1 Вт/м2 =1 Дж/м2хс=1х103 Эрг/см2хс=6, 24х108 МэВ/см2хс

1 Эрг/см² х с = 1 х 10^-3 Дж/м² х с = 1x10^-3 Вт/м²

1 МэВ/см² х с = 1, 602 х 10^-9 Дж/м² х с = 1, 602 x 10^-9 Вт/м²

Если известны плотность потока энергии ионизирующего излучения, а также, значение средней энергии, приходящейся на частицу (квант) излу­чения, можно легко подсчитать количество частиц или квантов, проходящих через заданную поверхность в единицу времени и наоборот.

 

" Легче подавить первое желание, чем утолить все, что следует за ним! "

Чаще всего, о силе радиационного воздействия в любой конк­ретной точке косвенно судят по скорости накопления дозы в данной точке. Приращение дозы за единицу времени, при этом, называют " мощностью дозы ".  Соответ­ственно различают: «мощность экспозиционной дозы» (X), «мощность поглощен­ной дозы» (Д), «мощность эквивалентной дозы» (Н), «мощность эффективной эк­вивалентной дозы» ( Ен )  и т. п.

Величина экспозиционной дозы, формируемой за единицу времени, полу­чила название мощность экспозиционной дозы.

Данное понятие отражает силу воздействия ионизирующей радиации (её плотность поля) в конкретной точке. Системная единица измерения мощности экспозиционной дозы « Ампер на килограмм » (А\кг).  В качестве специальных единиц использовались любые отношения экспозиционных доз к единицам времени - Р/с,  Р/мин, Р/час...                                                  

 

                                                      1 Р/с   =  0, 258 мА/кг

 

Для гамма излучающих радионуклидов, одной из важнейших физических характеристик, помимо периода полураспада ядер изотопа (Т физ), является их гамма постоянная (полная или дифференциальная).

Полная гамма постоянная изотопа (Кγ ) - величина, отражающая плот­ность поля гамма излучения (мощность экспозиционной дозы, Р\час), фор­мируемого источником активностью в 1 мКи на стандартном от него рассто­янии (1 см).  Её значения приводятся в специальных таблицах (характерис­тик гамма излучающих радионуклидов).  

Понятие дает возможность оценить (расчетными методами) значения плотности поля гамма излучения на любом расстоянии от радионуклидного источника любой произвольной активности.

Понятие дифференциальная гамма-постоянная  (К_диф)  распространяется на отдельные (монохроматические) линии спектра энергий гамма излучения конкретного радионуклида.  Оно отражает плотность поля, формируемую (на расстоянии в 1 сантиметр от источника активностью в 1 мКи)  гамма излучением каждой отдельной линией спектра энергий гамма излучения дан­ного радионуклида.  Сумма их и будет составлять полную гамма-постоянную данно­го изотопа.

В настоящее время, в связи с переходом в практической деятельности к применению исключительно системных единиц физических величин, нес­колько видоизменился физический смысл и данного понятия.

Полная гамма постоянная изотопа - это значение мощности экспозици­онной дозы гамма излучения, выраженное  в  «атто-Амперах на килограмм» (аА /кг), оцениваемое на расстоянии в 1метр от точечного источника актив­ностью  в 1 Беккерель (Бк).

Одновременно в обиход введены понятия полной и дифференциальной постоянных мощности кермы в воздухе конкретного ра­дионуклида.

Так полная постоянная мощности кермы в воздухе изотопа это мощность поглощенной дозы в воздухе, выраженная в « атто-Греях за се­кунду » (аГр\с), создаваемая точечным радионуклидным источником на рас­стоянии в 1 метр от него и, отнесенная к системной единице активности - беккерель (Бк).

Мощность поглощенной дозы излучения (Д) - количество энергии любого ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы облучаемого вещест­ва за единицу времени. Понятие отражает скорость накопления поглощен­ной энергии (конкретного излучения), во взаимодействующей с радиацией среде.

Основной (системной) единицей мощности поглощенной дозы, являет­ся « Грей в секунду » (Гр/с). В качестве специальной (внесистемной) единицы мощности поглощенной дозы используют любое отношение поглощенной дозы к единице времени (Рад/час, Рад/мин, Рад/с) и любые производные единицы.

Мощность эквивалентной дозы излучения (Н)  -  отношение меры выражен­ности биологического эффекта облучения за определенный интервал времени, к этому интервалу времени. Понятие отражает скорость накопления (при­ращение) повреждающего действия при хроническом облучении в малых дозах конкретных тканей (органов) и является условной величиной, определяющий уровень (степень) радиационной опасности.

