Дозовые коэффициенты для расчета внешнего облучения от естественных радионуклидов почвы

D =X  х fi

 где: f i - коэффициент пересчета экспозиционной дозы в поглощенную (приводит­ся в специальных таблицах, для разных сред).

Так 1 Р (в среднем по все­му спектру фотонного излучения, вплоть до энергии 3 МэВ), соответствует поглощенной дозе излучения:

- в воздухе - 0, 88 Рад (8, 8 х10^-3 Гр);

- в биологи­ческой ткани - 0, 93 Рад (9, 3х10^-3 Гр).

Если при экспозиционной дозе 1 Р вторичными электронами на ионизацию в каждом грамме воздуха расхо­дуется 87, 7 эргов (0, 877 Рад), то для воды и биологической ткани энергетический эквивалент рентгена составляет уже 93 эрг/г (0, 93 Рад) - т. е. всего на 7% отличается от единицы 1 Рад.

Для костной ткани в области малых энергий (10-200 кэВ) энергетический эквивалент рентгена изменяет­ся в пределах от 474 до 88 эрг/г. А начиная с энергии 200 кэВ и более - он остается примерно постоянным и равным 88 эрг/г.

Таким образом, соотношение между поглощенной дозой излучения (вы­раженной в радах) и экспозиционной дозой (выраженной в рентгенах) для воздуха имеет вид:

Д (Рад) = X (Р) х 0, 877 (энергетический эквивалент рентгена для воздуха).

Для других материалов: Д (Рад) = X (Р) х fi,

где fi - коэффициент, отражающий особенности поглощения фотонов конк­ретной средой (с учетом ее химического состава, плотности, энергии воз­действующего излучения).

При использовании единиц СИ, когда поглощенную дозу измеряют в " Греях" (Гр), а экспозиционную дозу в " Кулонах на килограмм" (Кл\кг). Величина fi служит коэффициентом перехода от Кл\кг  к  Гр. В то время как, единица ее величины равняется отношению данных единиц: fi  =  Гр : Кл\кг =   Дж\кг : Кл\кг  =   Дж: Кл  = Дж х Кл^-1. Такая запись еще глубже раскрывает физический смысл коэффициента fi, показывающего, какое количество энергии (выраженной в Джоулях) поглоща­ется единицей массы вещества, если при тех же условиях в воздухе обра­зуются ионы с общим электрическим зарядом в 1 Кулон каждого знака.

Если в некотором веществе известна поглощенная доза (D_i ), то при выполнении условий электронного равновесия, поглощенная доза в другом веществе (D₂) определяется с учетом массовых коэффициентов передачи энергии для этих веществ по формуле:

                                                    D₂ = (mk₂: mk_i ) х D_i.

Дозовые коэффициенты для расчета внешнего облучения от естественных радионуклидов почвы

Мощность поглощенной дозы в воздухе Радионуклид  на единичную концентрацию активности

или родоначальник ряда                              радионуклидов в почве *,

         (1^-10 Гр\час на 1 Бк\кг)

                    К-40                                                                   0, 43

                   U-238                                                                            4, 27

Th-232                                                                          6, 62

* - на высоте 1 м от поверхности Земли

Для расчета поглощенной дозы в теле человека (на основании данных о поглощенной дозе в воздухе) НКДАР рекомендует использовать усреднение значение коэффициента 0, 7 - учитывающего экранирование органов и тканей тела человека другими тканями, а также и обратное рассеяние излучения.

При расчете доз облучения населения, во внимание следует принимать и экранирование тела человека, находящегося внутри производственных или жилых помещений.

Если принять, что человек примерно 80% времени суток проводит внутри помещений, где мощность поглощенной дозы в воздухе сос­тавляет примерно 20% мощности дозы на открытом воздухе, то эффективный коэффициент экранирования зданиями составит примерно 0, 4. А общий ко­эффициент, учитывающий все перечисленные факторы, будет равен примерно 0, 3.  Принято считать, что его значение не зависит от энергии гамма из­лучения.

 

" Вскочив в седло, - взмахни плетью, а не сползай на землю! "

С целью упрощения перехода к системным единицам (СИ) в области ра­диационной безопасности (РБ) была введена специальная величина " КЕРМА" (К), являющаяся мерой энергии, передаваемой косвенно ионизирующим излу­чением заряженным частицам в пределах рассматриваемого объема.

При экспозиционной дозе (X) энергия, затраченная на ионизацию, от­несенная к единице массы воздуха, составляет:     R = X: е,

где: е - заряд электрона, a R - средний расход энергии на образование одной пары ионов. Однако расходуемая на всем своем пути электронами энергия численно равняется той (энергии), которую им передали фотоны в процессе взаимодействия (отнесенной к единице массы воздуха), а это есть не что иное, как керма фотонного излучения в воздухе. Отсюда:    К = X.  Поэтому и представляется вполне резонным отказ от традиционного понятия экспо­зиционной дозы и применение вместо нее " воздушной ", или так называемой экспозиционной кермы.

Керма (К) - суммарная начальная кинетическая энергия заряженных частиц, образующихся в единице облучаемой среды под воздействием кос­венно ионизирующих (нейтронного и фотонной природы) излучений.

Керма занимает как бы промежуточное положение между экспозиционной и поглощенной дозами. Как и экспозиционная доза, керма - неуниверсальная характеристика (представляя собой сумму начальных кинетических энергий всех заряженных ионизирующих частиц, освобождаемых косвенно ионизирующим излучением в единице массы вещества).

Применительно к фотонному излучению (в условиях электронного равно­весия), керма совпадает с экспозиционной дозой излучения и является ее энергетическим эквивалентом.

Хотя впервые понятие и было введено для оценки нейтронного излуче­ния, но, вообще говоря, оно применимо и для других косвенно ионизирую­щих излучений (рентгеновского и гамма).

Если экспозиционная доза связана с энергией излучения, затрачивае­мой на ионизацию, а поглощенная - с энергией, поглощаемой в облучаемом веществе, то керма, связана с энергией, передаваемой первичным излуче­нием вторичным электронам, а точнее с той её частью, которая преобра­зуется в кинетическую энергию вторичных электронов.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: