Предисловие к изданию

Ядерная физика раздел физики, изучающий структуру, свойства и превращения атомных ядер, а также их столкновения (ядерные реакции) друг с другом или элементарными частицами.

Одно из основных направлений ядерной физики разработка оптимальных методов синтеза радиоактивных изотопов, используемых в науке, технике, медицине и охране окружающей среды. Учебник «Атомная и ядерная физика: радиоактивность и ионизирующие излучения» предоставляет студентам вузов информацию" необходимую для освоения таких разделов физики, как радиоактивность и радиация, применительно к наработке радионуклидов и определения их ядерно-физических характеристик.

Цели образования студента по курсу «Атомная и ядерная физика: радиоактивность и ионизирующие излучения»:

• — освоение основ современных представлений о строении атома, атомного ядра, ядерных реакциях, о явлении радиоактивности, об ядернофизических, физических и химических свойствах некоторых радиоактивных элементов и практически важных радиоактивных изотопов стабильных элементов и свойствах испускаемых ими ионизирующих изучений;
• — знакомство с методами производства радиоактивных изотопов и их идентификации;
• — выработка навыков безопасной работы с радиоактивными веществами и ионизирующими излучениями.

Задачи дисциплины:

• — сформировать прочные знания, но радиоактивности и ядерным процессам и способам их практического применения;
• — научить методам качественного и количественного анализа радионуклидов, способам измерения ионизирующих излучений, расчётам кинетики распада и накопления радионуклидов, статистической обработке результатов;
• — ознакомить с видами ионизирующих излучений, с особенностями взаимодействия радиации с веществом, включая химические и биологические эффекты.

Вследствие изучения курса студенты должны:

знать

• — модели строения атомного ядра и типы ядерных реакций, протекающих при синтезе радиоактивных изотопов;
• — основные тины радиоактивного распада, кинетические законы распада и накопления, ядерные реакции, приводящие к образованию радиоактивных изотопов, основы радиометрии, способы производства радионуклидов и методы определения их свойств;
• — механизмы радиационного воздействия ионизирующих излучений на живые организмы, принципы и методы дозиметрии и правила работы с радиоактивными материалами;

уметь

• — измерять энергию и интенсивность ионизирующей радиации;
• — выбирать оптимальный способ наработки радионуклидов;
• — рассчитывать выход продуктов ядерных реакций;
• — осуществлять качественный и количественный анализ радионуклидов;
• — проводить статистическую обработку результатов радиометрических и ядерно-физических экспериментов;

владеть

• — навыками обращения с радиоактивными веществами;
• — методами расчёта дозы от ионизирующих излучений и проектирования защиты от них;
• — способами планирования проведением работ с радиоактивными веществами и мерами по соблюдению правил техники безопасности работы в химической лаборатории с учётом гигиенических нормативов.

В вводной части учебника дана краткая история открытия радиоактивности и ионизирующих излучений. Далее изложены некоторые базовые сведения о строении атома, его атомного ядра, элементарным частицам и ядерным процессам; описаны современные представления о явлении радиоактивности и статистике распада, приведены виды радиоактивного распада, и типы сопровождающих их радиаций, законы кинетики радиоактивного распада и накопления (в том числе — в цепочках генетически связанных радионуклидов); рассмотрены виды ионизирующих излучений и их источники, особенности взаимодействия различных видов ионизирующих излучений с веществом, физические, химические и биологические последствия таких взаимодействий; приведены способы регистрации ионизирующей радиации, определения энергетического спектра излучения и методы радиометрии, а также статистические методы обработки результатов радиометрических измерений. Существенное внимание уделено ядерно-физическим характеристикам некоторых широко используемых радиоактивных изотопов, ядерным реакциям, приводящим к синтезу радионуклидов, методам их наработки в ядерных реакторах, на ускорителях и лабораторных изотопных генераторах, способам их идентификации и характеристики. Заключительная часть учебника содержит сведения по биологическому действию ионизирующих излучений, методам дозиметрии, способам расчёта поглощённой радиационной дозы и защиты от излучений, основам радиационной безопасности и правилам работы с радиоактивными веществами.

Учебник написан по материалам лекций, более двадцати лет читаемых на кафедре радиохимии химического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова для студентов и аспирантов.

Автор выражает благодарность Бекман Э. М., Бунцевой И. М. и Полонской-Буслаевой О.А. за постоянную помощь и поддержку.