24.08.2019, 04:18 [+3 UTC]
в нашей команде: 3 779 чел. | участники онлайн: 2 (рекорд: 21)

:: РЕГИСТРАЦИЯ

задать вопрос

все разделы

правила

новости

участники

доска почёта

форум

блоги

поиск

статистика

наш журнал

наши встречи

наша галерея

отзывы о нас

поддержка

руководство

Версия системы:
7.77 (31.05.2019)
JS-v.1.34 | CSS-v.3.35

Общие новости:
28.04.2019, 09:13

Форум:
22.08.2019, 11:39

Последний вопрос:
23.08.2019, 10:58
Всего: 150135

Последний ответ:
23.08.2019, 21:59
Всего: 258866

Последняя рассылка:
24.08.2019, 01:15

Писем в очереди:
0

Мы в соцсетях:

Наша кнопка:

RFpro.ru - здесь вам помогут!

Отзывы о нас:
19.03.2017, 04:43 »
svrvsvrv
Спасибо за Вашу отличную консультацию [вопрос № 190736, ответ № 274809]
13.12.2010, 16:24 »
Detsle
Спасибо большое))) очень хорошо написал) Всё понятно! Выручил! [вопрос № 181294, ответ № 264718]
23.08.2009, 09:05 »
Медведева Елена Владимировна
Молодцы! Так держать!!!

РАЗДЕЛ • Физика

Консультации и решение задач по физике.

[администратор рассылки: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)]

Лучшие эксперты в этом разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 635
Paradyun
Статус: 2-й класс
Рейтинг: 163
Михаил Александров
Статус: Профессионал
Рейтинг: 88

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 195841
Раздел: • Физика
Автор вопроса: Markus (Посетитель)
Отправлена: 14.06.2019, 11:55
Поступило ответов: 1

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

Помогите пожалуйста получить расчеты и ответ на вопросы для благого дела.
Тема - ядерная физика.

Данные:
Объект излучает ионизирующее излучение по бетта каналу 80 000 распадов в минуту на см квадратный
(правильно ли считать что это 80000 микрорентген в час?).
Поскольку это бетта распад, то можно предположить, что это изотопы Стронций90 или Цезий137 (рассчеты будем делать для этих элементов).
Расстояние до объекта, на котором проводятся измерение - 20 см.
Вес объекта излучения - примерно 70-100 грамм.

Можно ли определить:
1. Максимально безопасное расстояние до объекта, на котором нет излучения.
2. Время, за которое распадется 100% вещества (периоды полураспада известны, 30 лет цезий и 28 лет стронций, по справочнику).
3. Доза облучения организма относительно времени по мере прямого контакта с объектом. (зиверты или грей).
Пример ответа 3-го пункта, который бы хотелось видеть: Доза в 1 зиверт будет получена при контакте с оъбектом в течении 45 дней.

Состояние: Консультация закрыта

Здравствуйте, Markus!

Чтобы вычислить время, за которое распадётся 100 % вещества, можно исходить из того, что, например, при активных первоначально 100 г цезия через 30 лет активными останутся 50 г, через 60 лет -- 25 г, через 90 лет-- 12,5 г и т. д.

Расчёт "безопасного" расстояния, выполненный формально, считая безопасной годовую дозу 1 мЗв, даёт величину порядка 3,5 км (при увеличении расстояния до источника радиации в два раза уровень радиации уменьшается в четыре раза). Мне трудно прокомментировать это...

Измеренное Вами значение поверхностной активности (80000 распадов в минуту на квадратный сантиметр) соответствует

80000/60≈1,33*103 Бк/см2=1,33*107 Бк/м2=1,33*1013 Бк/км2≈359 Ки/км2.


Поверхностная активность источника излучения плотностью 1 Ки/км2 эквивалентна мощности экспозиционной дозы 10 Р/ч [1, с. 16], значит плотности 359 Ки/км2 соответствует мощность экспозиционной дозы 3590 Р/ч≈36 Зв/ч=10 мЗв/с. Как указано здесь, лучевая болезнь диагностируется при дозах выше 250 мЗв. Эта доза будет получена через 250/10=25 (с). Доза в 1 Зв будет получена через 100 с.

Литература
1. Ластовкин В. Ф. Основы радиационной безопасности. -- Нижний Новгород: ННГАСУ, 2017. -- 144 с.


Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Профессор)
Дата отправки: 17.06.2019, 11:43

5
Спасибо большое за решение вопроса!
-----
Дата оценки: 17.06.2019, 13:14

Рейтинг ответа:

+1

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Мини-форум консультации № 195841

Гордиенко Андрей Владимирович
Профессор

ID: 17387

# 1

= общий = | 14.06.2019, 14:47 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Markus:

© Цитата: Markus
Объект излучает ионизирующее излучение по бетта каналу 80 000 распадов в минуту на см квадратны

Что такое бетта канал?

