Биофизика. Артюхов В.Г - 32 стр.

                                      32

      ТЕМА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИОМЕТРИЧЕСКОГО
      МЕТОДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ РАДИОНУКЛИДОВ
      4.1. Радиоактивность. Взаимодействие ионизирующего излучения с
веществом
      Одним из распространенных источников ионизирующего излучения
является радиоактивный распад атомных ядер.
      Изотопы - это атомы элемента, занимающие в периодической системе
элементов Д.И. Менделеева одно и то же место, но имеющие разные массовые
числа, т.е. содержащие в ядре разное число нейтронов. По способности ядра
атома к распаду изотопы делят на стабильные и радиоактивные. Стабильные
изотопы имеют элементы с зарядом ядра меньше 83. Ядра атомов стабильных
изотопов устойчивы. Радиоактивные изотопы самопроизвольно превращаются в
другие ядра, этот процесс часто сопровождается электромагнитным излучением.
      Радиоактивностью называют самопроизвольный распад неустойчивых
ядер с образованием других ядер или элементарных частиц. Характерным
признаком, отличающим ее от других видов ядерных превращений, является
спонтанность данного процесса.
      Заряженные частицы и γ-кванты, распространяясь в веществе,
взаимодействуют с ним, в результате наблюдается изменение состояния как
вещества, так и частиц. Основным механизмом потери энергии заряженной
частицы при прохождении через вещество является ионизационное торможение.
При этом ее кинетическая энергия расходуется на возбуждение и ионизацию
атомов среды.
      Радиоактивный распад - это статистическое явление. Для большой
совокупности радиоактивных ядер можно получить статистический закон,
выражающий зависимость числа нераспавшихся ядер от времени. Закон
радиоактивного распада можно выразить следующей формулой:
                                      Nt = N0e-λt ,(1)
      где Nt - число радиоактивных атомов в момент времени t; N0 -
первоначальное число таких атомов; λ - коэффициент пропорциональности,
характеризующий вероятность распада изотопа. Он равняется доле атомов,
распадающихся в единицу времени.
      Другой важной характеристикой процесса распада радионуклидов является
период полураспада T1/2 - время, за которое количество радиоактивных атомов
уменьшается вдвое. Если подставить Nt = 1/2N0 в уравнение (1) и
прологорифмировать его, то получим
                                    ln1/2 = -λT1/2, (2)
      следовательно:
                                  T1/2 = 0,693 . 1/λ. (3)
      Период полураспада - постоянная величина, не зависящая от числа
радиоактивных атомов в образце. Величины периодов полураспада изотопов
приводятся в специальных справочниках, они изменяются от нескольких секунд
до сотен лет. Знание величины T1/2 помогает подобрать более удобный для работы