Материалтану
Сәулеленудің затпен әрекеттесуі
жүктеу/скачать 5,17 Mb.
|
Сәулеленудің затпен әрекеттесуіНегізгі терминдер мен анықтамалар Иондаушы сәулеленудің затқа әсер етуінің әмбебап өлшемі сәулеленудің сіңірілген дозасы болып табылады. Иондаушы сәулелену элементарлық көлемдегі затқа берілген dE орташа энергиясының осы көлемдегі заттың DM массасына қатынасы: D = dE / dm. СИ халықаралық жүйесінде сіңірілген дозаның бірлігі сұр болып табылады (1 Гр = 1 Дж×кг -1). грамм энергия затының 100 эрг берілуіне сәйкес келетін және 10-2 Гр-ға тең рад жүйеден тыс бірлігі кеңінен пайдаланылуда. Кейбір әсерлер, мысалы, иондаушы сәулеленудің әсерінен материалдардың жарқырауы (радиолюминесценция) және сәулеленген материалдарда пайда болған электр өткізгіштіктің (радиациялық өткізгіштік) пайда болуы дозаның қуатына байланысты. Сіңірілген дозаның қуаты dT уақыт аралығы үшін сіңірілген dd сәулелену дозасының осы аралыққа артуының қатынасы деп аталады: P = dD / dt [Гр×с-1]. Бір зарядталған бөлшектердің әсерінен болатын микроэлектроника элементтеріндегі ақаулар кейде дозаның қуатына байланысты әсердің бір түрі ретінде қарастырылады, өйткені олардың пайда болуы қысқа уақыт ішінде заттың шектеулі көлемінде үлкен энергия шығарумен байланысты. Иондаушы сәулеленудің биологиялық объектілерге, атап айтқанда адам ағзасының тіндеріне әсерін бағалау кезінде D э баламалы дозасы ұғымы пайдаланылады, ол иондаушы сәулеленудің әсерінен туындайтын биологиялық әсерлерді ескере отырып айқындалады және зиверттерде [Зв] өлшенеді. Көрсетілген екі доза [Зв/Гр] өлшемділігі бар Q сәулелену сапасының коэффициенті арқылы өзара байланысты: DЭ [Зв]= Q D [Гр]. Сапа коэффициенті ең алдымен оның түріне және белгілі бір дәрежеде оның құрамына кіретін бөлшектердің энергиясына байланысты. Мысалы, электрондар үшін Q = 1, ал энергиясы 10 МэВ Q = 10-дан аз протондар үшін. Күрделі құрамы және сәулеленудің әртүрлі компоненттерінің кең энергетикалық таралуы бар ғарыштық сәулелену үшін жердің төменгі орбиталарындағы өріс жағдайлары үшін Q орташа мәні 2-3 құрайды. Айта кету керек, сіңірілген дозаны анықтау кезінде затқа берілген энергия ұғымы қолданылады, ол өз кезегінде зарядталған бөлшекті тежеу кезінде затқа энергияның сызықтық берілуімен (LPE) сипатталады (ағылшын тіліндегі әдебиеттерде let – linear energy transfer) -dE / dx, мұндағы E – берілген энергия, x – бөлшектің заттағы қашықтығы. Тежегіш бөлшектің энергия шығынын сипаттау үшін (оларды заттың тежеу қабілеті деп те атайды) сызықтық (нақты) энергия шығыны туралы өте жақын ұғым қолданылады. Бұл параметрлердің мәні жалпы жағдайда бірдей емес. Элементар қабаттағы затқа берілетін энергия тежейтін бөлшектің энергия жоғалуымен ғана емес, сонымен бірге қарастырылып отырған элементар қабатқа жеткізілетін және одан екінші бөлшектер мен кванттар энергияның тепе-теңдігімен де анықталатындығына байланысты. Көптеген қолданбалы мәселелерде бұл айырмашылықты елемеуге болады. Алайда, кейбір жағдайларда, мысалы, микро және наноқұрылымдарға радиациялық әсерді талдау кезінде бұл айырмашылық айтарлықтай болуы мүмкін. Заттағы бөлшектердің тежелу процестері оның тығыздығына қатты тәуелді болғандықтан, оларды сипаттау кезінде көбінесе сызықтық x жолының орнына х көбейтіндісі қолданылады, мұндағы LT – заттың тығыздығы. Бұл жағдайда x-нің сызықтық өлшемі, мысалы [МэВ∙см-1], массаға өзгереді [МэВ∙г-1∙см2]. Ғарыш техникасында қолданылатын материалдардың көпшілігін қамтитын күрделі құрамдағы заттардың жаппай тежеу қабілетін анықтау кезінде Брэггтың композициялық заңын қолдануға болады: мұндағы M-заттың орташа молекулалық салмағы; n- i көлем бірлігінде Ai массалық саны бар I-сұрыпты атомдар саны. Иондаушы сәулеленудің зат арқылы өтуі Жалпы жағдайда заттағы тежеу кезінде зарядталған бөлшектердің энергия шығыны келесі процестермен анықталады: зат атомдарының иондалуы және қозуы (иондану шығындары); кванттардың максималды энергиясы бөлшектердің бастапқы энергиясына (радиациялық шығындар) сәйкес келетін үздіксіз спектрі бар электромагниттік тежегіш сәулеленуді шығару); серпімді шашырау, онда өзара әрекеттесетін бөлшектердің жалпы кинетикалық энергиясы өзгермейді, тек олардың арасында қайта бөлінеді. ядролық реакциялар. Осы процестердің әрқайсысының бөлшекті тежеуге қосқан үлесі оның түрі мен энергиясына, сондай-ақ ингибиторлық затты сипаттайтын параметрлерге байланысты. жүктеу/скачать 5,17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|