Номер 2, страница 87 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Самостоятельные работы. СР-66. Биологическое действие радиации. Вариант 2 - номер 2, страница 87.

Условие.

2. От чего зависят поглощённая и эквивалентная дозы излучения?

Решение.

Поглощённая доза излучения

Поглощённая доза ($\text{D}$) — это физическая величина, равная отношению энергии ионизирующего излучения ($\text{E}$), поглощённой веществом, к массе этого вещества ($\text{m}$). Она характеризует энергию, оставленную излучением в среде.

Формула для расчёта поглощённой дозы:

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

Единицей измерения в системе СИ является грей (Гр), где 1 Гр = 1 Дж/кг.

Из определения и формулы следует, что поглощённая доза зависит от:

1. Энергии излучения, поглощённой веществом ($\text{E}$). Эта энергия, в свою очередь, зависит от интенсивности (мощности) источника излучения, энергии отдельных частиц или квантов, а также от времени облучения. Чем больше поглощённая энергия, тем больше поглощённая доза.

2. Массы облучаемого вещества ($\text{m}$). При одинаковой поглощённой энергии доза обратно пропорциональна массе вещества, в которой эта энергия распределилась.

3. Свойств самого вещества. Разные вещества (например, костная ткань и мышечная ткань) по-разному поглощают излучение из-за различий в их плотности и атомном составе.

Ответ: Поглощённая доза излучения зависит от энергии, переданной излучением веществу, массы этого вещества, времени облучения и типа самого вещества.

Эквивалентная доза излучения

Эквивалентная доза ($\text{H}$) — это величина, используемая для оценки биологического эффекта от воздействия ионизирующего излучения на живые организмы. Она учитывает, что разные виды излучения при одинаковой поглощённой дозе вызывают разный биологический ущерб.

Эквивалентная доза определяется как произведение поглощённой дозы ($\text{D}$) на взвешивающий коэффициент излучения ($W_R$), который также называют коэффициентом качества.

Формула для расчёта эквивалентной дозы:

$H = D \cdot W_R$

Единицей измерения в системе СИ является зиверт (Зв).

Эквивалентная доза зависит от:

1. Поглощённой дозы ($\text{D}$). Следовательно, эквивалентная доза зависит от всех тех же факторов, что и поглощённая: поглощённой энергии излучения, массы и типа облучаемого вещества, времени облучения.

2. Типа ионизирующего излучения. Эта зависимость выражается через взвешивающий коэффициент ($W_R$). Он показывает, во сколько раз биологическая опасность данного вида излучения выше, чем у рентгеновского или гамма-излучения при той же поглощённой дозе. Например, для фотонного (рентгеновского и гамма) и электронного (бета-частицы) излучения $W_R = 1$. Для альфа-частиц $W_R = 20$, что означает, что при одинаковой поглощённой дозе альфа-излучение в 20 раз опаснее для живой ткани. Для нейтронов коэффициент зависит от их энергии и варьируется в широких пределах.

Ответ: Эквивалентная доза излучения зависит от поглощённой дозы (то есть от энергии, массы, типа вещества и времени облучения) и от типа ионизирующего излучения (альфа, бета, гамма, нейтронное и т.д.), что учитывается специальным взвешивающим коэффициентом.