УПРАЖНЕНИЕ 17. ЗАД КАКВА ЗАЩИТА ДА СЕ СКРИЕМ

Цел на упражнението е се покаже необходимостта от добро познаване на процесите на взаимодействие на лъчението с веществото при вземане на правилни решения за лъчезащита.

Теоретични бележки

В заглавието на това упражнение се задава на пръв поглед един тривиален въпрос когато искаме да се предпазим от облъчване, зад каква защита да се скрием. Най-често даваният отговор разбира се, че зад по-голяма не е верен.

Да разгледаме показаната на фиг. .22 опитна постановка, състояща се от -радиоактивен източник S и детектор D, с който се регистрира лъчението, преминало през защитния екран E. Използват се екрани от един и същ материал (напр. мед) с една и съща дебелина, но с различен размер съответно означени като голям и малък екран. Връщайки се към въпроса кой екран осигурява по-добра защита, интуитивно се счита, че по-големият екран защитава по-добре. Но това не е така, както ще покажат измерванията в това упражнение.

Както бе показано в Допълнение 2 (израз .28), експоненциалният закон за отслабване на -лъчи е в сила само за колимиран сноп. Това изискване се нарича условие за добра геометрия. Без ограничение на общността може да се приеме, че сечението на изследвания поток -кванти е кръг и той си взаимодейства с веществото на поглътителя (защитния екран) в границите на един цилиндър (фиг. .23) с дължина, дебелината на екрана и диаметър диаметъра на падащия сноп - кванти. Ако радиусът на цилиндъра е сравним с дължината на свободния пробег на разсеяните кванти, отслабването на снопа -лъчи във веществото ще има друг характер. В този случай експоненциалният закон (2.23) вече няма да е в сила. В действителност, в детектора ще попадат вече не само квантите, които са излетели от източника в направление SA, но и квантите, чиято посока на излитане не съвпада с SA. На фиг. .23 са показани няколкото възможни пътя на -квантите. -квантът може да попадне непосредствено в детектора (път 1), да се разсее на някакъв ъгъл и след това да попадне в детектора (път 2), да се разсее два или повече пъти, преди да попадне в точка А (пътища 3 и 4) и т.н. Някои от -квантите не попадат в детектора поради това, че се поглъщат във веществото (път 5), а други излизат от