II. Đặc điểm Của Tia β - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Luận Văn - Báo Cáo >
3. Y khoa - Dược >

II. Đặc điểm của tia β

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (409.04 KB, 21 trang )

Đối với phân rã ß+ thì điều kiện về khối lượng hạt nhân là:M ( Z, A) > M ( Z -1, A) + meCòn điều kiện với khối lượng nguyên tử là: Mị > Mf + 2meMi = M(Z, A) + Zme và Mf = M(Z -1, A) + (Z - 1) me3. Tính chất vật lý-Sự ion hóaDo hạt beta mang điện tích nên cơ chế tương tác của nó với vật chất là tương táctĩnh điện với các electron quỹ đạo làm kích thích và ion hóa các nguyên tử môitrường. Trong trường hợp nguyên tử môi trường bị ion hóa, hạt beta mất một phầnnăng lượng E t để đánh bật một electron quỹ đạo ra ngoài. Động năng E k của electronbị bắn ra liên hệ với năng lượng ion hóa của nguyên tử E và độ mất năng lượng E tnhư sau: Ek = Et - ENăng lượng ion hóa E được xác định theo công thức: E = Rh( -1) = -Rh.Trong nhiều trường hợp electron bắn ra có động năng đủ lớn để có thể ion hóanguyên tử tiếp theo, đó là electron thứ cấp (delta electron). Do hạt beta chỉ mất mộtphần năng lượng để ion hóa nguyên tử, nên dọc theo đường đi của mình, nó có thểgây ra thêm một số lớn cặp ion. Bởi vì, ngoài quá trình ion hóa, hạt beta còn mấtnăng lượng do kích thích nguyên tử.-Độ ion hóa riêng.Độ ion hóa riêng là số cặp ion được tạo ra khi hạt beta chuyển động được mộtcentimet trong môi trường hấp thụ. Độ ion hóa riêng khá cao đối vối các hạt betanăng lượng thấp, giảm dần khi tăng năng lượng hạt beta và đạt cực tiểu ở năng lượngkhoảng 1 MeV, rồi sau đó tăng chậm( hình 1.1 )Độ ion hóa riêng được xác định qua tốc độ mất năng lượng tuyến tính của hạt beta doion hóa và kích thích.-Hệ số truyền năng lượng tuyến tínhKhi quan tâm đến môi trường hấp thụ, thường sử dụng tốc độ hấp thụ năng lượngtuyến tính của môi trường khi hạt beta đi qua nó. Đại lượng xác định tốc độ hấp thụnăng lượng nói trên là hệ số truyền năng lượng tuyến tính.Hệ số truyền năng lượng tuyến tính LET (Linear Energy Transfer) được định nghĩatheo công thức sau: LET=d là năng lượng trung bình mà hạt beta truyền cho môi trường hấp thụ khi đi quaquãng đường dài dl. Đơn vị đo thường dùng đối với LET là keV / μm.-Bức xạ hãmKhi hạt beta đến gần hạt nhân, lực hút Coulomb mạnh làm nó thay đổi đột ngộthướng bay ban đầu và mất năng lượng dưới dạng bức xạ điện từ, gọi là bức xạ hãm,hay Bremsstrahlung. Năng lượng bức xạ hãm phân bố liên tục từ 0 đến giá trị cực đạibằng động năng của hạt beta.-Quãng chạy của hạt beta trong vật chất.Nếu cho một chùm tia beta đi qua bản vật chất, chùm tia này bị dừng lại sau mộtkhoảng đường đi nào đó. Khoảng đường đi này gọi là quãng chạy (range) của hạtbeta, quãng chạy của hạt beta phụ thuộc vào năng lượng tia beta và mật độ vật chấtcủa môi trường hấp thụ.Hình 1.2 trình bày sự phụthuộc quãng chạy cực đại củacác hạt beta vào năng lượngcủa chúng đối với một sốchất hấp thụ và cho thấy rằngquãng chạy của hạt beta vớinăng lượng cho trước giảmkhi tăng mật độ chất hấp thụ.Năng lượng hạt beta, MeVHình 1.3 trình bày đườngcong miêu tả sự phụ thuộcquãng chạy của hạt beta tínhtheo đơn vị bề dày mật độvào năng lượng của nó.Đường cong này dùng thay cho các đường cong trên hình 1.2 khi tính quãng chạytheo đơn vị bề dày mật độ.-Phổ năng lượng của βKhác với phân rã alpha, trong phân rã beta có hai hạt bay ra là electron và phảnneutrino. Do đó phân bố năng lượng trong phân rã beta không phải chỉ quan tâm đếnnăng lượng tổng cộng mà cả phân bố năng lượng giữa hai hạt bay ra. Ở đây bỏ quanăng lượng giật lùi rất bé của hạt nhân con. Do tính chất thống kê của quá trình phânrã nên sự phân chia năng lượng electron và phản neutrino trong một phân rã là ngẫunhiên, và năng lượng electron có thể có giá trị bất kỳ từ 0 đên năng lượng cực đại khảdĩ Emax. Tuy nhiên với một số lớn phân rã beta thì phân bố năng lượng của electronkhông phải là ngẫu nhiên mà có dạng xác định. Phân bố năng lượng này gọi là phổelectron của phân rã beta.Khác với phổ alpha là phổ vạch, tất cả các hạt alpha trong cùng mỗi nhóm có nănglượng như nhau. Trong khi phổ beta là liên tục có dạng như hình vẽ:00,51,01,5Năng lượng hạt beta, MeVHình 1.4: Phổ năng lượng electron trong phânrã beta của đồng vị phóng xạ P32-Tính đâm xuyên.Tia beta là các điện tử, sức xuyên thấu của nó mạnh hơn so với tia alpha nhưng có thểbị chặn lại bằng tấm kính mỏng hoặc tấm kim loại. Sẽ nguy hiểm nếu hấp thụ vào cơthể những chất phát ra tia beta.4.Ứng dụng của tia βTia β có mức năng lượng khá lớn nhưng so với tia α thì lại nhỏ hơn khá nhiều. Vớitính chất đâm xuyên của mình, khi đưa đồng vị phóng xạ phát tia β vào trong cơ thểthì tia β trong mô mềm chỉ đi được 1 khoảng cách nhỏ. Điều này rất phù hợp trongđiều trị. Cụ thể người ta đã ứng dụng các dược chất phóng xạ phát tia β để điều trị cáckhối u có kích thước nhỏ trong cơ thể bằng phương pháp chiếu trong.III.1.ĐẶC ĐIỂM VÀ ỨN DỤNG CỦA TIA γĐịnh nghĩaTia gamma kí hiệu là γ, là một loại bức xạ điện từ hay quang tử có tần số cựccaoTia gamma có bước sóng thấp nhất (