Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Расчет мощности дозы g-излучения




При прохождении через вещество узкого (параллельного) пучка
g-излучения его интенсивность J уменьшается по экспоненциальному закону. Из этого следует, что мощность поглощенной дозы равна:

p = mam × J, (18)

где mam (см2/г) – массовый коэффициент истинного поглощения энергии
g-излучения в данном веществе.

Для узкого пучка моноэнергетического g-излучения с энергией Е g(МэВ) имеет место соотношение между мощностью поглощенной дозы в воздухе р (Гр/с) и плотностью потока фотонов j (см -2-1):

р =1,6×10 -10×mВam×j× Е g, (19)

где mВam относится к воздуху.

В таблице 6 приведены линейные коэффициенты ослабления m и массовые коэффициенты поглощения mam для воздуха, воды и свинца.

Таблица 6

Линейные коэффициенты ослабления m и массовые коэффициенты поглощения энергии mam для узкого пучка g-излучения

Энергия g-излучения Е g(МэВ) Воздух (r=0,001293 г/см3) Мягкая ткань(вода) (r=1 г/см3) Свинец (r=11,34г/см3)
m, 10-3 mam m mam m mam
0,05 0,240 0,0374 0,204 0,0383 82,81 6,630
0,08 0,204 0,0231 0,175 0,0249 23,48 1,880
0,10 0,191 0,0227 0,165 0,0248 60,35 2,090
0,20 0,158 0,0265 0,135 0,0295 10,58 0,610
0,40 0,123 0,294 0,106 0,0328 2,44 0,142
0,60 0,104 0,0295 0,090 0,0328 1,33 0,071
0,80 0,091 0,0287 0,079 0,0319 0,95 0,048
1,00 0,082 0,0278 0,071 0,0310 0,77 0,038
1,25 0,074 0,0265 0,063 0,0295 0,67 0,033
1,50 0,067 0,0254 0,057 0,0283 0,56 0,028
1,75 0,062 0,0244 0,053 0,0271 0,53 0,026
2,00 0,057 0,0234 0,049 0,0260 0,51 0,025
3,00 0,046 0,0205 0,040 0,0227 0,47 0,024

 

В случае немоноэнергетического g-излучения в формулу нужно подставить среднюю энергию фотонов Е g и усредненное по энергиям фотонов значение mam.

Мощность поглощенной дозы направленного пучка g-излучения в любом веществе, в том числе в мягкой биологической ткани (воде), определяется при подстановке в формулу вместо mВam значение mam для этого вещества.

Соотношение между мощностью дозы и активностью источника
g-излучения.
Активность радионуклида в источнике измеряется в беккерелях, Бк. Внесистемная единица активности – кюри, 1 Ки = 3,7×1010 Бк.

Пусть имеется точечный g-источник активности А (Бк), испускающий g-излучение изотопов во все стороны пространства. Найдем мощность поглощенной дозы в воздухе на расстоянии R (м) от источника, пренебрегая поглощением g-излучения на пути от источника к данной точке.

Поскольку плотность потока фотонов от точечного источника убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, от мощность поглощенной дозы в воздухе р (Гр/с) равна:

р = АГси / R2 (20)

где Гси – гамма-постоянная радионуклида, выраженная в единицах СИ – Гр × м2/(с × Бк). Она показывает, какую мощность поглощенной дозы в воздухе создает нефильтрованное g-излучение точечного источника активностью 1 Бк на расстоянии 1 м.

Величина гамма-постоянной зависит от схемы распада радионуклида и энергии его g-излучения. В таблице 7 приведены значения Гси, для некоторых радионуклидов, выраженные в аГр × м2/(с × Бк); приставка а (атто) означает 10-18.

Пример 5. Определить мощность поглощенной дозы g-излучения в воздухе на расстоянии 2 м от точечного источника 60Со активностью 3,7* 108 Бк. Из таблицы 7 находим Гси= 84,63 ×10-18 Гр.м2/(оБк). По формуле определяем мощность поглощенной дозы:

р = 3,7× 108 × 84,63 × 10-18: 4=7,83 × 10-9 Гр/с = 2,8 × 10 -5 Гр/ч.

Для расчета мощности экспозиционной дозы от точечного g-источника на практике применяют ионизационную гамма-постоянную.

Ионизационная гамма-постоянная Г радионуклида показывает, какую мощность экспозиционной дозы Рэкс (Р/Ч) создает нефильтрованное
g-излучение точечного изотропного источника активностью 1 мКи на расстоянии 1 см. Она выражается во внесистемных единицах – Р × см2/(ч × мКи). В таблице 7 приведены значения полной ионизационной гамма-постоянной Г для некоторых радионуклидов.

Соотношение между мощностью экспозиционной дозы и активностью точечного g-источника имеет следующий вид:

Рэкс=АГ/r2 (21)

где: Рэкс – мощность экспозиционной дозы (Р/ч), А – активность (мКи),
r - расстояние (см), Г - полная ионизационная гамма-постоянная (Р × см2/ч × мКи).

Пример 6. Определить мощность экспозиционной дозы в условиях предыдущего примера = 10 мКи).

Из табл. 7 для 60Со находим Г = 12,91 Р × см2/(ч × мКи). Так как А =10 мКи, r= 200 см, то по формуле рэкс = 10 × 12,91: 40000 = 0,0032 Р/ч = 32 мР/ч.

Для сравнения радиоактивных источников по ионизирующему действию их g-излучения часто используют внесистемную величину – гамма-эквивалент.

Гамма-эквивалент источника М (или mRa) – это условная масса точечного источника радия 226 (226Rа), создающего на данном расстоянии такую же мощность экспозиционной дозы, как и данный источник. Специальные единицы гамма-эквивалента: кг-экв Rа, г-экв Rа, мг-экв Rа.

Миллиграмм-эквивалент радия (1 мг-экв Rа) – это гамма-эквивалент радиоактивного источника, g-излучение которого при тождественных условиях измерения создает такую же мощность экспозиционной дозы, что и g-излучение 1 мг при платиновом фильтре толщиной 0,5 мм.

Установлено, что точечный источник радия массой 1 мг в равновесии с продуктами распада, заключенный в платиновую оболочку толщиной 0,5 мм, создает на расстоянии 1 см мощность экспозиционной дозы 8,4 Р/ч. Следовательно, такую же мощность дозы создает 1 мг-экв Rа любого радионуклида на расстоянии 1 см.

 


Таблица 7




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-06; Просмотров: 4245; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.