3. Допустимый уровень загрязнения рабочих помещений стронцием 90Sr составляет 400 частиц стронция на 1см2. Какова при этом поверхностная активность стронция в Ки/м2, если его период полураспада 109с.
AS=A/S; A=LN=0,69N/T; AS=0,69*400/109*10-4=276*10-5Бк/3,7*1010=74,6*10-15Ки/м2. Ответ: 74,6-15Ки/м2.
4. Укажите физические принципы проведения электрохирургии. Чем отличаются параметры воздействия на ткань при электротомии и электрокоагуляции?
При моноактивной методике один из электродов имеет очень малый размер (активный), а другой (индифферентный, пассивный) – большую площадь соприкосновения с телом. Плотность тока под малым электродом в тысячи раз выше, чем под пассивным. В результате под активным электродом ткани нагреваются на десятки и сотни градусов, тогда как под пассивным прогрев незначительный. При нагреве живой ткани до 60-80С происходит электрокоагуляция – денатурация белка и сваривание ткани. Iэф=1А. Активный электрод в форме шара или диска прижимается к ткани, включается ВЧ-ток. При нагреве до 150-200С – рассечение ткани (электротомия), при этом вода в тканях вскипает, клетки разрушаются, их содержимое выгорает. Активный электрод в форме лезвия после включения ВЧ-тока проводят по рассекаемой ткани. Биактивная методика применяется для удаления папиллом, бородавок, небольших новообразований.
5. Запишите и сопоставьте закон Бугера для случаев только поглощающей среды и среды, где наряду с поглощением происходит рассеяние света.
В поглощающих средах интенсивность света уменьшается по закону Бугера: I=I0e-kx,где k – показатель поглощения (м-1 или см-1). Интенсивность излучения, прошедшего через слой рассеивающей среды толщиной х, уменьшается по закону Бугера:: I=Iпрошe-δx, где δ – показатель рассеяния, зависящий от св-в в-ва и длины волны падающего излучения (м-1или см-1), I0–интенсивность падающего излучения. При одновременном наличии в среде и поглощения и рассеяния интенсивность прошедшего излучения определяется обобщенной зависимостью: I=Iпрошe-(δ+k)x, где µ=(δ+ k) – показатель ослабления.
6. В чём суть законов Стокса и Вавилова для люминесценции?
Закон Стокса: спектр люминесценции в-ва смещен в область более длинных волн относительно его спектра поглощения. Закон Вавилова: квантовый выход и спектр люминесценции сложных молекул не зависит от длины волны возбуждения. Основное требование: спектр возбуждения должен попадать внутрь поглощения этого в-ва. Оба закона объясняются наличием внутренней конверсии.
Билет 16
1. Закон ослабления потока рентгеновского излучения в-вом. Слой половинного ослабления. Линейный и массовый показатели ослабления рентгеновских лучей. Принципы контрастирования тканей в рентген диагностике. Защита от рентгеновских лучей.
Уменьшение интенсивности излучения происходит за счёт двух процессов: поглощения, когда энергия полностью или частично расходуется на структурные перестройки в в-ве, и рассеяния, когда рентгеновские кванты изменяют свое первичное направление распространения. Если на в-во падает параллельный пучок рентгеновских лучей интенсивностью I0, то при прохождении слоя толщиной х интенсивность принимает значение I. Ослабление по экспоненциальному закону: I=I0e-µx, где µ - линейный показатель ослабления (поглощение + рассеяние). Линейный показатель ослабления прямо пропорционален плотности в-ва (µ-р), тогда как массовый (µm=µ/p) не зависит от плотности и определяется порядковым номером Z атомов этого в-ва и длиной волны L рентгеновского излучения: µm=kL3Z3, где k – коэф. пропорциональности.Длинноволновое рентгеновское излучение поглощается гораздо сильнее, чем коротковолновое. Элементы с большим Z поглощают рентгеновское излучение значительно сильнее, чем с малым. Для оценки проникающей способности рентгеновского излучения используют понятие слоя половинного ослабленияd1/2 –толщина слоя в-ва, которая ослабляет интенсивность прошедшего излучения в 2 раза. Прих=d1/2, будетI=I0/2. I0/2= I0e-µd1/2, d1/2=ln2/µ. Слой половинного ослабления зависит как от св-в в-ва, так и от жесткости (длины волны) излучения. Например, для рентгеновского тормозного излучения с энергией кванта hv =60кэВ, слой половинного ослабления составляет для воды -10мм, а для алюминия – 1мм.