=====
Facta loquuntur.

Markus
Посетитель

ID: 403130

# 2

= общий = | 14.06.2019, 14:59 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

© Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Что такое бетта канал?


Хорошо, не канал, просто бетта распад нейтрона :)

Хотя в Википедии так и написано "канал распада"

-----
Последнее редактирование 14.06.2019, 15:03 Markus (Посетитель)

Сергей Фрост
Управляющий

ID: 143894

# 3

= общий = | 14.06.2019, 15:06 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Markus:

© Цитата: Markus
Помогите пожалуйста получить расчеты и ответ на вопросы для благого дела

Если не секрет - какое благое дело вы преследуете?

-----
Последнее редактирование 14.06.2019, 15:10 Сергей Фрост (Управляющий)

=====
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!

Гордиенко Андрей Владимирович
Профессор

ID: 17387

# 4

= общий = | 14.06.2019, 15:08 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Markus:

Известны три вида β-распада. Какой из них Вас интересует?

=====
Facta loquuntur.

Markus
Посетитель

ID: 403130

# 5

 +1 
 
= общий = | 14.06.2019, 15:19 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

© Цитата: Сергей Фрост
Если не секрет - какое благое дело вы преследуете?


Обучающие цели.

© Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Известны три вида β-распада. Какой из них Вас интересует?


"β-" распад.

Гордиенко Андрей Владимирович
Профессор

ID: 17387

# 6

= общий = | 14.06.2019, 15:27 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Markus:

© Цитата: Markus
Объект излучает ионизирующее излучение по бетта каналу 80 000 распадов в минуту на см квадратный
(правильно ли считать что это 80000 микрорентген в час?).

Как Вы это рассчитали?

=====
Facta loquuntur.

Markus
Посетитель

ID: 403130

# 7

= общий = | 14.06.2019, 15:39 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

© Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Как Вы это рассчитали?


Поднес дозиметр на 20 см к объекту и он показал значения.

Гордиенко Андрей Владимирович
Профессор

ID: 17387

# 8

= общий = | 14.06.2019, 15:42 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Markus:

© Цитата: Markus
Объект излучает ионизирующее излучение по бетта каналу 80 000 распадов в минуту на см квадратный

А это значение как Вы определили?

=====
Facta loquuntur.

Markus
Посетитель

ID: 403130

# 9

= общий = | 14.06.2019, 15:49 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

© Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
А это значение как Вы определили?


Есть такое приложение, GS Ecotest его ставишь на телефон, подключаешь дозиметр по bluetooth, он показывает "Kpart/(sq.cm*min)"
Кстати дозиметры сами по себе вроде бы показывают в этой величине....

-----
Последнее редактирование 14.06.2019, 15:50 Markus (Посетитель)

Гордиенко Андрей Владимирович
Профессор

ID: 17387

# 10

 +1 
 
= общий = | 14.06.2019, 15:52 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Markus:

Мне нужно время, чтобы прочитать раздел о радиационной безопасности и попробовать ответить на Ваши вопросы. Если получится, то отвечу. smile

=====
Facta loquuntur.

Markus
Посетитель

ID: 403130

# 11

 +1 
 
= общий = | 14.06.2019, 15:55 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

© Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Мне нужно время, чтобы прочитать раздел о радиационной безопасности и попробовать ответить на Ваши вопросы. Если получится, то отвечу.


Спасибо Вам большое. Буду очень признателен и не только я.
Расчеты конечно можно сделать примерные, с погрешностью...

Markus
Посетитель

ID: 403130

# 12

= общий = | 17.06.2019, 13:20 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Гордиенко Андрей Владимирович:

У меня несколько уточняющих вопросов.
1. Есть ли какая то формула, которая поможет посчитать за какое время распадется 70 гр цезия? Как считать я понял, просто думал может сразу готовая формула)

2. По поводу безопасного расстояния. Согласно вашим рассчетам, мы видим что источник излучает 10 мЗв/с. По поводу 3.5 км мне очень понятно, безопасное расстояние это я думал то место, до которого не достают ядра при делении) т е где на источник не будет реагировать дозиметр. Я думаю это не сильно большое расстояние в метрах....10-20 метров или я не прав?

3. "Доза в 1 Зв будет получена через 100 с." т.е. после 100 секунд прямого контакта с иточником, большая ввероятность наступления лучевой болезни?

Спасибо заранее за прояснение.

