2) 5,0
3) 2,5
4) 1,25 (+)
Обоснование правильного ответа
Кобальт-60 распадается β−-переходом в возбуждённое ядро никеля-60, которое последовательно переходит в основное состояние с испусканием двух основных γ-квантов энергией 1,1732 и 1,3325 МэВ. Поскольку эти фотоны испускаются практически с одинаковой вероятностью, их средняя энергия составляет: (1,1732 + 1,3325) / 2 = 1,25285 МэВ, что в клинических и экзаменационных расчётах округляют до 1,25 МэВ.
Значение 1,25 МэВ является усреднённой характеристикой спектра, а не энергией отдельной линии: каждый фотон имеет одну из двух указанных энергий. Высокая энергия γ-излучения обеспечивает значительную проникающую способность и использование источников Co-60 в дистанционной лучевой терапии, прежде всего в телегамматерапевтических установках. β-излучение при этом практически полностью поглощается герметичной оболочкой источника, поэтому за пределами капсулы основное радиационное значение имеет гамма-компонента.
Энергия около 0,66 МэВ характерна для Cs-137 и не относится к Co-60. Значение около 2,5 МэВ можно получить при сложении энергий двух фотонов кобальтового каскада, но это не средняя энергия одного γ-кванта; величина 5,0 МэВ также не соответствует основным фотонным переходам данного радионуклида.
| Радионуклид | Характерные энергии фотонов | Средняя или ориентировочная энергия | Основное медицинское применение | Физическая особенность |
|---|---|---|---|---|
| Co-60 | 1,1732 и 1,3325 МэВ | Около 1,25 МэВ | Дистанционная лучевая терапия | Высокая проникающая способность, выраженный вклад рассеянного излучения |
| Cs-137 | 0,6617 МэВ | 0,662 МэВ | Брахитерапия, калибровочные источники | Более низкая энергия и меньшая глубина проникновения по сравнению с Co-60 |
| Ir-192 | Многочисленные линии примерно 0,14–1,06 МэВ | Около 0,38 МэВ | Высокомощностная брахитерапия | Компактный источник с быстрым спадом активности и более мягким спектром |
| I-125 | Преимущественно 0,028–0,035 МэВ | Около 0,03 МэВ | Имплантационная брахитерапия | Низкоэнергетическое излучение, быстрое поглощение в тканях |
| Se-75 | Несколько линий примерно 0,07–0,40 МэВ | Около 0,2 МэВ | Специализированные источники и радиографические задачи | Широкий спектр с преобладанием фотонов меньшей энергии |
| Lu-177 | 0,113 и 0,208 МэВ | Низкоэнергетическое γ-излучение | Радионуклидная терапия и сцинтиграфический контроль | Основной лечебный эффект связан с β−-излучением, γ-кванты используются для визуализации |
Таким образом, правильное значение для Co-60 определяется усреднением двух основных гамма-линий его распада. При расчёте защиты и дозиметрических характеристик число 1,25 МэВ используют как удобное приближение, однако точные вычисления должны учитывать полный спектр излучения, геометрию источника, активность и расстояние. Энергетические характеристики источника непосредственно влияют на глубинное распределение дозы, коэффициенты ослабления и требования к радиационной защите. Уменьшение активности Co-60 со временем изменяет мощность дозы, но не энергию испускаемых гамма-квантов.