Номер 4, страница 287 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

4. Что показывает коэффициент качества излучения? Какую величину называют эквивалентной дозой излучения?

Ионизирующим излучением называют любые виды излучений, взаимодействие которых со средой приводит к ионизации её атомов и молекул, то есть к образованию ионов. Это происходит, когда энергия частиц или квантов излучения достаточна для выбивания электронов из атомных оболочек.

Различают два основных типа ионизирующих излучений: корпускулярное (состоящее из частиц) и электромагнитное (состоящее из фотонов).

К корпускулярному излучению относятся:

- Альфа-излучение ($ \alpha $-излучение): поток положительно заряженных частиц, являющихся ядрами атомов гелия ($ _2^4\text{He} $). Пример источника — радиоактивный распад урана-238.

- Бета-излучение ($ \beta $-излучение): поток электронов или позитронов, возникающий при ядерных реакциях. Пример источника — распад трития или углерода-14.

- Нейтронное излучение: поток электрически нейтральных частиц — нейтронов. Источником служат ядерные реакторы или некоторые ядерные реакции.

- Протонное излучение и потоки других тяжёлых ионов. Источниками могут быть ускорители заряженных частиц или космические лучи.

К электромагнитному излучению относятся:

- Гамма-излучение ($ \gamma $-излучение): высокоэнергетические фотоны, испускаемые атомными ядрами при переходе из возбужденного состояния в более стабильное. Пример источника — распад кобальта-60.

- Рентгеновское излучение: фотоны, возникающие при торможении быстрых электронов в веществе или при переходах электронов на внутренние электронные оболочки атомов. Источник — рентгеновские трубки.

Ответ: Ионизирующее излучение — это излучение, которое ионизирует вещество. Основные виды: корпускулярное (альфа-частицы, бета-частицы, нейтроны) и электромагнитное (гамма- и рентгеновское излучение). Примеры источников: радиоактивный распад (уран-238 для альфа-частиц, кобальт-60 для гамма-лучей), ядерные реакторы (нейтроны), рентгеновские аппараты (рентгеновское излучение).

4. Коэффициент качества излучения и эквивалентная доза — это величины, используемые в дозиметрии для оценки биологического воздействия ионизирующего излучения.

Коэффициент качества излучения (обозначается $K$, в англоязычной литературе $Q$) — это безразмерный множитель, который показывает, во сколько раз биологическая опасность данного вида излучения выше, чем у эталонного излучения (которым обычно считают рентгеновское или гамма-излучение) при одинаковой поглощённой дозе. Чем выше коэффициент качества, тем больший биологический вред наносит излучение при той же поглощённой энергии. Например, для гамма-квантов и бета-частиц $K=1$, для тепловых нейтронов $K=5$, для быстрых нейтронов и протонов $K=10$, а для альфа-частиц и тяжелых ионов $K=20$.

Эквивалентной дозой излучения (обозначается $H$) называют величину, которая учитывает как поглощённую энергию, так и биологическую опасность конкретного вида излучения. Она определяется как произведение поглощённой дозы ($D$) на коэффициент качества излучения ($K$):

$H = D \cdot K$

Поглощённая доза $D$ измеряется в греях (Гр), где 1 Гр равен 1 джоулю энергии, поглощённой килограммом вещества ($1 \text{ Гр} = 1 \text{ Дж/кг}$). Единицей измерения эквивалентной дозы в системе СИ является зиверт (Зв). Таким образом, эквивалентная доза позволяет сравнивать и суммировать биологические эффекты от разных видов излучений.

Ответ: Коэффициент качества показывает относительную биологическую опасность разных видов излучения. Эквивалентной дозой называют величину, равную произведению поглощённой дозы на коэффициент качества; она характеризует биологический эффект облучения и измеряется в зивертах (Зв).

5. Поскольку вопрос на изображении неполон ("Какой ещё фактор (по-..."), можно предположить, что он звучит так: "Какой ещё фактор, помимо поглощённой дозы и вида излучения, влияет на биологические последствия облучения?".

На биологические последствия облучения, помимо величины поглощённой дозы и вида излучения (который учитывается через коэффициент качества), влияет ряд других важных факторов.

Основные из них:

1. Распределение дозы во времени (мощность дозы). Одна и та же доза, полученная за короткое время (острое облучение), гораздо опаснее, чем та же доза, полученная небольшими порциями в течение длительного периода (хроническое или фракционированное облучение). Это связано с тем, что при низкой мощности дозы в клетках успевают частично проходить процессы восстановления (репарации) повреждений.

2. Пространственное распределение дозы. Общее (тотальное) облучение всего тела значительно опаснее, чем локальное облучение отдельных его частей или органов, даже если поглощённая доза в этих частях будет высокой.

3. Индивидуальная чувствительность организма. Последствия облучения зависят от биологических особенностей облучаемого организма: - Вид и радиочувствительность тканей и органов. Разные ткани имеют разную чувствительность к радиации. Наиболее уязвимы быстро делящиеся клетки: клетки костного мозга, эпителий кишечника, половые железы. Менее чувствительны мышечная и нервная ткани. Для учёта этого фактора введена величина "эффективная доза", которая использует взвешивающие коэффициенты для разных тканей. - Возраст. Дети и особенно эмбрионы в утробе матери гораздо более чувствительны к облучению, чем взрослые. - Состояние здоровья и индивидуальные особенности. Ослабленный организм, наличие заболеваний, генетическая предрасположенность могут усугубить последствия облучения.

Ответ: Помимо дозы и вида излучения, на последствия облучения влияют: распределение дозы во времени (мощность дозы), распределение дозы по телу (общее или локальное), а также индивидуальные факторы, такие как радиочувствительность разных органов, возраст и состояние здоровья организма.