Материал: Lection#24, Anders Ebergard K-21
Понятие о дозиметрии.
Степень, величина и форма лучевых поражений, развивающихся у биологических объектов при воздействии на них ионизирующих излучений, в первую очередь зависят от величины поглощенной энергии излучения.
Для характеристики этого показателя используется понятие поглощенной дозы, т.е. энергии, поглощенной массой облучаемого вещества. За единицу поглощенной дозы облучения принимается Джоуль на килограмм (Дж/кг) – Грей (Гр., Гй.).
Грей - это поглощенная доза излучения, переданная массе облучаемого вещества в 1 кг и измеряемая энергией в 1 Дж любого вида ионизирующего излучения.
В радиобиологии и радиационной гигиене широкое применение получила внесистемная единица измерения поглощенной дозы - рад (радиационная адсорбированная доза).
Рад - это такая поглощенная доза, при которой количество поглощенной энергии в 1 грамме любого вещества составляет 100 эрг независимо от вида и энергии излучения.
1 Дж/кг = I Гр = 100 рад.
Для характеристики дозы по эффекту ионизации, возникающему в воздухе, используется т.н. экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучений - количественная характеристика рентгеновского и гамма-излучении, основанная на их ионизирующем действии и выраженная суммарным электрическим зарядом ионов одного знака, образованных в единице объема в условиях электронного равновесия.
За единицу экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений принимается Кулон на килограмм (Кл/кг).
Кл/кг- экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучении, при которой сопряженная с этим излучением корпускулярная эмиссия на килограмм сухого атмосферного воздуха производит в воздухе ионы, несущие заряд в 1 Кулон электричества каждого знака.
Внесистемной единицей экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений является Рентген (Р).
Рентген- это единица экспозиционной дозы гамма- фотонного излучения, при прохождении которого через 1 см3сухого атмосферного воздуха в результате завершения всех ионизационных процессов в воздухе создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака (или образуется 2,08*109пар ионов).
При этом существует следующая взаимосвязь доз экспозиционной и поглощенной:
Дэкс.= 0,877 Дпогл.
Поглощенная и экспозиционная дозы излучений, отнесенные к единице времени, называются мощностью поглощенной и экспозиционной доз.
Мощность экспозиционной дозы гаммы-излучения можно определить как количество гамма-квантов, (в рентгенах), испущенных объектом за единицу времени (Р/ч, мР/ч, мкР/ч).
Мощность поглощенной дозы - это количество энергии, поглощенной единицей биологической ткани за единицу времени (Рад/с, Гр/с).
Основные единицы измерения ионизирующих излучений можно представить в виде таблицы
Классификация поражений ионизирующими излучениями при ядерных взрывах.
|
Радиационные факторы ядерного взрыва и виды поражений |
||
|
Проникающая радиация |
Радиоактивные осадки в период их Выпадения |
Излучение на местности, загрязненной радиоактивными осадками |
|
1. Изолированные поражения гамма-излучением: острая лучевая реакция, острая лучевая болезнь, острейшая лучевая болезнь, преимущественно локальное лучевое поражение. 2. Изолированные поражения смешанным гамма-нейтронным излучением: острая лучевая реакция, острая лучевая болезнь, острейшая лучевая болезнь, преимущественно локальное лучевое поражение. 3. Комбинированные радиационные поражения (в результате одновременного действия других поражающих факторов взрыва – ударной волны и светового излучения): острое лучевое поражение в сочетании с механической травмой; острое лучевое поражение в сочетании с ожогом кожи; острое лучевое поражение в сочетании с механической травмой и ожогом кожи. |
1. Поражение кожи в результате ее загрязнения выпадающими радиоактивными частицами. 2. Поражение щитовидной железы в результате проникновения в организм (ингаляционно) радиоактивного йода. |
1. Общее поражение организма гамма-излучением: острая лучевая реакция, острая лучевая болезнь, острейшая лучевая болезнь. 2. Поражение кожи в результате дистанционного и контактного (при сильном пылеобразовании) действия бета-излучения 3. Лучевое поражение, обусловленное попаданием радиоактивных частиц внутрь организма (чаще в сочетании с лучевой болезнью от внешнего гамма-облучения). |
Дози́метр (см. рисунок 24.1)— прибор для измерения экспозиционной дозы, кермы фотонного излучения, поглощенной дозы и эквивалентной дозы фотонного или нейтронного излучения, а также измерение мощности перечисленных величин. Само измерение называется дозиметрией.
Рис.24.1 (Дозиметр)
Описание бытовых дозиметров
Бытовые приборы, как правило, имеют световую и (или) звуковую сигнализацию и дисплей для отсчёта измерений. Размер и исполнение варьирует от наручного браслета до «карманного» исполнения. Время непрерывной работы от одной батареи от нескольких часов до нескольких месяцев.
Как правило, бытовые приборы не позволяют оценить дозу, полученную при контакте с нейтронными источниками. Оценка фотонного, α и β-излучения зависит от наличия дополнительных фильтров и характера используемых датчиков. Например, приборы сконструированные на датчике СБМ-20, и выполненные в сплошном пластиковом корпусе, настроены на измерение только одного вида ИИ- фотонного (жесткого γ-излучения)
Диапазон измерения бытовых дозиметров, как правило, зависит от характера используемых в приборе датчиков. Например, для датчика СБМ-20 предел 4*103имп/сек, где 60имп/мкР пределом измерения будет ~66 мкР/сек вне зависимости от градуировки на экране. При подходе к пороговым значениям возникнет срыв детекции, что обусловлено образованием тлеющего разряда в детекторе. Значения мощности дозы на экране будут резко уменьшаться.