Wirtualne laboratorium/Fizyka/Fizyka jądrowa/Promieniowanie jądrowe — przenikliwość i osłony

Promieniowanie jądrowe — przenikliwość i osłony

Wybierz rodzaj promieniowania i osłonę. Promieniowanie α zatrzyma kartka, β — blacha aluminiowa, a przenikliwe γ dopiero gruba warstwa ołowiu. Dawka maleje też z odległością (∝1/d²). Sprawdź, co przechodzi przez barierę.

Promieniowanie jądrowe — przenikliwość i osłony
Fizyka · Fizyka jądrowa · Przenikliwość i dawki (FIZ.JADRO.PP.05)
Rodzaj promieniowania
Osłona
Odległość od źródła dd2.0 j.
Najlepszą osłoną przed promieniowaniem γ jest…
rodzaj
α
osłona
papier
odległość d
2.0 j.
dawka wzgl.
0.0 %
🎯 Wyzwanie: trafuj dawkę względną
seria: 0

Dam Ci docelową dawkę za osłoną — dobierz rodzaj promieniowania, osłonę i odległość d, by ją uzyskać. D = T·1/d².

Co się właśnie stało?

Ta sama osłona zatrzymuje różne promieniowanie w różnym stopniu. Cząstki α są ciężkie i naładowane — traci je już kartka papieru. Elektrony β zatrzymuje kilkumilimetrowe aluminium. Fotony γ nie mają ładunku i przenikają najgłębiej — dopiero gruby ołów istotnie je osłabia.

Przenikliwość rośnie w kolejności:

α<β<γ\alpha < \beta < \gamma

α — jądra helu (kartka), β — elektrony (aluminium), γ — fotony (gruby ołów). Im mniejszy ładunek i masa, tym większy zasięg w materii.

Dawka a odległość:

Promieniowanie ze źródła punktowego rozchodzi się na coraz większą sferę, więc natężenie (a z nim dawka) maleje z kwadratem odległości:

I∼1d2⇒D=T⋅1d2I \sim \dfrac{1}{d^{2}} \qquad \Rightarrow \qquad D = T\cdot\dfrac{1}{d^{2}}

Oddalenie 2× zmniejsza dawkę 4×, oddalenie 3× — aż 9×. Dlatego dystans jest jedną z najprostszych i najtańszych metod ochrony (obok czasu i osłony).

Po co Ci to na maturze:

Zadania jądrowe lubią pytać „czym osłonić" i „ile razy słabsza dawka po oddaleniu". Chwyt: zapamiętaj kolejność osłon (kartka → aluminium → ołów) i regułę 1/d21/d^2 — reszta to podstawienie liczb.

Zapamiętaj: α zatrzyma kartka, β — aluminium, γ — dopiero gruby ołów; a dawka maleje z kwadratem odległości (1/d21/d^2).

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Przenikliwość a osłona

Zdolność przenikania materii rośnie w kolejności α<β<γ\alpha < \beta < \gamma:

  • α\alpha — zatrzymuje kartka papieru lub naskórek,
  • β\beta — zatrzymuje blacha aluminiowa,
  • γ\gamma — potrzeba grubej warstwy ołowiu lub betonu.

Osłabienie w materiale

Natężenie promieniowania γ\gamma maleje wykładniczo z grubością osłony xx: I=I0 e−μxI = I_0\,e^{-\mu x}

Wpływ odległości

Dawka od punktowego źródła maleje z kwadratem odległości: I∼1d2I \sim \dfrac{1}{d^2} Dwukrotne oddalenie się zmniejsza dawkę czterokrotnie.

Oznaczenia: II — natężenie po przejściu osłony, I0I_0 — natężenie początkowe, μ\mu — współczynnik osłabienia materiału, xx — grubość osłony, dd — odległość od źródła.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Co najlepiej osłania przed promieniowaniem γ?

Gruba warstwa materiału o dużej gęstości, np. ołów lub beton — γ jest najbardziej przenikliwe.

›

Które promieniowanie jest najmniej przenikliwe?

Alfa (α) — zatrzymuje je kartka papieru czy naskórek, ale jest groźne po wniknięciu do organizmu.

›

Jak odległość wpływa na dawkę?

Natężenie maleje z kwadratem odległości (∝1/d²), więc oddalenie się skutecznie zmniejsza dawkę.

Teoria (klasa): FIZ.4.2.4 → Lekcja maturalna: FIZ.M.7.3 → Tablica maturalna: Rodzaje promieniowania jądrowego →

Powiązane eksperymenty

Reakcje jądrowe — bilans i rodzaje rozpadu →Promienie X — odkrycie Röntgena →Rozpad promieniotwórczy — okres połowicznego rozpadu i wzór N = N₀(½)^(t/T) →