Основной (системной) единицей мощности эквивалентной дозы, является « Зиверт в секунду » (Зв/с). В ка­честве специальной (внесистемной) единицы мощности эквивалентной дозы используют « Бэр в час » и прочие производные величины.

АКТИВНОСТЬ ВЕЩЕСТВА, ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ

" Талант - попадает в цели, в которые никто

 попасть не может. Гений - в цель, которую никто не видит! "

При рассмотрении таких понятий как " радиоактивность", " основной за­кон" радиоактивных превращений (" Радиационная безопасность". Раздел 1, стр. 13 - 14), мы уже касались определения понятию " активность" источ­ника, предложенного в 1934 г. Марией Склодовской-Кюри, как меры (коли­чественной характеристики) содержания радиоактивного вещества в источ­нике.  

Единицы, применяемые для этой цели, в своей основе чаще всего ис­пользует такой показатель, как скорость радиоактивных превращений ядер, источника.

В системе СИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (расп/с), единица получившая название в честь потомка славной плеяды французских физиков Беккерелей - Анри Беккереля, открывшего в марте 1896 г. еще одни невидимые лучи высокой проникающей способности, испускаемые препаратами урана – «Беккерель» (Бк).

Б. Поля ионизирующих излучений:

Мощность экс­позиционной дозы, (X) Измеряется и рассчитывается	Ампер на ки­лограмм, А\кг	Рентген в час, а также другие производные единицы      Р\час	1 Р\с = 0, 258 мА\кг   X = 4, 8x10-7 × q * где q - скорость образова­ния ионов в       воздухе, «пар ионов\(см3 х с)»
Мощность пог­лощенной дозы, (D) Измеряется и рассчитывается	Грей в се­кунду, Гр\с	Рад в час, а также другие производные единицы      Рад\час	1 Гр\с = 100 Рад\с    Д = X × fi
Мощность экви­валентной дозы (Н)	Зиверт в се­кунду, Зв\с	Бэр в час, также другие производные единицы      Бэр\час	1 Зв\с = 100 Бэр\с    Н = Д × WR
Плотность по­тока энергии излучения, (J)	Джоуль в се­кунду на метр квадратный, Дж/(м2 × с) или Ватт на метр квадратный, Вт/м2	Эрг в минуту на квадратный сантиметр, Эрг/(см2 × минуту)  или Электрон-вольт в минуту на квадратный сантиметр, эВ/(см2 × с)	1 Эрг/(см2 × с) = = 1х10-3 Дж/(м2 × с) = 1х10-3 Вт/м2 1 Вт/м2 = 1 Дж/( м2 × с) = = 1х103 Эрг/( см2 × с) 1 МэВ/(см2 × с) = = 1, 602× 10-9 Дж/(м2 × с) = 1, 602х10-9 Вт/м2
Плотность по­тока частиц, квантов излучения (Ф)	Частиц (кван- тов)/(м2 × с) (с-1 × м-2)	Частиц (кван- тов)/(см2 × мин) (мин-1 × см-2)	Отношение потока ионизирую­щих частиц (проникающих в элементарную сферу) к пло­щади центрального сечения данной сферы.

 

 

В качестве внесистемной единицы активности чаще всего служит единица, названная в честь супругов Кюри (Марии Склодовской и Пьера), - почти вручную перера­ботавших в старом сарае, безо всяких мер предосторожности более 11 тонн урановой руды, установив при этом всю схему радиоактивных превращений урана, выделив (в химически чистом виде) 17 его дочерних продуктов и, открыв, при этом, новые химические элементы: " радий " - май 1899 года и " полоний " - июль 1899 года.

Один «Кюри» - это активность любого источника в котором происходит 3, 7 х Ю¹⁰ актов распада за секунду или 2, 22 х 10¹² распадов в минуту. Она соответствует числу распадающихся ядер в одном грамме ра­дия (Ra-226).

На практике чаще применяются ее дольные значения – мили-Кюри (мКи), микро-Кюри (мкКи), нано-Кюри (нКи) и пр.

К внесистемной (специальной) единице активности будет относиться (нашедшая в свое время широкое распространение за рубежей), и такая едини­ца как " Резерфорд " (Rd).

Один « Резерфорд » - активность такого количества радиоактивного вещества, в котором происодит 10⁶ распадов в секунду (1 млн).  

В России данная единица официально не была принята.  

         1 Рд = 1 ООО ООО Бк = 27, 027 мкКи.

