Номер 4, страница 315 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Ответь на вопросы. § 66. Биологическое действие радиации. Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 4, страница 315.

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

Что показывает коэффициент качества излучения?

Коэффициент качества излучения ($K$) — это безразмерная величина, которая используется в дозиметрии для учёта различной биологической эффективности разных видов ионизирующих излучений. Он показывает, во сколько раз биологическая опасность данного вида излучения при одинаковой поглощённой дозе выше, чем опасность от эталонного излучения (которым обычно считают рентгеновское или гамма-излучение).

Разные виды излучения (альфа-частицы, бета-частицы, нейтроны, гамма-кванты) по-разному взаимодействуют с веществом живого организма. Излучения с высокой линейной передачей энергии (ЛПЭ), такие как альфа-частицы и тяжелые ионы, создают высокую плотность ионизации на своём пути, что приводит к более значительным и трудноустранимым повреждениям биологических макромолекул (например, ДНК). Излучения с низкой ЛПЭ (гамма- и бета-излучение) вызывают менее концентрированные повреждения. Коэффициент качества как раз и вводится для того, чтобы количественно оценить эти различия в биологическом воздействии.

Примеры значений коэффициента качества ($K$): для рентгеновского, гамма- и бета-излучения $K=1$; для протонов с энергией более 2 МэВ $K \approx 5$; для нейтронов (в зависимости от энергии) $K$ варьируется от 5 до 20; для альфа-частиц, осколков деления, тяжёлых ионов $K=20$.

Ответ: Коэффициент качества излучения показывает относительную биологическую эффективность (опасность) различных видов ионизирующего излучения по сравнению с рентгеновским или гамма-излучением при одинаковой поглощённой дозе.

Какую величину называют эквивалентной дозой излучения?

Эквивалентной дозой излучения ($H$) называют физическую величину, которая используется для оценки биологического эффекта, производимого ионизирующим излучением на конкретный орган или ткань. Она учитывает не только энергию, поглощённую единицей массы ткани (поглощённую дозу), но и тип самого излучения через коэффициент качества.

Эквивалентная доза определяется как произведение поглощённой дозы ($D$) на коэффициент качества ($K$) для данного вида излучения.

Формула для расчёта эквивалентной дозы: $H = D \cdot K$. В этой формуле $H$ — это эквивалентная доза, измеряемая в Зивертах (Зв, Sv); $D$ — поглощённая доза, измеряемая в Греях (Гр, Gy), где 1 Гр = 1 Дж/кг; $K$ — безразмерный коэффициент качества излучения.

Использование эквивалентной дозы позволяет суммировать дозы от разных видов излучений и оценивать общий радиационный риск для здоровья.

Ответ: Эквивалентной дозой излучения называют величину, равную произведению поглощённой дозы на коэффициент качества данного вида излучения. Она характеризует биологический эффект облучения.

5. Вопрос под номером 5 в предоставленном изображении является неполным ("Какой ещё..."). Исходя из контекста предыдущих вопросов, можно предположить, что он мог бы касаться других дозиметрических величин. Например, вопрос мог звучать как: "Какой ещё величиной, кроме эквивалентной дозы, пользуются для оценки риска для здоровья всего организма?". В таком случае ответом была бы эффективная доза. Эффективная доза является суммой эквивалентных доз для отдельных органов и тканей, умноженных на соответствующие взвешивающие коэффициенты, которые отражают различную чувствительность этих органов к облучению. Она позволяет оценить суммарный ущерб для здоровья всего организма в целом.