Дозиметрия — раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором изучают величины, характеризующие действие ионизирующего излучения на вещества, а также методы и приборы для их измерения. Количественно действие ионизирующего излучения (независимо от его природы) оценивается по энергии, переданной веществу. Для этого вводится величина — доза излучения (доза — порция). а) Поглощенная доза Поглощенная доза (D) — величина, равная отношению энергии А.Е, переданной элементу облучаемого вещества, к массе т этого элемента:
В СИ единицей поглощенной дозы является грей [Гр]. 1 Гр соответствует дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Иногда пользуются внесистемной единицей поглощенной дозы — рад. 1рад=10-2Гр. Практическое определение поглощенной дозы затруднено из-за неоднородности тела, рассеивания энергия излучения по различным направлениям и т. п. Для электромагнитного излучения поглощенную телом дозу можно оценить по ионизирующему действию излучения в воздухе, окружающем объект. б) Экспозиционная доза Экспозиционная доза оценивает действие рентгеновского и g-излучения по ионизации, вызываемой ими в воздухе, окружающем облучаемое тело. Экспозиционной дозой (X) называется отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, созданных излучением в некотором объеме воздуха, к массе воздуха в этом объеме. В СИ единицей экспозиционной дозы является кулон на килограмм. 1 Кл/кг соответствует экспозиционной дозе фотонного излучения, при которой в результате ионизации в 1 кг сухого воздуха (при нормальных условиях) образуются ионы, несущие заряд, равный 1 Кл каждого знака. На практике пользуются единицей, которая называется рентген [Р]. 1Р = 2,58·10-4Кл/кг. При экспозиционной дозе 1 Р в результате ионизации в 1 см3 сухого воздуха при нормальных условиях образуется 2 • 109 пар ионов. Связь между поглощенной и экспозиционной дозами: D = f·X, (12.29) где ƒ — некоторый коэффициент, зависящий от облучаемого вещества и энергии фотонов. Для костной ткани ƒ = 1 — 4,5. Для воды и мягких тканей ƒ 1. Следовательно, поглощенная доза излучения в радах численно равна соответствующей экспозиционной дозе в рентгенах (1 рад = 1 Р). Это определяет удобство использования внесистемных единиц рад и Р. в) Эквивалентная доза При облучении живых организмов возникают биологические эффекты, величина которых при одной и той же поглощенной дозе различна для разных видов излучений. По этой причине принято сравнивать биологические эффекты, вызываемые любыми ионизирующими излучениями, с эффектами от рентгеновского и γ-излучений. Коэффициент, показывающий во сколько раз радиационная опасность данного вида излучения выше, чем радиационная опасность рентгеновского излучения (при одинаковой поглощенной дозе), называется коэффициентом качества излучения (K) Для рентгеновского и γ-излучений К = 1, а для всех других видов ионизирующего излучения К устанавливается на основании радиобиологических данных. Эквивалентной дозой (Н) называется произведение коэффициента качества излучения на поглощенную дозу:
H = K·D. (12.30) Единица измерения эквивалентной дозы имеет такую же размерность, что и единица поглощенной дозы, но название у нее другое. В СИ единицей эквивалентной дозы является зиверт [Зв]: 1 Зв = 1 Дж/кг. Внесистемная единица эквивалентной дозы — бэр: 1 бэр = 10-2 Зв. Коэффициент качества устанавливается на основании опытных данных. Он зависит не только от вида частицы, но и от ее энергии. В табл. 12.5 представлены приближенные значения К для некоторых излучений. Таблица 12.5 Значения коэффициента качества для некоторых излучений Вид излучения К Рентгеновское, γ-, β-излучения 1 Тепловые нейтроны (0,01 эВ) 3 Нейтроны (5 МэВ) 7 Нейтроны (0,5 МэВ), протоны 10 α-излучение 20
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Дозиметрия» з дисципліни «Біомеханіка»