Разные ткани и органы по-разному поглощают рентгеновские лучи. Изображение костей отчётливо проявляется на фоне изображения мягких тканей. Для исследования мягких тканей вводят рентгеноконтрастные в-ва, содержащие элементы с большим Z. При осмотре желудка или кишечника – Ва (Z=56), для сосудистого русла – нетоксичные соединения йода (Z=53).Рентгенодиагностика создаёт лучевую нагрузку на организм, особенно при рентгеноскопии, когда изображение долго рассматривают на люминесцирующем экране. При рентгенографии время экспозиции для получения снимка составляет доли секунды, поэтому лучевая нагрузка меньше. Достоинства: информативные, не инвазивные, бесконтактные.
Основным принципом защиты от излучения является уменьшение мощности дозы посредством удаления от источника и его излучения, ослабления при помощи подходящих защитных устройств до такой степени, чтобы при правильном манипулировании аппаратом получаемая доза не превышала максимально допустимой. Защита - свинцовые фартуки.
2. Запишите уравнение, описывающее пассивный транспорт ионов через клеточную мембрану.
Электрохимический потенциал – свободная энергия 1 моля р-ра. Свободная энергия – тот термодинамический потенциал, который определяет способность какой-либо физико хим. системы совершать полезную работу. µ=µ0+RTlnC+zFφ, где µ0- часть хим. потенциала 1 моля р-ра, определяется энергией хим. связи растворённого в-ва с растворителем; С- молярная концентрация растворенного в-ва; φ – электрический потенциал р-ра; Z – заряд растворённых ионов; F- число Фарадея, R–универсальная газовая постоянная; Т – абсолютная температура р-ра.
3. Определить линейную скорость крови в аорте радиусом 1,5 см, если длительность систолы 0,25с, ударный объём крови 60 мл. Каков характер этого кровотока, если критическое число Рейнольдса равно 1160, а плотность крови 1050кг/м3?
Q=V/t; Q=vS=vπr2; v=V/tπr2=6*10-5/0,25*3,14*2,25*10-4=0,4м/с. Reкр=900-1600, Re<Reкр – течение ламинарное
4. Как связаны между собой ЭКГ-сигналы в трёх стандартных отведениях (закон Эйнтховена)? Что представляют собой отведения I, II, III, aVR, aVL, aVF?
Эйнтховен предложил рассматривать сердце как электрический диполь расположенный в центре равностороннего треугольника: R – правое плечо, L– левое плеча, F – основание торса. Разность потенциалов между двумя определёнными точками на теле человека – отведение. I,II,III–«стандартные отведения» предложенные Эйнтховеном. I отведение – разность потенциалов между правой и левой рукой, II отведение – между правой рукой и левой ногой, III отведение – между левой рукой и левой ногой. Закон Эйнтховена: UI+UII=UIII. В униполярных усиленных отведениях aVR, aVL, aVF регистрируют разность потенциалов между одной из вершин треугольника и усреднённым потенциалом двух других его вершин, для сего последние соединяют между собой двумя равными сопротивлениями. Униполярные отведения определяют проекции электрического вектора сердца на биссектрисы соответствующих углов R, L, F треугольника. Три стандартных и три усиленных отведения определяют поведение электрического вектора сердца лишь в плоскости треугольника Эйнтховена, и не дают никакой информации о проекциях этого вектора на направление, перпендикулярное этой плоскости. Поэтому регистрируют ещё 6 грудных отведений. Они представляют собой разность потенциалов между общей точкой треугольника и одной из 6 фиксированных точек на грудной клетке пациента.
5. Каковы основные принципы устройства дозиметров и радиометров? В чем разница между ними?
