Ускорители заряженных частиц— устройства для получения заряженных частиц (электронов, протонов, атомных ядер, ионов) больших энергий.
Классификация ускорителей заряженных частиц<
Тип траектории | Характер ускоряющего поля | Магнитное поле | Частота ускоряющего поля | Фокусировка | Название | Ускоряемые частицы |
Окружность или спираль | Циклические ускорители | |||||
Нерезонансный, индукционный | Переменное | — | Однородная | Бетатрон | Электроны | |
Резонансный | Постоянное | Постоянная | « | Циклотрон Микротрон | Протоны (или ионы) Электроны | |
« | « | Знакопеременная | Изохронный циклотрон Секторный микротрон | Протоны Электроны | ||
« | Переменная | Однородная Знакопеременная | Фазотрон Секторный фазотрон | Протоны | ||
Переменное | Постоянная | Однородная Знакопеременная | Синхротрон слабофокусирующий Синхротрон сильнофокусирующий | Электроны | ||
« | Переменная | Однородная Знакопеременная | Синхрофазотрон слабофокусирующий Синхрофазотрон сильнофокусирующий | Протоны | ||
Прямая | Линейные ускорители | |||||
Hepeзонансный, электростатический | — | — | — | Электростатический ускоритель, каскадный ускоритель | Протоны, электрон ны | |
Нерезонансный, индукционный | — | — | — | Линейный индукционный ускоритель | Электроны | |
Резонансный | — | Постоянная | — | Линейный резонансный ускоритель | Протоны, электро-i ны |
Также различают ускорители по назначению:
· Лазер на свободных электронах (ЛСЭ)
Специализированный источник когерентного рентгеновского излучения.
· Колла́йдер
Он же ускоритель на встречных пучках. Чисто экспериментальные установки, цель которых — изучение процессов столкновения частиц высоких энергий.
Использование в медицине:
Главным образом:лечение онкологических заболеваний, радиодиагностика)
В медицине наиболее перспективны линейные
ускорители электронов на энергию 15—35 Мэв, позволяющие вести работы с электронным пучком и пучком тормозного излучения.
Самостоятельное значение имеют установки для радиационной терапии с протонным пучком вы соких энергий порядка 100—200 Мэв (как известно, эти пучки применяются для облучения гипофиза). Ускорители электронов начинают применяться для стерилизации изделий в медицинской промышленности, а также инструмента в клинической практике. Стерилизация подобным способом аппаратов для переливания крови дает экономию, окупающую первоначальные затраты в течение года.
Вопрос№68(суммарная..)
Смертельные поглощённые дозы для отдельных частей тела следующие:
- голова - 20 Гр;
- нижняя часть живота - 50 Гр;
- грудная клетка -100 Гр;
- конечности - 200 Гр.
Биологические нарушения в зависимости от суммарной поглощённой дозы излучения :
Доза | степень | Проявление первичной реакции | Характер первичной реакции | Последствия облучения |
До 1 Грэя | Возможны незначительные изменения и нарушения в работе системы крови. | |||
1-2 Грэя | Лёгкая степень | Через 2-3 часа | Тошнота, рвота, проходят в день облучения | 100% выздоровления |
2-4 Грэя | Средняя степень | Через 1-2 часа после облучения | Рвота, слабость, недомогание | 100% выздоровления |
4-6 Грэя | Тяжёлая степень | Через 20-30 минут после облучения | Многократная рвота, понос, гипертермия | 50-80 % выздоровления |
Более 6 | Крайне тяжёлая степень | Через 20-30 минут после облучения | Эритема кожи, поражения слизистых оболочек, многократная рвота, понос, потеря сознания | 30-50 % выздоровления |
6-10 Грэя | Исход непредсказуем | |||
Более 10 | 100% летальный исход |
Предельно допустимая доза - это наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год. .
Предельно допустимые дозы облучения |
Дозовые пределы | ||
Группа и название критических органов человека | Предельно допустимая доза для категории А за год, бэр | Предел дозы для категории Б за год, бэр |
I. Всё тело, красный костный мозг | 0,5 | |
II. Мышцы, щитовидная железа, печень, жировая ткань, лёгкие, селезёнка, хрусталик глаза, желудочно-кишечный тракт | 1,5 | |
III. Кожный покров, кисти, костная ткань, предплечья, стопы, лодыжки | 3,0 |
предельно допустимая (безопасная) эквивалентная доза облучения для жителя планеты определена в 35 бэр, при условии её равномерного накопления в течение 70 лет жизни.
Защита от ионизирующих излучений:
1. От альфа-лучей можно защититься путём:
- увеличения расстояния до ИИИ, т.к. альфа-частицы имеют небольшой пробег;
- использования спецодежды и спецобуви, т.к. проникающая способность альфа-частиц невысока;
- исключения попадания источников альфа-частиц с пищей, водой, воздухом и через слизистые оболочки, т.е. применение противогазов, масок, очков и т.п.
2. В качестве защиты от бета-излучения используют:
- ограждения (экраны), с учётом того, что лист алюминия толщиной несколько миллиметров полностью поглощает поток бета-частиц;
- методы и способы, исключающие попадание источников бета-излучения внутрь организма.
3. Защита от рентгеновского излучения и гамма-излучения :
· увеличение расстояния до источника излучения;
· сокращение времени пребывания в опасной зоне;
- экранирование источника излучения материалами с большой плотностью (свинец, железо, бетон и др.);
- использование защитных сооружений (противорадиационных укрытий, подвалов и т.п.) для населения;
- использование индивидуальных средств защиты органов дыхания, кожных покровов и слизистых оболочек;
- дозиметрический контроль внешней среды и продуктов питания.