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.