Дозиметрические приборы – устройства для измерения доз ионизирующих излучений или активности объектов, содержащих радионуклиды. Дозиметры – предназначены для измерения дозы (экспозиционной)X’=dX/dt=dQ/mdt=I/m[А/кг или кл/с*кг]. Он состоит из детектора (на него падает излучение, и подключено питание) и электронно-измерительного устройства (осуществляет преобразование сигнала в форму, удобную для регистрации). Конденсаторный дозиметр содержит ионизационную камеру, заполненную воздухом. В камере находятся электроды, которые перед началом использования заряжаются до разности потенциалов U1 и приобретают заряд q1. Под действием ионизирующего излучения в камере образуются ионы. Изменяется разность потенциалов и заряд электродов. q1-q2=∆q=C(U1-U2). Тогда Х=∆q/m=C(U1-U2)/pV=k(U1-U2)=k∆U, m – масса воздуха, р- плотность, V – объём в камере, k–постоянная. Дозиметры позволяют определять индивидуальные дозы, полученные персоналом. Радиометры – предназначены для измерения удельной активности объектов, чащt объёмной Av=A/V [Бк/м3 или Ки/л]. Радиометр и исследуемый объект помещены в камере с толстыми свинцовыми стенками. До начала измерений радиоактивности объекта – измеряют начальную фоновую активность с пустой кюветой.Av=(N2/t2-N1/t1)/P, где Р – коэф. чувствительности радиометра к излучению смеси радионуклидов в пробе.
6. Угол между плоскостями пропускания двух поляризаторов равен 300. Когда между ними поместили пластинку кварца толщиной 2 мм, то поле зрения стало max светлым. Найти постоянную вращения кварца.
α=α0L; α0=α/L=30/2=150/мм.
Билет 17
1. Формула Пуазейля. Гидравлической сопротивление. Распределение давления и скорости кровотока по сосудистой системе. Методы определения давления и скорости крови.
Объём вязкой жидкости, ламинарно протекающей по участку гладкой трубы длиной Lи радиусом rза время t, определяется формулой Пуазейля:V=(πr4(P1-P2)t)/(8ηL) –объём жидкости протекающей через трубку за время t; Q=V/t=(πr4(P1-P2)/(8ηL) – объёмная скорость течения жидкости; Х=∆P/Q=(8ηL)/(πr4) –гидравлическое сопротивление трубы; Формула Гагена-Пуазейля Q=(P1-P2)/Х (по аналогии с законом Ома). При последовательном соединении сосудов общее сопротивление определяется суммой гидравлических сопротивлений их отдельных участков: Х=Х1+Х2+…+Хn,а при параллельном ветвлении сосудистого русла 1/Х=1/Х1+1/Х2+…1/Хn.
В любой точке сосудистой системы давление крови: Рсс=Р0+ pgh +P, гдеР0 – атмосферное давление (в правом предсердии); pgh – гидростатическое давление; Р – давление, создаваемое сердцем. Трансмуральное давление – разность давление на внутреннюю и наружную стенки сосуда, является важнейшей характеристикой состояния системы кровообращения. На трансмуральное давление влияет сила гидростатического (весового) давления. Если бы сердце не работало в вертикальном положении, кровь стекала бы в сосудынижней части тела. Верхний уровень расположился бы в области сердца, где давление равнялось бы атмосферному, то есть трансмуральное давление =0. На некоторой высоте р, отсчитываемой вниз от этого уровня, давление имело бы значение pgh, т.е. определялось бы только гидростатическим давлением. В сосудистой системе живого человека оттоку крови из верхней части вертикально расположенного тела препятствует работа сердца, рефлекторное сужение венозных сосудов ног в стоячем положении, которое сильно уменьшает способность этих сосудов растягиваться и накапливать кровь, а также способствует венозному возврату крови в сердце. Движение крови по сосудистой системе происходит за счёт превышения давления. В аорте и крупных артериях падение давления невелико. В артериолах наблюдается max падение давления поскольку для совокупности артериол происходит большое увеличение гидравлического сопротивления. В венах, впадающих в сердце, давление ниже атмосферного. Сосудистая система обладает minплощадью сечения в области аорты, где наблюдается max линейная скорость крови 0,5м/с. По мере перехода к более мелким сосудам суммарная площадь их сечения увеличивается, а скорость кровотока уменьшается, составляя в капиллярах 0,5мм/с. В венозной части суммарная площадь сечения уменьшается, что приводит к