Nimûneyên Pirsên ku Li Ser Parçeyên Tîrêjê Diaxivin
Tîrêj diyardeyeke fîzîkî ye ku tê de belavkirina enerjiyê bi şiklê perçeyan an jî pêlan heye. Ev diyarde li her derê tê dîtin, ji tîrêjên rojê yên ku erdê germ dikin bigire heta sepanên sofîstîke yên teknolojiya nukleerî. Gotûbêja perçeyên tîrêjê ne tenê di fîzîkê de, lê di heman demê de di warên tenduristî û jîngehê de jî girîng e. Ev gotar dê çend mînakên pirsgirêk û nîqaşên di derbarê perçeyên tîrêjê de nîqaş bike da ku alîkariya têgihîştina mijarê bike.
Pêşgotinek li ser Tîrêjê
Berî ku em bikevin nav pirsgirêkên mînakî, girîng e ku em bingehên perçeyên tîrêjê fam bikin. Tîrêj dikare li du kategoriyên berfireh were dabeş kirin: tîrêjên îyonîze û tîrêjên ne-îyonîze. Tîrêjên îyonîze enerjiya wan têrê dike ku atoman îyonîze bikin, ango elektronan ji atom an molekulan zêde bikin an jê bibin, û celebên tîrêjê yên wekî tîrêjên alfa, beta û gama dihewîne. Ji hêla din ve, tîrêjên ne-îyonîze enerjiya wan têrê nake ku atoman îyonîze bikin lê dikarin bibin sedema germbûnê, wekî mîkropêl û pêlên radyoyê.
Tîrêjên Alfa
Tîrêjên alfa perçeyek e ku ji du proton û du notronan (navokên helyûmê) pêk tê. Ji ber ku perçeyên alfa bi barekî erênî û nisbeten mezin in, hêza wan a penetrasyonê kêm e û dikare bi pelek kaxez an jî çermê mirovan were rawestandin.
Nimûneya Pirsa 1
Pirsyar: Çavkaniyek ji tîrêjên alfa wekî enerjiya 4 MeV tê zanîn. Ger perçeyek alfa li kaxezek bi qalindahiya 0,01 mm bikeve û bi tevahî were mijandin, kaxez çiqas enerjî mijandin?
Gotûbêj: Ji ber ku perçeyên alfa nikarin di nav kaxezê zirav de derbas bibin, hemû enerjiya ji perçeyên alfa dê ji hêla kaxezê ve were mijandin. Ji ber vê yekê, enerjiya mijandî wekhevî enerjiya ku tê berdan e, ku 4 MeV e.
Tîrêjên Beta
Tîrêjên beta ji elektronên bilez (beta minus) an pozîtronan (beta plus) pêk tên. Perçeyên beta xwedî hêza penetrasyonê ya mezintir ji perçeyên alfa ne, lê dikarin ji hêla çend mîlîmetreyên materyalê zirav, wekî aluminium, werin rawestandin.
Nimûneya Pirsa 2
Pirsyar: Çavkaniyek tîrêjên beta perçeyên bi enerjiyek 1 MeV diweşîne. Ger ev perçe li plakaya alumînyûmê ya bi stûriya 2 mm bikevin, diyar bikin ka perçeyên beta dikarin di nav materyalê de derbas bibin an na.
Gotûbêj: Bi gelemperî, perçeyên beta yên bi enerjiyeke 1 MeV dikarin di nav plakaya aluminumê ya 1-2 mm stûr de derbas bibin. Ji ber vê yekê, di vê rewşê de, stûriya plakaya aluminumê têrê dike ku piraniya perçeyên beta asteng bike. Hin ji wan dikarin derbas bibin, lê enerjiya wan dê têra xwe kêm bibe ku bandora wan kêm be.
Tîrêjên Gama
Tîrêjên gamma tîrêjên elektromagnetîk in ku dişibin ronahiyê an tîrêjên X, lê bi enerjiyeke bilindtir. Ev tîrêj xwedî hêza penetrasyonê ya herî bilind e û dikare di nav materyalên stûrtir de jî derbas bibe, lê şîdeta wê dikare bi karanîna materyalên bi densiteya bilind, wek kurm an beton, were kêmkirin.
Nimûneya Pirsa 3
Pirsyar: Çavkaniyek gama fotonên gama bi enerjiyeke 0,5 MeV diweşîne. Ji bo nîvîkirina şîdeta tîrêjê, qalindahiya seriyê çiqas pêwîst e?
Gotûbêj: Kêmbûna şîdeta tîrêjên gama bi qanûnek eksponansiyel tê destnîşankirin, ku wekî \(I = I_0 e^{-\mu x}\) tê îfadekirin, ku \(I\) şîdeta tîrêjên mayî ye, \(I_0\) şîdeta destpêkê ye, \(\mu\) katsayiya lawazbûna materyalê ye, û \(x\) qalindahiya materyalê ye.
Ji bo tîrêjên gama bi enerjiyeke 0,5 MeV, nirxa \(\mu\) ji bo serşokê bi qasî 1,5 cm\(^{-1}\) ye. Em \(x\) dibînin dema ku \(I = \frac{1}{2}I_0\):
\[ \frac{1}{2} = e^{-1,5x} \]
\[ \ln{\frac{1}{2}} = -1,5x \]
\[ x \nêzîkî \frac{-\ln{\frac{1}{2}}}{1,5} \nêzîkî \frac{0,693}{1,5} \nêzîkî 0,462 \text{ cm} \]
Ji ber vê yekê, bi qasî 0,46 cm serşok hewce ye ku şîdeta tîrêjên gama nîvî bike.
Bandor û Encam
Têgihîştina taybetmendiyên perçeyên radyasyonê û ka ew çawa bi materyalên cûrbecûr re têkilî datînin ji bo sepanên teknolojiya navokî, tenduristî û ewlehiyê girîng e. Nirxandina van pirsgirêkan ne tenê nihêrînek li ser ka prensîbên bingehîn çawa têne sepandin peyda dike, lê di heman demê de girîngiya parastina radyasyonê di rewşên cûrbecûr de jî destnîşan dike.
Ev zanîn dikare ji bo zanyar, endezyar û pisporên tenduristiyê di nirxandinên rîskê, sêwirandina parastina radyasyonê û misogerkirina ewlehiya teknolojiyên têkildarî radyasyonê de bibe amûrek girîng. Wekî din, perwerdehiya giştî li ser xetereyên radyasyonê û kêmkirina wan ji bo kêmkirina rîskên li ser civakê girîng e. Bi têgihîştinek rast, feydeyên teknolojiya radyasyonê dikarin herî zêde bibin û di heman demê de bandorên wê yên neyînî kêm bikin.
