Jednotky radiace, jak je chápat a jak se s nimi potýkat

Únor 18th, 2013 by admin

Původně jsem měl v plánu sepsat recenzi na radiometr RBGT-62a, při focení a přemýšlení o tématu, jak nejlépe vysvětlit jeho funkci, jsem se ale musel v myšlenkových pochodech vrátit k jednotkám měření radioaktivity. Přístroj RBGT-62a totiž měří počet rozpadů na plochu. Na některých diskusích jsem zahlédl měření tímto přístrojem s otevřenou clonou, kdy trubice byla schopna přijímat jak beta, tak gama záření a pak tyto hodnoty dotyční bez zamyšlení převáděli na Rentgeny a jásali, jak mají nádherně citlivý přístroj, který hlásí mnohem větší hodnoty po převodu, než jiné přístroje stejného zaměření. I řekl jsem si: „Ne, takhle to opravdu nepůjde, prvně bude potřeba udělat v jednotkách a převodech pořádek a vymezit, co převádět jde a co už ne.“

Pro začátek musím začít úplným základem. Ti, kteří jsou problematiky znalí, jej mohou přeskočit nebo si jej zopakovat.

Definice radiace, neboli záření, je šíření energie prostorem. Záření se projevuje formou vln nebo pohybem částic. Tomu se říká duální charakter záření. Pro náš účel se budeme zabývat částicovými zářeními vznikající rozpadem jader. Mezi ty patří:

Alfa záření je proud alfa částic, tak se označují jádra helia, He2+. Jako záření se nazývá z historických důvodů, protože se nejedná o elektromagnetické záření, ale o proud částic.

Beta záření je dvojího typu: Beta plus a Beta minus. Beta minus je proud elektronů, které ale nepocházejí z atomového obalu, nýbrž jádra, kde se neutron přeskupením kvarků přeměňuje na proton, elektron a antineutrino. Proton zůstává v jádře, a elektron je spolu s antineutrinem vyzářen. Při Beta plus rozpadu je vyzáření pozitron. Ten vzniká rozpadem protonu, ze kterého vznikne neutron, pozitron a neutrino. I Beta záření se nazývá zářením pouze z historických důvodů.

Gama záření je pravé elektromagnetické záření, které se skládá z fotonů nad 10keV, tyto parametry splňuje i tvrdé rentgenové záření, pojmenování se potom liší pouze dle zdroje záření i když se vlastnostmi neliší. Pokud je zdrojem gama záření jaderný rozpad, vzniká tak, že po vlastním rozpadu může být jedno z nových jader v excitovaném stavu. Do nižšího stavu může přejít vyzářením fotonu o energii shodné se zářením gama.

Neutronové záření už z názvu prozrazuje, že se skládá z proudu neutronů, které jsou vyvrženy z jádra.

Tato záření se dělí na přímo a nepřímo ionizující. Přímo ionizují nabité částice, tedy protony, elektrony a pozitrony, nepřímo pak nenabité částice: neutrony a fotony. Ty samy o sobě nejsou schopny ionizovat své okolí ale nárazy v prostředí, kterým prolétají, způsobují sekundární ionizaci.

Pro energii, kterou záření předá, je důležitá velikost a rychlost vyzářených částic. To potom platí i pro prostředky nutné k jeho odstínění. Zjednodušeně se dá říci, že velké pomalé částice, jako jsou třeba alfa částice, způsobí silnou ionizaci, ale v materiálu daleko nedoletí, v plynech několik centimetrů a ve tkáni několik jednotek až desítek mikrometrů.

Beta částice doletí dále, ve vzduchu cca 8m, v hliníku 4mm. Ve vodě díky němu vzniká zajímavý jev, který se nazývá Čerenkovovo záření. Beta částice letí v tomto prostředí po svém vyzáření rychleji než fotony, takže beta částice po dobu tohoto rychlejšího letu polarizuje atomy podél své dráhy. Po průletu se atomy samy opět depolarizují a přebytečnou získanou energii vyzáří v podobě fotonů. Toto záření je možné sledovat kupříkladu v jaderných reaktorech pod vodou jako namodralé světlo.

Gama částice už potřebují na své zastavení vrstvu betonu nebo olova, tedy těžké hutné materiály, neutronové záření na druhou stranu je nejlépe pohlcováno lehkými prvky, kupříkadu vodíkem, který jej zpomalí nebo zachytí.

Page 1 of 3 | Next page