Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Експозиційна доза, її потужність, одиниціСтр 1 из 3Следующая ⇒
Основи дозиметрії іонізуючого випромінювання Для кількісної характеристики дії іонізуючого випромінювання (нагадаємо, що загальна назва “іонізуюче випромінювання” об’єднує всі види радіоактивного випромінювання, рентгенівське випромінювання та потоки частинок – протонів, нейтронів тощо) вводять так звану експозиційну дозу D 0 .Експозиційна доза визначає величину заряду, що виникає в одиниці маси сухого повітря під дією рентгенівського і g-випромінювання, тобто D 0 = . (10.21) Формула (10.21) є, таким чином, визначенням експозиційної дози. Експозиційна доза характеризує міру іонізації повітря рентгенівськими і g -променями, яку досить легко поміряти експериментально. Цікаво зазначити, що енергія іонізації суттєво відрізняється від теплової енергії. Скажімо, та доза g -випромінювання, яка може стати летальною для людини, підвищує температуру тіла лише на тисячні долі градуса. У відповідності з формулою (10.21) за одиницю експозиційної дози в системі СІ прийнята така експозиційна доза рентгенівського і g -випромінювань, при якій в результаті повної іонізації 1 кг сухого повітря утворюється заряд в Іншою (дуже розповсюдженою, позасистемною) одиницею експозиційної дози є рентген (Р). Зв’язок між одиницями експозиційної дози дається таким співвідношенням: 1 Р = 2.58× 10–4 Кл/кг. (10.22) Таким чином, 1 рентген – це така експозиційна доза рентгенівського і g -випромінювань, яка внаслідок іонізації 1 кг сухого повітря викликає появу електричного заряду в 2.58× 10–4 кулона. Оскільки кожний додатний іон, що утворюється при відриванні одного електрона від нейтрального атому, несе заряд 1.6× 10–19 Кл, то легко підрахувати кількість пар додатних і від’ємних іонів, точніше пар “однозарядний додатний іон + електрон”, що виникають в 1 кг повітря під дією експозиційної дози D 0 = 1 Р. Ця величина дорівнює 2.58× 10–4/1.6× 10–19 » 1.6× 1015 пар іонів/кг. Можна дати ще й інші еквівалентні (10.22) визначення експозиційної дози в 1 рентген. Наприклад, 1) 1 рентген – це така експозиційна доза, при якій внаслідок повної іонізації під дією рентгенівського і g -випромінювання в 1 см 3 сухого повітря утворюється біля 2 мільярдів пар іонів (точніше, 2.07× 109 пар іонів). Зауважимо, що 1 см 3 сухого повітря при нормальних умовах (Т = 273 К, р = 105 Па) має, як це випливає з рівняння Клайперона-Менделєєва, масу W = 5.43× 10–18× 1.6× 1015 = 8.69× 10–3 Дж/кг» 5.4× 1016 еВ/кг. Певним недоліком рентгена як одиниці експозиційної дози є те, що він характеризує 1) лише рентгенівське і g -випромінювання, 2) іонізаційний ефект тільки у повітрі. Прийнято вважати, що для тканин організму людини 1 Р експозиційної дози викликає поглинання приблизно 10–2 Дж на 1 кг біомаси (точніше, 1 Р = 9.6× 10–3 Дж/кг). Потужність експозиційної дозиР 0 – це експозиційна доза, що віднесена до одиниці часу, тобто Р 0 = , (10.23) або з урахуванням визначення (10.21) маємо P 0 = , (10.24) де I = q/t – сила струму. Таким чином, потужність експозиційної дози Р0 – це 1) заряд, який виникає за 1 с в 1 кг сухого повітря під дією рентгенівського і g-випромінювання, 2) сила струму, що виникає в 1 кг сухого повітря внаслідок його іонізації рентгенівським і g-променями. У відповідності з формулами (10.23) і (10.24) одиницями потужності експозиційної дози є [ P 0] = (в системі СІ), [ P ] = P/c, P/хв, Р/год (позасистемні одиниці), тобто ампер на кілограм або рентген за секунду (хвилину, годину).
|