Номер 863, страница 128 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Биологическое действие радиации. Термоядерная реакция. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 863, страница 128.

863. Какое излучение даёт наибольший биологический эффект при одной и той же поглощённой дозе излучения — $\alpha$-излучение или $\gamma$-излучение?

Решение

Биологический эффект ионизирующего излучения на живые организмы зависит не только от поглощённой дозы (количества энергии, переданной веществу), но и от вида и энергии самого излучения. Для сравнения биологического воздействия различных видов излучения используется понятие эквивалентной дозы, которая учитывает относительную биологическую эффективность (ОБЭ) или, как его еще называют, коэффициент качества излучения.

Эквивалентная доза $H$ рассчитывается как произведение поглощённой дозы $D$ на коэффициент качества $w_R$ (взвешивающий коэффициент для данного вида излучения):

$H = D \cdot w_R$

Коэффициент качества $w_R$ является безразмерной величиной, которая показывает, во сколько раз радиационная опасность от воздействия данного вида излучения больше, чем от воздействия γ-излучения при одинаковых поглощённых дозах. По определению, для γ-излучения этот коэффициент принят равным единице:

$w_R(\gamma) = 1$

α-излучение представляет собой поток тяжёлых заряженных частиц (ядер гелия). Эти частицы обладают высокой плотностью ионизации, то есть они передают свою энергию среде на очень коротком расстоянии, создавая значительные и концентрированные повреждения в клетках. Из-за этого их биологическая эффективность значительно выше. Коэффициент качества для α-излучения составляет:

$w_R(\alpha) = 20$

Таким образом, при одной и той же поглощённой дозе $D$, эквивалентная доза для α-излучения будет в 20 раз больше, чем для γ-излучения. Это означает, что α-излучение вызывает в 20 раз более сильный биологический эффект.

Ответ: Наибольший биологический эффект при одной и той же поглощённой дозе даёт α-излучение.