возрастанию скорости кровотока. Прямое измерение кровяного давления (прямая монометрия) осуществляется непосредственно в сосуде или в полости сердца, куда вводится катетер, передающих давление на внешний измерительный прибор. Преимущества: возможность одновременного отбора проб крови или ввода лекарственных препаратов, высокая точность измерений. Недостатки: высокая степень дезинфекции. Прямые измерения – единственный способ определения кровяного давления в полостях сердца и центральных сосудах. Непрямые измерения (компрессионные) осуществляются без нарушения целостности сосудов и тканей путём уравновешивания давления внутри сосуда известным внешним давлением через его стенку и мягкие ткани тела. Пальпаторный метод Рива-Роччи. Измеряет систолическое давление посредством прощупывания пульса на лучевой артерии после создания высокого давления в манжете, наложенном на плечо, и последующей медленной декомпрессии. Аускультативный метод. Основан на установлении систолического и диастолического давления по возникновению и исчезновения в артерии особых звуковых явлений – тонов Короткова. Методы определения скорости кровотока. Эффект Доплера состоит в изменении частоты волн, воспринимаемых некоторым приёмником, в зависимости от относительной скорости движения источника и наблюдателя. Когда источник и приёмник неподвижны, то частота волн, регистрируемых приёмником, совпадает с частотой волн, испускаемых источником v пр =v ист. Если источник приближается к приёмнику, частота воспринимаемого волнового процесса увеличивается v пр >v ист. При удалении источника всё происходит наоборот. Разность принимаемой и излучаемой частот ∆ v= v пр -v ист – доплеровский сдвиг зависит от скорости крови. Представим кровеносный сосуд, на некотором участке которого необходимо определить скорость движения крови. От источника ультразвука на кровеносный сосуд направляется пучок ультразвуковых волн с частотой v ист. Некоторый объём кори отражает волны в разных направлениях, и в направлении приёмника ультразвука. Широкое применение метода обусловлено неинвазивностью (сосуд не повреждается), высокой точностью. Электромагнитный метод основан на эффекте Холла. Пусть в некоторой проводящей электрический ток среде со скоростью движутся электрические заряды. Если эту среду поместить в магнитное поле с индукцией В, направленной перпендикулярно направлению скорости движения зарядов, то на заряды будет действовать сила Лоренца F=qvВ. Под действием этой силы положительные заряды отклоняются в одну сторону, отрицательные в другую. Возникает разность потенциалов, из которой можно определить линейную скорость кровотока.
2. Как происходит распространение потенциала действия по безмиелиновому нервному волокну?
Возбуждение на каком-то участке приводит к полной деполяризации мембраны в этом месте, в результате чего потенциал внутри аксона в этом месте повышается до значения φmax, тог как в невозбужденных участках он остается отрицательным и равным потенциалу покоя φ0. Под действием разности потенциалов (φmax-φ0) между возбужденными и невозбужденными участками аксона в аксоплазме возникает локальный ответ, подобный и снаружи. Локальный токи приводят к изменению концентрации зарядов по обе стороны мембраны. Когда мембранный потенциал достигает величины порогового потенциала возбуждения, натриевые каналы открываются, ионы натрия входят в клетку. Тем временем в раннее возбужденном участке идет процесс реполяризации, обусловленный выходом калия наружу. Увеличение диаметра аксона приводит к снижению электрического сопротивления и увеличению силы локальных токов.
3. Как зависит жесткость тормозного излучения от напряжения между анодом и катодом рентгеновской трубки? Приведите формулу.
С повышением напряжения между катодом и анодом рентгеновской трубки (U2>U1)в спектре тормозного рентгеновского излучения уменьшается Lmin и излучение становится более жестким. Поэтому регулировка жесткости излучения в рентгеновских аппаратах осуществляется изменением напряжения между катодом и анодом рентгеновской трубки.Lmin (vmax) рентгеновского излучения при заданном напряжении U на трубке: Lmin=c/vmax=hc/eU=1,23/U(кВ).
