Номер 2, страница 250 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

2. Энергия радиоактивного излучения, поглощенного человеком массой $60 \text{ кг}$, равна $1 \text{ Дж}$. Определите поглощенную дозу излучения. Какому виду излучения он был подвержен, если эквивалентная доза излучения составила $0.051 \text{ Зв}$.

Дано:

Масса человека, $m = 60 \text{ кг}$

Поглощенная энергия, $E = 1 \text{ Дж}$

Эквивалентная доза, $H = 0,051 \text{ Зв}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Поглощенную дозу $\text{D}$

Вид излучения

Решение:

1. Определение поглощенной дозы излучения.

Поглощенная доза излучения ($\text{D}$) определяется как отношение энергии ионизирующего излучения ($\text{E}$), поглощенной облучаемым веществом, к массе этого вещества ($\text{m}$).

Формула для расчета поглощенной дозы:

$D = \frac{E}{m}$

Подставим числовые значения:

$D = \frac{1 \text{ Дж}}{60 \text{ кг}} \approx 0,0167 \text{ Гр}$

где Гр (Грей) – единица измерения поглощенной дозы в системе СИ ($1 \text{ Гр} = 1 \text{ Дж/кг}$).

Ответ: Поглощенная доза излучения составляет примерно 0,0167 Гр.

2. Определение вида излучения.

Эквивалентная доза ($\text{H}$) связана с поглощенной дозой ($\text{D}$) через коэффициент качества ($\text{K}$), который зависит от вида излучения. Этот коэффициент показывает, во сколько раз биологическая опасность данного вида излучения больше, чем у рентгеновского или гамма-излучения при одинаковой поглощенной дозе.

Формула, связывающая дозы:

$H = K \cdot D$

Из этой формулы мы можем выразить коэффициент качества:

$K = \frac{H}{D}$

Подставим известные значения $\text{H}$ и рассчитанное значение $\text{D}$:

$K = \frac{0,051 \text{ Зв}}{1/60 \text{ Гр}} = 0,051 \cdot 60 = 3,06$

Теперь сравним полученное значение коэффициента качества со стандартными значениями для различных видов излучения:

• Рентгеновское, гамма- и бета-излучение: $K = 1$
• Тепловые нейтроны: $K \approx 3-5$
• Быстрые нейтроны и протоны: $K = 10$
• Альфа-частицы и тяжелые ионы: $K = 20$

Полученное значение $K \approx 3,06$ наиболее близко к коэффициенту качества для тепловых нейтронов.

Ответ: Человек, скорее всего, был подвержен облучению тепловыми нейтронами.