V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Stačí tenká vrstva (milimetrová)
lehkého materiálu, třebas plastu. Pokud zářič smíšený α+γ, stínění proti
gama automaticky dokonale odstíní záření alfa.
Stínění záření alfa
Záření vzhledem jeho malé pronikavosti, lze odstínit velmi snadno. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. asi 10-násobnému
zmenšení počtu rychlých neutronů zapotřebí vrstva cca 20cm parafinu plastu.
Stínění záření beta
K odstínění záření stačí lehké materiály (jako plexisklo nebo hliník) tloušťky cca 5-10mm, nejlépe
v kombinaci následnou tenkou vrstvou olova odstínění brzdného elektromagnetického záření
vzniklého zabrzděním elektronů lehkém stínícím materiálu. Absorbce neutronů jádrech kadmia nebo boru je
doprovázena emisí záření gama (jedná reakce (n, radiačního záchytu neutronu), které je
potřeba rovněž odstínit, těžkým materiálem olovem. Stínění proti neutronům tedy obecně
musí sestávat tří vrstev: vrstva lehkého materiálu bohatého vodík (např.cz/JadRadFyzika6. pokud neutronům vystavena ocel legovaná kobaltem
59Co, vzniká záchytem neutronů známý radionuklid 60Co poločasem rozpadu přes let!
Kosmické záření
Světlo kosmického původu Slunce hvězd pozorovali lidé nepaměti.2008 12:13:55]
. Pro absorbci
takto zpomalených neutronů pak využívá jejich záchyt vhodnými jádry atomů.6 Ionizující záření
100
200 6,6 1,4
500 11,1 4,2
1000 102 15,6 9
2000 144 13,5
5000 231 28,8 14,7
Zeslabení intenzity záření absorbční vrstvou tloušťky pomocí polotloušťky d1/2 vyjádřit jednoduchým vztahem I/Io =
2-d/d1/2. Nejúčinnější
absorbce probíhá kadmiu, bóru, indiu. polyetylén), vrstva
kadmia nebo bóru, nakonec vrstva olova.
Pozn. Jedná-li se
o rychlé neutrony, třeba nejprve zpomalit, aby mohly být účinně pohlceny
vhodným absorbátorem. Neutrony nejúčinněji zpomalují průchodem látkami bohatými vodík,
kde ztrácejí energii při pružném rozptylu jádrech vodíku (protonech). desítky centimetrů.1912 při odvážném výstupu balónu, úroveň radiace indikovaná elektroskopu roste výškou
*).RNDr. První indicií pro to, nám
z vesmíru přichází neviditelné ionizující záření, bylo pozorování rakouského badatele Viktora Hesse
r. 1.
Stínění neutronového záření
Stínění proti neutronům obecně složitějším problémem než proti záření beta gama. Např. Často není proti záření alfa potřeba stínit vůbec, protože vzduchu dolet částic α
jen několik centimetrů, při vyšších energiích max. Další měření při výškových letech stratosféry, pozemská měření dokonalejšími detektory a
pozdější měření kosmických sondách, nejen spolehlivě potvrdila existenci tohoto kosmického
http://astronuklfyzika.htm (21 32) [15.
Pro odstínění pozitronového záření kromě vrstvy lehkého materiálu potřeba použít poměrně silné vrstvy
olova (nejméně cca cm), abychom odstínili tvrdé záření gama energii 511keV, vznikající při anihilaci pozitronů β+
s elektrony e−.: Při stínění neutronů třeba pamatovat to, při záchytu neutronů některých jádrech dochází ke
vzniku radionuklidů, kdy původně neaktivních materiálů mohou stát zářiče Tyto radionuklidy pak
"vnitřně" kontaminují stínění konstrukční materiály. Stínění tloušťce odpovídající polotloušťkám zeslabí záření přibližně 1%, polotlouštěk pak pod 0,1%. Olovo samotné není vhodným
stínícím materiálem pro záření neboť něm vzniká tvrdé intenzívní brzdné záření, jehož odstínění
by bylo nutno použít zbytečně silnou vrstvu olova.10