4. По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом 20 см, идёт ток силой 2А. Рассчитайте индукцию магнитного поля в центре кольца, если µ0=4π*10-7Гн/м, µ=1. Гн=кг·м2/с2·А2
B=µµ0I/2r=4π*10-7*2/2*0,2=62,8*10-7Тл, Тл=кг/с2·А
5. Объясните, почему ультразвуковые методы широко применяются для диагностики заболеваний сердца, а для диагностики заболеваний легких их применение затруднено?
Ультразвуковая томография позволяет получать изображения различных сечений исследуемого органа.
Ультразвуковая диагностика широко распространена в клинике благодаря высокой разрешающей способности при визуализации исследуемого объекта, возможность проведения многократных исследований, безопасность, отсутствие противопоказаний, не инвазивные, информативные.Затруднена диагностика органов, наполненных воздухом (лёгкие, полый мочевой пузырь, кишечник) из-за отражения ультразвуковых волн на границе ткань – воздух.
6. Допустимый уровень загрязнения рабочих помещений цезием 137Cs составляет2000 частиц цезия на 1см2. Какова при этом поверхностная активность цезия в Бк/м2, если его период полураспада 109с.
AS=A/S; A=LN=0,69N/T; AS=0,69*2000/109*10-4=13,8*10-3Бк/м2. Ответ: 13,8-3Бк/м2.
Билет 18
1. Основной закон радиоактивного распада (вывод). Постоянная распада, период полураспада, средняя продолжительность жизни радионуклидов и связь между ними.
Будем считать, что за малый промежуток времени dt распадается число ядер dN. Очевидно, это число пропорционально промежутку времени dt и общему числу нераспавшихся к данному моменту радиоактивных ядер N. Тогда, дифференциальное уравнение, описывающее процесс распада, приобретает следующий вид: dN=-LNdt. «-» - указывает на убыль числа нераспавшихся со временем ядер. Коэф. L (с-1) зависит от вида ядер – постоянная распада. Введем начальное условие, обозначив число нераспавшихся ядер в исходный момент времени через N0 (N=N0приt=0). Решение с учётом этого условия имеет вид: N=N0e-Lt. Значит, закон радиоактивного распада показывает, что число нераспавшихся ядер атомов убывает со временем экспоненциально. Скорость распада определяется постоянной радиоактивного распада, входящей в показатель экспоненты. Период полураспада Т – время, за которое распадается половина начального кол-ва радиоактивных ядер. Чтобы найти связь между постоянной распада и периодом полураспада, подставим в уравнение t=T. Тогда N0/2=N0e-LT; отсюда 2=eLT или LT=ln2, тогда Т=ln2/L=0,69/L. Среднее время жизни τ – промежуток времени, за который число нераспавшихся ядер убывает в е раз. τ=1/L=T/0,69=1,44T.
2. Электровозбудимость тканей. Уравнение Вейса-Лапика, хронобаза и реоксия.
Физиологический ответ возбудимой ткани на действие электрического тока (генерация потенциала действия в клетках, возникновение нервных импульсов) возникает, когда сила тока Iстим>=Iпор. Но при этом сила тока не должна превышать безопасных значений: Iпор<Iстим<Iпораж.
Величина порогового тока зависит от вида ткани, от длительности и формы импульса тока.
Реобаза R – min значение порогового тока для данной ткани, наблюдается при tu>=tполезн, способное вызывать возбуждение при действии на ткань в течение полезного времени.
Хроноксия tхр – длительность импульса, для которого пороговый ток вдвое больше реобазы: Iпор=2R.
Зависимость порогового тока от длительности tuпрямоугольного импульса приблизительно описывается уравнение Вейса-Лапика: Iпор=a/tu+b, где а (Кл) и b(мА)–константы, зависящие от вида ткани.
1) при tu стремящемся к бесконечности, значение Iпор=b, значит b=R, b в [А или мА];
2) при tu=tхр, то Iпор=2R и по уравнению Вейса-Лапика: а=Rtхр. Реально I0=0,1мА-50мА. Тепловые эффекты при электростимуляции незначительны.
