double arrow

Основные характеристики дозиметрических

ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ, КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИБОРОВ

МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ

Единицы измерения ионизирующих излучений

Для измерения величин, характеризующих ионизирующее излучение, исторически первой появилась единица «рентген». Это мера экспозиционной дозы рентгеновского или гамма-излучений.

Экспозиционная доза – мера ионизационного действия рентгеновского или гамма-излучений, определяемая суммарным зарядом ионов (количество энергии ионизирующего излучения), образованным в единице массы воздуха за все время облучения.

Мощность экспозиционной дозы – экспозиционная доза в единицу времени. После 1 января 1990 г. не рекомендуется пользоваться понятием экспозиционной дозы и ее мощности.

Поглощенная доза – количество энергии ионизирующих излучений, поглощенное единицей массы облучаемого вещества или тела человека за все время облучения. При одинаковых условиях облучения доза зависит от состава вещества. Поглощенная доза излучения является основной физической величиной, определяющей степень радиационного воздействия.

Мощность поглощенной дозы – это поглощенная доза в единицу времени.

Эквивалентная доза – это доза, учитывающая различное действие видов излучения – α, β, γ, nо (поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент качества для данного вида излучения). Коэффициент качества излучения составляет: для рентгеновского, гамма- и бета-излучений – 1, для нейтронов – 10, для альфа-излучения – 20. Таким образом, при одной и той же поглощенной дозе нейтронное и альфа-излучение вызывают соответственно в 10 и 20 раз больший поражающий эффект.

Мощность эквивалентной дозы – эквивалентная доза за единицу времени.

Эффективная доза – эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий радиочувствительность различных органов человека.

Основные дозиметрические величины и единицы их измерения представлены в табл. 1.

Таблица 1. Дозиметрические величины и единицы их измерения

Параметр Единица в СИ Внесистемная единица Примечания
Активность распада Беккерель (Бк) Кюри (Ки) 1 Бк = 1 расп/сек 1 Ки = 37*109 расп/сек
Экспозиционная доза Кл/кг (Кулон/кг) Рентген (Р) 1 Р = 2,58 х 10-4 Кл/кг 1 Кл/кг = 3,88х103 Р
Мощность экспозиционной дозы Кл/кг·с А/кг (Ампер/кг) Р/с Р/ч 1 Р/с = 2,58х10-4 А/кг
Поглощенная доза Грей (Гр) Рад 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад
Мощность поглощенной дозы Гр/с Рад/с 1 Гр/с = 100 рад/с
Эквивалентная доза Зиверт (Зв) Бэр 1 Зв = 1 Гр = 100 Бэр = 100 Р 1 Бэр = 1 Рад
Мощность эквивалентной дозы Бэр/с Зв/с  
Эффективная доза Бэр Зв (Зиверт)  

Примечание. Так как коэффициент качества гамма-излучения равен единице, то при внешнем облучении 1 Зв = 1 Гр ≈ 100 рад ≈ 100 бэр ≈ 100Р. Из этого следует, что эквивалентная, поглощенная и экспозиционная дозы для людей, находящихся в средствах защиты на зараженной местности, практически равны.

При взаимодействии радиоактивных излучений со средой происходит ионизация и возбуждение ее нейтральных атомов и молекул. Эти процессы приводят к существенным изменениям физико-химических свойств облучаемой среды, которые можно регистрировать. В зависимости от того, какое физико-химическое явление регистрируется, различают следующие методы измерения ионизирующих излучений: фотографический, химический, люминесцентный, сцинтилляционный, ионизационный.

Фотографический метод основан на измерении степени почернения фотоэмульсии. Под воздействием ионизирующих излучений молекулы бромистого серебра, содержащегося в фотоэмульсии, распадаются на серебро и бром. При этом образуются мельчайшие кристаллики серебра, которые и вызывают почернение фотопленки при ее проявлении. Плотность почернения пропорциональна дозе облучения. Сравнивая плотность почернения с эталоном, определяют дозу облучения, полученную пленкой.

Химический метод основан на том, что молекулы некоторых веществ в результате воздействия ионизирующих излучений распадаются, образуя новые химические соединения. Количество вновь образованных химических веществ можно определить различными способами. Наиболее удобным для этого является способ, основанный на изменении плотности окраски реактива, с которым вновь образованное химическое соединение вступает в реакцию. Так, хлороформ при облучении разлагается с образованием соляной кислоты, которая дает цветную реакцию с красителем, добавленным к хлороформу. По плотности окраски судят о дозе облучения.

Люминесцентный метод основан на способности некоторых веществ (активированное серебро, метафосфорное стекло, фтористый кальций) накапливать энергию от ионизирующих излучений. Затем при нагревании или освещении ультрафиолетовыми лучами они отдают накопленную энергию, которую можно измерить в лаборатории (термолюминесцентные и стеклянные дозиметры).

Сцинтилляционный метод основан на способности некоторых веществ (сернистый цинк, йодистый натрий, вольфрамат кальция и др.) испускать фотоны видимого света под воздействием радиоактивного излучения. Фотоны видимого света улавливаются специальным прибором – так называемым фотоэлектронным умножителем, способным регистрировать каждую вспышку.

Ионизационный метод основан на том, что под воздействием радиоактивных излучений в изолированном объеме происходит ионизация воздуха или газа. Если в облучаемом объеме создать электрическое поле, то под его воздействием электроны, имеющие отрицательный заряд, будут перемещаться к аноду, а положительно заряженные ионы – к катоду, т.е. между электродами будет проходить электрический ток, называемый ионизационным током. Чем больше интенсивность радиоактивных излучений, тем выше сила ионизационного тока. Это дает возможность, измеряя силу ионизационного тока, определять интенсивность радиоактивных излучений. Практически этот метод воплощен в виде специальных устройств – ионизационных камер и газоразрядных счетчиков.

Приборы, предназначенные для обнаружения и измерения радиоактивных излучений, называются дозиметрическими.

По назначению все приборы разделяются на индикаторы, рентгенметры, радиометры и дозиметры (комплекты измерителей доз).

Индикаторы предназначены для обнаружения радиоактивного излучения и ориентировочной оценки мощности дозы гамма-излучений. Эти приборы имеют простейшие электрические схемы со световой и звуковой сигнализацией. К этой группе относят ДП-64 и др.

Рентгенометры служат для измерений мощности дозы гамма- и рентгеновского излучения (уровня радиации). Сюда относят приборы ДП-5В, МКС-АТ6130А, ИМД-7 и др.

Радиометрами обнаруживают и определяют степень радиоактивного загрязнения поверхностей оборудования, одежды, продуктов и др. К этой группе относят приборы СЗБ-04, РКГ-0,1, КРВП-ЗАБ и др.

Дозиметры (комплекты измерителей доз) предназначены для определения суммарной дозы облучения, получаемой людьми за время нахождения их в районе действия, главным образом гамма-излучений. К этой группе относят приборы ДП-22В (ДП-24), ИД-1 и др.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: