Номер 1, страница 352 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 94. Биологическое действие радиоактивных излучений. Глава 12. Физика атомного ядра - номер 1, страница 352.

Условие.

1. Что такое доза излучения?

Решение.

Решение 2.

1. Что такое доза излучения?

Решение

Доза излучения — это физическая величина, используемая для количественной оценки воздействия ионизирующего излучения на вещество, в том числе на биологические ткани. Поскольку разные виды излучения оказывают различное биологическое воздействие, и разные ткани организма обладают разной чувствительностью, существует несколько видов доз.

Основные виды доз излучения:

• Поглощенная доза (D) — это фундаментальная дозиметрическая величина, представляющая собой среднюю энергию $E$, переданную ионизирующим излучением веществу, отнесенную к массе этого вещества $m$.

  Она рассчитывается по формуле: $D = \frac{E}{m}$

  В Международной системе единиц (СИ) поглощенная доза измеряется в греях (Гр). 1 Гр равен поглощению 1 джоуля энергии веществом массой 1 килограмм (1 Гр = 1 Дж/кг). Исторически использовалась внесистемная единица "рад" (1 Гр = 100 рад).

• Эквивалентная доза (H) — это величина, которая учитывает биологическую эффективность различных видов ионизирующего излучения. Она используется для оценки ущерба здоровью человека. Эквивалентная доза получается умножением поглощенной дозы $D$ на специальный взвешивающий коэффициент (коэффициент качества) $w_R$, который зависит от типа излучения.

  Формула для одного вида излучения: $H = D \cdot w_R$

  Например, для фотонного (гамма- и рентгеновского) и бета-излучения $w_R = 1$, а для альфа-излучения $w_R = 20$, так как альфа-частицы при той же поглощенной энергии вызывают значительно большие биологические повреждения.

  Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). 1 Зв = 1 Дж/кг. Ранее использовалась единица "бэр" (биологический эквивалент рентгена): 1 Зв = 100 бэр.

• Эффективная доза (E) — это сумма эквивалентных доз для отдельных органов и тканей, умноженных на соответствующие взвешивающие коэффициенты $w_T$, которые учитывают различную чувствительность этих органов к облучению.

  Формула для расчета: $E = \sum_T w_T \cdot H_T$

  где $H_T$ — эквивалентная доза в органе или ткани T, а $w_T$ — взвешивающий коэффициент для этого органа или ткани. Сумма всех коэффициентов $w_T$ равна 1. Эта величина позволяет оценить суммарный риск для здоровья всего организма при неравномерном облучении. Эффективная доза также измеряется в зивертах (Зв).

• Экспозиционная доза — мера ионизации, которую производит рентгеновское или гамма-излучение в сухом воздухе. Она определяется как отношение суммарного электрического заряда всех ионов одного знака, созданных в элементарном объёме воздуха, к массе воздуха в этом объёме. В СИ измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг). Широко используется внесистемная единица рентген (Р).

Ответ: Доза излучения — это количественная мера энергии ионизирующего излучения, поглощенной объектом (например, телом человека), или мера биологического эффекта, производимого этим излучением. Различают поглощенную дозу (энергия на единицу массы, измеряется в греях), эквивалентную дозу (учитывает биологическую опасность разных видов излучения, измеряется в зивертах) и эффективную дозу (учитывает чувствительность разных органов и тканей, измеряется в зивертах).