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)

Доза излучения и экспозиционная доза. Мощность дозы

Читайте также:
  1. Активная, реактивная и полная мощность трехфазной системы
  2. Биологическое действие ультрафиолетового излучения
  3. Взаимодействие ионизирующего излучения с биологическими объектами.
  4. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
  5. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом
  6. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом
  7. Вольт-амперная характеристика. Мощность.
  8. Вредные воздействия лазерного излучения.
  9. Детекторы ионизирующего излучения.
  10. Для гамма-излучения численное значение дозы в зивертах равно дозе в греях.
  11. Дозовые характеристики поля излучения

Элементы дозиметрии ионизирующих излучений

Лекция 19.

Дозиметрия ионизирующего излучения. Поглощенная, экспозиционная и эквивалентная дозы. Единицы их измерения. Мощность дозы. Связь мощности дозы с активностью. Эффективная эквивалентная доза. Коллективная доза.

Связь между активностью и эквивалентной дозой внутреннего облучения. Принципы расчета эквивалентной дозы внутреннего облучения. Методы регистрации ионизирующих излучений, дозиметрические и радиометрические приборы. Естественный радиационный фон. Техногенный фон.

 

Необходимость количественной оценки действия ионизирующего излучения на различные вещества живой и неживой природы привела к появлению дозиметрии. Дозиметрией называют раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором изучают величины, характеризующие действие ионизирующего излучения на вещества, а также методы и приборы для их измерения. Первоначально развитие дозиметрии было обусловлено необходимостью учета действия рентгеновского излучения на человека.

 

Уже отмечалось, что ионизирующее излучение только тогда оказывает действие на вещество, когда это излучение взаимодействует с частицами, входящими в состав вещества.

Независимо от природы ионизирующего излучения его взаимодействие количественно может быть оценено отношением энергии, переданной элементу облученного вещества, к массе этого элемента. Эту характеристику называют дозой излучения (поглощенной дозой излучения) D.

Различные эффекты ионизирующего излучения прежде всего определяются поглощенной дозой. Она сложным образом зависит от вида ионизирующего излучения, энергии его частиц, состава облучаемого вещества и пропорциональна времени облучения. Дозу, отнесенную ко времени, называют мощностью дозы.

Единицей поглощенной дозы излучения является грей (Гр), который соответствует дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж; мощность дозы излучения выражается в греях в секунду (Гр/с). Внесистемная единица дозы излучения — рад (1 рад = 10-2 Гр = 100 эрг/г), ее мощности — рад в секунду (рад/с).

Казалось бы, для нахождения поглощенной дозы излучения следует измерить энергию ионизирующего излучения, падающего на тело, энергию, прошедшую сквозь тело, и их разность разделить на массу тела. Однако практически это сделать трудно, так как тело неоднородно, энергия рассеивается телом по всевозможным направлениям и т. п. Таким образом, вполне конкретное и ясное понятие «дозы излучения» оказывается малопригодным в экс­перименте. Но можно оценить поглощенную телом дозу по ионизирующему действию излучения в воздухе, окружающем тело.



В связи с этим вводят еще одно понятие дозы для рентгеновского и g-излучения — экспозиционную дозу излучения X, которая является мерой ионизации воздуха рентгеновскими и g-лучами.

За единицу экспозиционной дозы принят кулон на килограмм (Кл/кг). На практике используют единицу, называемую рентгеном (Р), — экспозиционная доза рентгеновского или g-излучения, при которой в результате полной ионизации в 1 см3 сухого воздуха (0,001293 г) при 0 °С и 760 мм рт. ст. образуется 2,08 • 109 пар ионов. 1 Р = 2,58 • 10-4 Кл/кг.

Единицей мощности экспозиционной дозы является 1 А/кг, а внесистемной
единицей — 1 Р/с.

Так как доза излучения пропорциональна падающему ионизирующему излучению, то между ней и экспозиционной дозой должна быть пропорциональная зависимость

D = fX, (28.1)

где f — некоторый переходный коэффициент, зависящий от ряда причин и прежде всего от облучаемого вещества и энергии фотонов.

 

Наиболее просто установить значение коэффициента f, если облучаемым веществом является воздух. При X = 1 Р в 0,001293 г воздуха образуется 2,08 • 109 пар ионов; следовательно, в 1 г воздуха содержится 2,08 • 109/0,001293 пар ионов. В среднем на образование одной пары ионов расходуется энергия 34 эВ. Это означает, что в 1 г воздуха поглощается энергия излучения, равная

Итак, поглощенная доза 88 • 10 4 Дж/кг в воздухе энергетически эквивалентна 1 Р. Тогда по формуле (28.1) имеем

D = 0,88Х, f = 0,88,

если D измеряется в радах, а X — в рентгенах.

 

Коэффициент f для воздуха мало зависит от энергии фотонов.

Для воды и мягких тканей тела человека f = 1; следовательно, доза излучения в радах численно равна соответствующей экспозиционной дозе в рентгенах. Это и обусловливает удобство использования внесистемных единиц — рада и рентгена.

Для костной ткани коэффициент f уменьшается с увеличением энергии фотонов приблизительно от 4,5 до 1.

Установим связь между активностью радиоактивного препарата — источника g-фотонов — и мощностью экспозиционной дозы. Из источника И (рис. 28.1)
g-фотоны вылетают по всем направлениям. Число этих фотонов, пронизывающих 1 м2 поверхности некоторой сферы в 1 с, пропорционально активности А и обратно пропорционально площади поверхности сферы (4pr2). Мощность экспозиционной дозы (X/t) в объеме V зависит от этого числа фотонов, так как именно они и вызывают ионизацию. Отсюда получаем

где kg — гамма-постоянная, которая характерна для данного радионуклида.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Прямоугольный волновод | Дозиметрические приборы

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1799; Нарушение авторских прав?;


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2019) 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: 0.003 сек.