-----
Последнее редактирование 17.06.2019, 13:20 Markus (Посетитель)

Гордиенко Андрей Владимирович
Профессор

ID: 17387

# 13

 +1 
 
= общий = | 17.06.2019, 14:01 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Markus:


© Цитата: Markus
1. Есть ли какая то формула, которая поможет посчитать за какое время распадется 70 гр цезия? Как считать я понял, просто думал может сразу готовая формула)

Такая формула есть: самопроизвольный распад атомных ядер следует закону N=N0e-λt, где N0 -- количество ядер в данном объёме вещества в момент времени t=0, N -- количество ядер в том же объёме в момент времени t, λ -- постоянная распада; она связана с периодом T1/2 полураспада соотношением λT1/2=ln(2). Вместо количеств ядер N и N0 можно выполнять расчёт для масс m и m0. Тогда m=m0e-λt, m/m0=e-λt, t=-ln(m/m0)/λ.

© Цитата: Markus
2. По поводу безопасного расстояния. Согласно вашим рассчетам, мы видим что источник излучает 10 мЗв/с. По поводу 3.5 км мне очень понятно, безопасное расстояние это я думал то место, до которого не достают ядра при делении) т е где на источник не будет реагировать дозиметр. Я думаю это не сильно большое расстояние в метрах....10-20 метров или я не прав?

По вопросу о безопасном расстоянии я ничего добавить не могу. Наверное, нужно рассматривать воздействие β-излучения на организм человека; здесь нужна консультация специалиста.

© Цитата: Markus
3. "Доза в 1 Зв будет получена через 100 с." т.е. после 100 секунд прямого контакта с иточником, большая ввероятность наступления лучевой болезни?

Получается, что да.

=====
Facta loquuntur.

Roman Chaplinsky / Химик CH
Модератор

ID: 156417

# 14

 +4 
 
= общий = | 17.06.2019, 15:30 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

В плане безопасного расстояния стоит обратить внимание на проникающую способность излучения - электроны (а уж альфа-частицы тем более) даже в воздухе улетают не очень далеко.

А вот вопрос про распад 100% вещества не совсем корректен - убывающая экспонента стремится к нулю ассимптотически и совсем нулевого значения не достигнет (разве что если рассчитывать за какое время количество вещества станет меньше одного атома) . Также можно, например, оценить за сколько времени активность изотопов упадёт до некого фонового значения (например, до уровня радиоактивности гранита).
С другой стороны, есть параметр, который называется среднее время жизни - он равен ln2 × период полураспада. Но за это время активность изменится только в е раз, но никак не до нуля.

Markus
Посетитель

ID: 403130

# 15

= общий = | 17.06.2019, 15:34 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

© Цитата: Roman Chaplinsky / Химик CH
А вот вопрос про распад 100% вещества не совсем корректен


о, интересно, спасибо. Т.е. можно посмотреть радиоактивность гранита, и рассчитать когда этого порога достигнет мой источник...

Markus
Посетитель

ID: 403130

# 16

= общий = | 17.06.2019, 15:35 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

А кто то может подсказать на какое расстояние вылетают от источника бетта частицы? Я думаю это несколько метров....3-5-7...где то можно про это почитать?

-----
Последнее редактирование 17.06.2019, 15:36 Markus (Посетитель)

Сергей Фрост
Управляющий

ID: 143894

# 17

 +1 
 
= общий = | 17.06.2019, 15:41 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
Гордиенко Андрей Владимирович:

© Цитата: Гордиенко Андрей Владимирович
Расчёт "безопасного" расстояния, выполненный формально, считая безопасной годовую дозу 1 мЗв, даёт величину порядка 3,5 км

Хотелось бы в плане общего развития увидеть, каким образом и на основании каких данных была получена величина 3,5 км. smile
Я помню, как нам на занятиях по начальной военной подготовке вдалбливали, что пробег бета-излучения по воздуху достигает пару метров, и расстояние безопасного нахождения от источника получается 6-8 метров, ну ни ни как 3,5 км.
А самое вредное излучение - это гамма.

-----
Последнее редактирование 17.06.2019, 15:52 Сергей Фрост (Управляющий)

=====
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!

Markus
Посетитель

ID: 403130

# 18

 +2 
 
= общий = | 18.06.2019, 12:24 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер

© Цитата: Сергей Фрост
А самое вредное излучение - это гамма.


Не совсем верно. Гамма - самое "проникающее" излучение. Если сравнить полученную дозу 1 зв от альфы и 1зв от гаммы, то от альфы будут последствия куда серьезнее. Это самый опасный вид излучения. Другое дело что такую дозу получить сложнее (нужен очень тесный контакт с источником, слизистые или внутрь организма), чем например гамму, дозу которой проще получить, просто находясь рядом.

 

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

Яндекс Rambler's Top100

главная страница | поддержка | задать вопрос

Время генерирования страницы: 0.15566 сек.

© 2001-2019, Портал RFPRO.RU, Россия
Калашников О.А.  |  Гладенюк А.Г.
Версия системы: 7.77 от 31.05.2019
Версия JS: 1.34 | Версия CSS: 3.35