С целью количественной оценки содержания радионуклидов в анализиру­емых средах, пользуются единицами удельной (активность, приходящаяся на единицу массы пробы - Бк\кг), поверхностной (активность, приходящаяся на единицу площади, оцениваемой поверхности - Бк\м²) и объемной актив­ностями (активность, приходящаяся на единицу объема анализируемой пробы Бк\м³, Бк\л).

Гамма-эквивалент источника (Г). Понятие используется для сравнения радиоактивных препаратов по их гамма-излучению.

Если препараты в тождественных условиях измерения создают одинако­вую мощность экспозиционной дозы гамма излучения, то активность их, как гамма-излучающих радионуклидов будет одинакова и эквивалентна опреде­ленной массе радия-226, взятого в качестве эталона.

Наиболее распрост­раненными единицами измерения активности гамма излучателей являются: « миллиграмм-эквивалент радия » (мг. экв. Ra) и « грамм-эквивалент радия » (г. экв a), а также и другие их производные.  Все они оцениваются по плот­ности поля гамма излучения (мощность экспозиционной дозы, Р\час), создаваемой  радионуклидными источ­никами на стандартном от них расстоянии (1см).  При этом, каждые  8, 4 Р\час (на расстоянии 1 см) и составляют активность источника в 1 мг. экв. ра­дия.  Соответственно 1 г. экв. радия создает на расстоянии в 1 см от себя плотность поля гамма излучения равную 8400 Р\час.

Миллиграмм-эквивалент радия (мг. экв. Ra) - активность любого радио­активного препарата, гамма-излучение которого (при идентичных условиях измерения) создает в воздушно-эквивалентной ионизационной камере такую же ионизацию, как государственный эталон - точечный источник (1 мг хими­чески чистого радия), находящийся в равновесии с его продуктами распада, после начальной фильтрации (оболочка - 0, 5 мм платины). А именно - создает на рас­стоянии в 1 см (в воздухе) мощность экспозиционной дозы гамма излучения  8, 4 рентгена в час (8, 4 Р/час).

Соотношение между активностью изотопа (А, мКи)  и его гамма эквивалентом (Г, мг. экв. Ra) будет выглядеть следующим образом:

Г = А × ( Кγ : 8, 4 ),

где:  Кγ  - гамма постоянная радиоактивного изотопа (величина численно равная мощности дозы гамма излучения, создаваемой нефильтрованным гамма излу­чением точечного источника активностью в один мили-Кюри на расстоянии в 1 см).

 

В. Активность источников

Активность лю­бого источника излучения, (А)	Распады в секунду   Беккерель (Бк)   1 Бк = 1 расп\с	Распады в минуту     Кюри (Ки)   1 Ки =3, 7× 1010 расп\ с = 2, 22× 1012 расп\ми­н.	1 Ки = 3, 7× 1010 Бк 1 Бк = 2, 703× 10-11Ки
Активность гамма- излучателей, (Г)	-	Грамм (миллиграмм)  эквивалент радия,   г (мг) экв Ra	1 мг. Экв. Ra = 8, 4 Р/час на расстоянии от источника в 1 см

 

 

Любой радионуклид (по сути дела) формирует вокруг себя поле гамма из­лучения, которое рассматривается как освобождение ядер от оставшихся избыточных энергий после испускания какой-либо частицы (альфа, бета, про­тона, нейтрона. . . ).

Однако, на практике к гамма излучающим радионуклидам относятся лишь те из них, которые создают поле гамма излучения достататочной (для регистрации) плотности, т. е. имеют определенный их вы­ход - не менее 0, 1% на распад.

Радионуклиды, имеющие меньший выход квантов гамма излучения к гамма излучателям не относятся и носят назва­ние чистых источников корпускулярного излучения (альфа, бета, протонно­го, нейтронного. . . ).

Так, уран-238 является чистым альфа излучателем, а его изотоп уран-235 относится уже к гамма излучающим радионуклидам,  хотя также большинство его ядер испытывают альфа превращения, формируя поля альфа и гамма излучений;  и только небольшая их часть - испытывает спон­танное деление, сопровождаемое излучением ядерных осколков (в свою очередь, испытываю­щих преимущественно альфа превращения),  нейтронным и гамма излучением.

Стронций-90 (один из основных загрязнителей среды) является чистым бета излучателем.

Значения выхода гамма квантов, спектра их энергий, ряда других фи­зических характеристик (период полураспада, гамма постоянные) приводят­ся в специальных таблицах физических характеристик гамма излучателей.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: