Номер 2, страница 340 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 59. Влияние радиоактивных излучений на живые организмы. Дозиметрия. Экологические проблемы ядерной энергетики. Упражнения - номер 2, страница 340.

Условие.

2. Измерьте дозиметром радиационный фон в комнате. Рассчитайте, какую дозу поглощает ваше тело в этой комнате в течение суток.

Решение.

Измерьте дозиметром радиационный фон в комнате

Это практическое задание, для выполнения которого необходимо реальное измерение с помощью дозиметра. Поскольку у меня нет возможности провести измерение, для дальнейших расчетов будет использовано среднее значение естественного радиационного фона, которое является типичным для жилых помещений и безопасным для человека.

Предположим, что измерение дозиметром показало мощность эквивалентной дозы, равную 0,15 мкЗв/ч. Это значение находится в пределах нормы (обычно 0,1–0,3 мкЗв/ч).

Рассчитайте, какую дозу поглощает ваше тело в этой комнате в течение суток

Дано:

Мощность эквивалентной дозы (радиационный фон), $Ḣ = 0,15$ мкЗв/ч
Время, $t = 1$ сутки

Переведем данные в систему СИ:

$Ḣ = 0,15 \frac{\text{мкЗв}}{\text{ч}} = 0,15 \cdot \frac{10^{-6} \text{ Зв}}{3600 \text{ с}} \approx 4,17 \cdot 10^{-11} \frac{\text{Зв}}{\text{с}}$
$t = 1 \text{ сутки} = 24 \text{ ч} = 24 \cdot 3600 \text{ с} = 86400 \text{ с}$

Найти:

Поглощенную дозу за сутки, $\text{D}$.

Решение:

Дозиметры измеряют мощность эквивалентной дозы $Ḣ$. Сначала рассчитаем эквивалентную дозу $\text{H}$, которую тело получает за сутки. Она равна произведению мощности эквивалентной дозы на время облучения $\text{t}$.

$H = Ḣ \cdot t$

Проведем расчет, используя исходные, более удобные единицы измерения:

$H = 0,15 \frac{\text{мкЗв}}{\text{ч}} \cdot 24 \text{ ч} = 3,6 \text{ мкЗв}$

Вопрос требует найти поглощенную дозу $\text{D}$ (измеряется в Греях, Гр). Эквивалентная доза $\text{H}$ (в Зивертах, Зв) связана с поглощенной дозой $\text{D}$ через взвешивающий коэффициент излучения $W_R$ (ранее назывался коэффициентом качества):

$H = D \cdot W_R$

Естественный радиационный фон в основном состоит из гамма-излучения, бета-излучения и космических лучей, для которых взвешивающий коэффициент $W_R$ принимается равным 1.

Следовательно, для фонового излучения поглощенная доза в Греях (Гр) численно равна эквивалентной дозе в Зивертах (Зв):

$D = \frac{H}{W_R} = \frac{3,6 \text{ мкЗв}}{1} = 3,6 \text{ мкГр}$

Таким образом, за сутки тело в данной комнате поглотит дозу 3,6 мкГр. Это значение является абсолютно безопасным. Для сравнения, средняя годовая доза облучения от естественных источников на Земле составляет около 2,4 мЗв (2400 мкЗв), что соответствует примерно 6,6 мкЗв в сутки.

Ответ: при измеренном радиационном фоне 0,15 мкЗв/ч поглощенная доза за сутки составит 3,6 мкГр.