Номер 11.55, страница 217 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Квантовая физика. Глава 11. Атомная и ядерная физика. Радиоактивность - номер 11.55, страница 217.

Условие.

11.55. Какими способами можно защититься от вредного воздействия радиоактивного излучения?

Решение.

Для защиты от вредного воздействия радиоактивного излучения применяют комплекс мер, основанных на нескольких фундаментальных принципах. Основные способы защиты — это защита временем, расстоянием и экранированием, а также предотвращение внутреннего облучения.

Защита временем

Этот принцип основан на том, что поглощенная доза ионизирующего излучения прямо пропорциональна времени нахождения в поле излучения. Следовательно, чтобы уменьшить полученную дозу, необходимо максимально сократить время пребывания в зоне с повышенным радиационным фоном. Этот метод особенно важен при выполнении работ с источниками излучения.

Ответ: Для защиты от радиации необходимо минимизировать время нахождения рядом с источником излучения.

Защита расстоянием

Интенсивность излучения от точечного источника уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния до него (закон обратных квадратов). Это означает, что даже небольшое увеличение дистанции может значительно снизить уровень облучения. Например, при увеличении расстояния от источника в 2 раза, интенсивность излучения уменьшится в $2^2 = 4$ раза. Поэтому следует всегда находиться как можно дальше от источника радиации.

Ответ: Для защиты от радиации следует максимально увеличивать расстояние до источника излучения, так как его интенсивность быстро убывает с увеличением дистанции.

Защита экранированием

Этот способ заключается в размещении между человеком и источником излучения защитного барьера (экрана) из материала, который эффективно поглощает или ослабляет излучение. Выбор материала и его толщина зависят от вида и энергии излучения:
• Альфа-излучение (α-частицы): Обладает низкой проникающей способностью. От него может защитить лист бумаги, одежда или верхний слой кожи. Основную опасность представляет при попадании внутрь организма.
• Бета-излучение (β-частицы): Имеет большую проникающую способность, чем альфа-излучение. Для защиты используют слой легкого материала, например, алюминиевую пластину толщиной в несколько миллиметров, плексиглас, пластик.
• Гамма-излучение (γ-кванты) и рентгеновское излучение: Обладают очень высокой проникающей способностью. Для защиты требуются экраны из плотных материалов с высоким атомным номером, таких как свинец, сталь, бетон, вольфрам.
• Нейтронное излучение: Нейтроны легко проникают через большинство материалов. Для защиты от них используют композитные экраны: сначала материалы, богатые водородом (вода, парафин, полиэтилен) для замедления нейтронов, а затем материалы, поглощающие медленные нейтроны (бор, кадмий), и, наконец, слой свинца для защиты от вторичного гамма-излучения, возникающего при поглощении нейтронов.

Ответ: Для защиты от радиации необходимо использовать барьеры из материалов, эффективно поглощающих данный вид излучения: от α-излучения защищает лист бумаги, от β-излучения — слой алюминия, от γ-излучения — толстый слой свинца или бетона, от нейтронного излучения — композитные экраны из водородосодержащих и поглощающих материалов.

Защита от внутреннего облучения

Особую опасность представляет попадание радиоактивных веществ внутрь организма с вдыхаемым воздухом, пищей или водой. Для предотвращения внутреннего облучения необходимо:
• Использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания (респираторы, противогазы) и кожи (специальная одежда, перчатки, обувь).
• Соблюдать правила личной гигиены: не принимать пищу, не пить и не курить в местах возможного радиоактивного загрязнения.
• Употреблять только проверенные продукты питания и воду из чистых источников.
• Проводить дезактивацию — очистку одежды, обуви и кожных покровов после пребывания на загрязненной территории.

Ответ: Для защиты от попадания радиоактивных веществ внутрь организма следует использовать средства индивидуальной защиты, контролировать чистоту употребляемой пищи и воды, а также проводить своевременную дезактивацию.