3. Что такое вынужденное испускание света? Опишите механизм этого явления. При каких условиях возможно усиление света?
Лазеры – источники электромагнитного излучения, основанные на явлении вынужденного излучения квантовых систем. Вынужденное излучение возникает под действием внешнего резонансного излучения (затравочного кванта) частотой (Е2-Е1)/h. Вынужденное излучение, возникающее вследствие стимулированного внешним резонансным электромагнитным излучением перехода квантовой системы из возбужденного состояния в основное. Оно сопровождается излучением кванта hv резонансного излучения. Вероятность вынужденного излучения пропорциональна интенсивности падающего излучения, т.е. числу квантов N0, падающих на систему в единицу времени, а также населенности n2верхнего уровня: Nвын=BN0n2. Вынужденное излучение по всем характеристикам совпадает с падающим (стимулирующим) излучением, поэтому вынужденно испущенный квант невозможно отличить от кванта вынуждающего излучения. Если на квантовую систему в единицу времени падает N0 резонансных квантов (hv=E2-E1), то часть их поглощается Nпогл=BN0n1, а часть таких же квантов испускается Nвын=BN0n2. Тогда кол-во квантов, направленно прошедших за единицу времени сквозь такую среду Nпро=N0-BN0n1+BN0n2=N0+(n2 - n1)BN0. Усиление падающего излучения происходит, если Nпро>N0, т.е. n2>n1. Если создать в среде инверсную заселенность n2>n1, то такая среда – активная илиусиливающая. Получить активную среду можно путём оптической накачки (твердые тела, жидкости) – происходит за счёт поглощения световых квантов А+hv=A*. Накачки электронным ударом (газ) – происходит за счёт энергии потока е в электрическом разряде А+е=А*. Химической накачки – происходит за счёт энергии хим. р-ций: А+В=АВ*.
4. Рассчитайте работу сердца на одно сокращение, считая ударный объём V=60мл, давление Р=100 мм.рт.ст., плотность крови 1050кг/м2, скорость крови в аорте м=0,5м/с. Найдите работу сердца за 1 час.
А=1,2 (Pср*Vс+ (pVcv2)/2))=1,2 (13300Па*6*10-5м3+ (1050*6*10-5*0,25)/2))=1,2(0,8+0,008)=1Дж.
За 1 час: А=1*3600=3600Дж.
5. Почему при высоком напряжении (30кВ), действующем на пациента при местной дарсонвализации, сила тока мала (1-10мА)?
Местная дарсонвализация – метод воздействия на кожу ВЧ-электрическим разрядом (v =100-500кГц), который образуется между поверхностью тела пациента и специальным стеклянным полям электродом, заполненным заряженным воздухом или газом. Сила тока не велика из-за высокого сопротивления самого стеклянного электрода, составляющего несколько мегаом. R=U/I.
6. Во сколько раз Еmax кванта рентгеновского тормозного излучения, возникающего при напряжении на трубке 80кВ, больше энергии фотона, соответствующего зеленому свету с длиной волны 500нм?
Е1=eU=1,6*10-19*80*103=128*10-16Дж. Е2=h v =hc/L=6,63*10-34*3*108/500*10-9=3,978*10-19Дж. Е1/Е2=128*10-16/3,978*10-19=32000 раз.
Билет 19
1. Экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы ионизирующего излучения. Единицы измерения этих доз и связь между ними. Мощность экспозиционной и поглощенной дозы.
