частицы или вызывать ядер-ные превращения.
Поглощение энергии ускоренных заряженных частиц
Облучение тканей косвенно ионизирующими частицами в конечном счете заканчивается появлением заряженных частиц: фотоны рентгеновского и -у-излучения высвобождают в тканях высокоэнергетические электроны, нейтроны вызывают появление в тканях протонов отдачи, а-частиц и ядер других элементов. Все эти заряженные частицы обладают значительной энергией и способны многократно вызывать ионизацию я возбуждение атомов и молекул. Для того чтобы описать характер ионизации поглотителя, необходимо построить качественную картину и выяснить количественные закономерности взаимодействия ускоренных заряженных частиц с атомами.
Помимо косвенно ионизирующих частиц в радиобиологических экспериментах используют так называемые корпускулярные излучения — потоки атомных и субатомных частиц, движущихся с изменяющимися скоростями. К их числу относятся потоки (3-частиц, т. е. быстрых электронов, испускаемых в процессе радиоактивного распада; потоки электронов, ускоренные в электрическом поле; протонное излучение, генерируемое специальными ускорителями; а-частицы, испускаемые радиоактивными веществами; продукты деления урана и т. д.
Ускоренные заряженные частицы, которыми облучают ткани, вызывают возбуждение и ионизацию атомов точно так же, .как и те заряженные частицы, которые высвобождаются нейтронами или фотонами рентгеновского и у-излучения (различие, естественно, связано с неодинаковой энергией и зарядом высвобождающихся в каждом отдельном случае ионизирующих частиц). Важно знать, как зависит ионизирующая способность заряженных частиц от величины их энергии, от массы и величины заряда, который они несут.
Ускоренную заряженную частицу можно рассматривать как перемещающийся в пространстве источник электрического поля. За счет взаимодействия электрического поля частицы с полем орбитального электрона последний приобретает определенный запас энергии. Если заряженная частица пролетает достаточно близко от орбитального электрона, то перенесенной энергий достаточно для ионизации: электрон отрывается от соответствующего атома или молекулы, и в результате образуются положительно заряженный ион и свободный электрон. Если же частица значительно удалена от электронных оболочек, то электрон приобретает запас энергии, недостаточный для ионизации, и переходит на более удаленную энергетическую орбиту в состоянии возбуждения. Такая схема, основанная на принципе упругого и неупругого соударений, еще не позволяет определить зависимость характера поглощения энергии ускоренной заряженной частицы от ее параметров — заряда, массы, скорости. Качественно на эги
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed