Дозиметрические единицы

Ядерное излучение (a-, b- и g-лучи, протоны, нейтроны), взаимодействуя с электронами атомов или ядрами, способно оказывать разнообразные воздействия на вещество. Заряженные частицы и g-кванты, взаимодействуя с электронами, могут ионизировать атомы или возбуждать их, а также возбуждать или разрушать молекулы. Эти явления существенно влияют на ход многих химических реакций и могут стимулировать такие реакции, которые не проходят в обычных условиях. Те же действия косвенно могут производить и нейтроны, которые после захвата их ядрами порождают g-лучи. Влияние ядерных излучений на химические процессы изучают в ядерной химии.

В живых организмах химические изменения, вызванные ядерными излучениями, могут приводить к различным физиологическим нарушениям, а также к мутациям. Эти вопросы рассматриваются в радиационной биологии медицине.

В твердых телах ядерные излучения могут выбивать атомы из их равновесных положений в кристаллической решетке, приводя к появлению многочисленных дефектов, существенно влияющих на прочность, электропроводность и другие свойства твердых тел. Эти явления исследуют в радиационной физике твердого тела.

Взаимодействие ядерного излучения с веществом характеризуют дозой ионизирующего излучения.

Дозой излучения называют отношение поглощенной энергии к массе облучаемого вещества. Единица дозы излучения — грей (Гр) — доза излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия излучения 1 Дж. Внесистемная единица дозы излучения — 1 рад (1 рад= =0,01 Гр).

Мощность дозы излучения — это доза, отнесенная к единице времени; единицей мощности излучения служит грей в секунду (Гр/с).

Экспозиционная доза излучения представляет собой энергетическую характеристику рентгеновского или g-излучения, оцениваемую по эффекту ионизации сухого воздуха. Единицей ее служит кулон на килограмм (Кл/кг) — это эквивалентная доза рентгеновского или g-излучения, при которой в 1 кг воздуха образуется заряд какого-либо знака, равный 1 Кл. Используется также внесистемная единица рентген (Р) — 1 Р=2,58×10^‑4 Кл/кг.

Единицей мощности экспозиционной дозы принят ампер на килограмм (А/кг) — мощность электромагнитного излучения, при котором за время 1 с экспозиционная доза возрастает на 1 Кл/кг. Применяют также внесистемные единицы: рентген в секунду (1 Р/с = 2.58 × 10^-4 А/кг), рентген в минуту (1Р/мин = 4.3 × 10^-6 А/кг), рентген в час (1Р/мин = 7.17 × 10^-8 А/кг).

Эквивалентная (или биологическая) доза излучения по биологическому его воздействию. Она равна произведению дозы излучения на коэффициент качества К, характеризующего относительное биологическое воздействие данного типа излучения. Для рентгеновского и g–излучений К=1, для тепловых нейтронов К=3, для нейтронов с энергией 0.5 МэВ К=10. Единица эквивалентной дозы – Дж/кг. Применяют также внесистемную единицу – биологический эквивалент рентгена (бэр), 1 бэр = 0.01 Дж/кг.