Экспозиционная доза Х – характеризует воздействие ионизирующего излучения (R-и y-излучения) на сухой воздух при нормальных условиях. СИ: кол-венно определяется величиной электрического заряда Q, образованного под действием ионизирующего излучения в единице массы m сухого воздуха Х=Q/m[Кл/кг]. Внесистемная единица – 1 Рентген (Р) – экспозиционная доза, под действием которой в 1см3 сухого воздуха при нормальных условиях образуется 2,08*109 пар ионов (или ионов одного знака). При дозе 1Р в 1см3 сухого воздуха образуется заряд Q=nq=2,08*109*1,6*10-19=3,33*10-10Кл. Т.к. масса этого воздуха m=pV=1,29*10-6кг, то 1Р=2,58*10-4Кл/кг, или 1Кл/кг=3876Р. Мощность экспозиционной дозы – доза получаемая в единицу времени:Х’=X/t [А/кг] илиХ’=dX/dt. Внесистемные единицы 1Р/с (1мР/ч). Связь 1Р/с=2,58*10-4А/кг, или 1А/кг=3876Р/с. На расстоянии rот источника радиации активностью А, мощность экспозиционной дозы равна Х’=KyA(t)/r2, Ky–постоянная, характеризующая данный радионуклид, [А*м2/кг*Бк]. Экспозиционная доза за время τ: Х=Ky/r20ᶘτA(t)dt, если A=const, то Х=(Ку/r2)Aτ. Для снижения экспозиционной дозы и уменьшения воздействия радиоактивного источника на объекты необходимо находиться как можно дальше от источника (r большое); находится в опасной зоне по возможности меньшее время τ.
Поглощенная доза D– характеризует воздействие ионизирующего излучение на тело человека. Поглощенная доза равна отношению энергии Е ионизирующего излучения, переданного телу, к массе этого тела: D=E/m [Дж/кг]. СИ: 1Грей=Дж/кг. Внесистемные: 1рад=0,01Гр; 1Гр=100рад. Разовая доза 6 Гр вызывает смерть всех облученных людей. Мощность поглощенной дозы: D’=dD/dt[Гр/с или рад/с]. Связь поглощенной и экспозиционной доз: D=fX. Числовое значение коэф. f зависит от единиц измерения поглощенной и экспозиционной доз. Его значения просты для внесистемных единиц: для воздуха f=0,88рад/Р; для воды и мягких тканей f=1рад/Р; для костной ткани f=1-4,5рад/Р.
Эквивалентная доза Н. Опыты показали, что при одинаковой поглощенной дозе биологический эффект облучения существенно зависит от вида ионизирующего излучения. Для учёта этого фактора введена эквивалентная доза Н=kD, где k – коэф. качества излучения. При одинаковой эквивалентной дозе биологический эффект будет одинаковым не зависимо от вида излучения. СИ: 1Зиверт (Зв)=1Дж/кг, 1Зв=100бэр. Внесистемная 1бэр=0,01Зв. Бэр – биологический эквивалент рада. Для определения коэф. качества k излучения (относительной биологической эффективности ОБЭ) необходимо сравнить поглощенные дозы, вызывающие одинаковый биологический эффект, при воздействии исследуемым и эталонным ионизирующими излучениями. За эталон принимают рентгеновское излучение с энергией квантов 180-200кэВ. kизл=ОБЭ=Dэтал/Dиссл. В качестве стандартного биологического эффекта часто используют полулетальную дозу ЛД=50/30 – поглощенная доза, при которой в течение 30 суток погибает 50% подопытных животных. Коэф. качества имеет значения: для рентгеновского, у- и β-излучения k=1; для α-частиц с энергией, меньше 10МэВ, k=20; для протонов k=10; для нейтронов с энергией 0,1-5МэВk=3-10.
2. Почему датчики иначе называются измерительными преобразователями? Чем генераторные и параметрические датчики отличаются друг от друга? Приведите примеры тех и других.
Датчик –устройство, преобразующее измеряемую не электрическую величину в электрический сигнал, удобный для дальнейшего усиления, преобразования, передачи и регистрации.
Генераторные (активные) датчики под воздействием измеряемого параметра (температуры, давления) генерируют электрическое напряжение и ток. Бывают:
Пьезоэлектрические преобразуют механическое давление Р в электрическое напряжение U, прямо пропорциональное давлению. Используются в медицине, технике.
Индукционные – явление электромагнитной индукции. Катушка с вставленным в неё ферромагнитным сердечником. При движении сердечника D в катушке возникает ЭДС индукции U, пропорциональная скорости изменения магнитного потока через катушку, и пропорциональна скорости движения сердечника.
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 28 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |