No Image

Экспозиционная доза фотонного излучения

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
16 октября 2019

Лекция 15

Дозиметрические величины облучения

1. Основные дозиметрические величины. Единицы величин

2. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.

ИИ, распространяясь в воздухе, в различных веществах, биологической ткани живых организмов, вызывает возбуждение атомов и молекул, часто их ионизацию, а иногда и разрушение.

Для установления закономерностей воздействия распространения и поглощения ИИ в среде, в том числе и в биологической ткани, введены следующие основные характеристики:

экспозиционная доза фотонного излучения и ее мощность;

-поглощенная доза и ее мощность;

-эквивалентная доза и ее мощность;

-полувековая эквивалентная доза;

-коллективная эквивалентная доза и др.

Дозой облучения называется часть радиационного излучения, которая расходуется на ионизацию и возбуждение атомов и молекул любого облученного объекта.

В зависимости от места нахождения источника облучения различают внешние и внутреннее облучение.

Внешнее облучение имеет место, если источник излучения находится вне облучаемого объекта.

Внутреннее облучение имеет место, если источник излучения находится внутри облучаемого объекта.

Источники излучения могут быть как точечные, так и распределены на поверхности, в объеме или в массе вещества.

Связь между источником излучения, поля, дозы и радиобиологического эффекта показана на рис. 1.14

Экспозиционная доза фотонного излучения

Экспозиционная доза фотонного (рентгеновского и гамма-) излучения характеризует их способность создавать в воздухе заряженные частицы.

Выражается отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака dQ, образованного излучением в некотором объеме воздуха к массе dm в этом объеме:

Единица этой величины в СИ Кулон/кг, внесистемная единица – Рентген. На практике используются дробные единицы мкР, мР.

Доза в 1 Р накапливается за 1 час на расстоянии 1 м от источника радия массой 1 г, т.е. активностью в 1 Ки.

1 Рентген – это доза фотонного излучения, при прохождении которого через 1,29 . 10 -6 кг (1 см 3 ) воздуха при температуре 273 К давлении 100 кПа. В результате завершения всех ионизационных процессов, вызванных этим излучением, образуется заряд, равный 3,34 . 10 9 пар ионов.

Читайте также:  Клофелин время действия

1Р = 2,58 . 10 -4 Кл/кг; 1Кл/кг = 3,867 . 10 3 Р.

Поскольку экспозиционная доза накапливается во времени, на практике используется понятие «мощность экспозиционной дозы»

Мощность экспозиционной дозы – отношение приращения экспозиционной дозы dX за интервал времени dt к этому интервалу:

Единицы величины А/кг. Мощность дозы, измеренная на высоте 70-100 см относительно земли, часто называют уровнем радиации.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент – человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10399 – | 7282 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Экспозиционная доза — устаревшая характеристика фотонного излучения, основанная на его способности ионизировать сухой атмосферный воздух.

Определение [ править | править код ]

Количественно экспозиционная доза определяется как отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака, образованных после полного торможения в воздухе электронов и позитронов, освобожденных или порожденных фотонами в элементарном объеме воздуха, к массе воздуха в этом объеме [1] [2] . Мощностью экспозиционной дозы называется приращение экспозиционной дозы в единицу времени [3] .

Единицы измерения [ править | править код ]

  • Международная система единиц (СИ) — Кл/кг (1 Кл/кг ≈ 3,876⋅10 3 Р [3] );
  • Внесистемная единица — рентген (1 Р = 2,58⋅10 −4 Кл/кг [4] ).

Для выражения мощности экспозиционной дозы применяются соответственно единицы А/кг и Р/с [5] .

В связи с отказом от самого понятия экспозиционной дозы переход к единице Кл/кг не выполняется [6] .

Применение [ править | править код ]

Понятие экспозиционной дозы установлено только для фотонного излучения в диапазоне энергий фотонов от нескольких килоэлектронвольт до 3 МэВ [7] [8] . Экспозиционная доза также не учитывает ионизацию, обусловленную поглощением тормозного излучения, что для рассматриваемого диапазона энергий несущественно [9] [10] . В качестве дозиметрической величины, используемой для установления пределов допустимого облучения человека, не используется с 1954 года, когда было введено понятие поглощенной дозы, применимое для любых типов ионизирующего излучения [11] . В отечественной метрологии применение экспозиционной дозы и выпуск новых приборов для ее измерения не рекомендуется с 1990 года [6] [10] .

Читайте также:  Кишечные орошения минеральной водой польза и вред

Переход к другим дозиметрическим величинам [ править | править код ]

Керма в воздухе является энергетическим эквивалентом экспозиционной дозы фотонного излучения. Эти величины связаны следующим соотношением, справедливым для фотонов с энергией порядка 1 МэВ [12] [13] [14] :

K возд = W e ( 1 − g ¯ ) X , <displaystyle K_< ext<возд>>=<frac >)>>X,>

где W <displaystyle W> — средняя энергия ионообразования, e <displaystyle e> — заряд электрона, g ¯ <displaystyle <ar >> — средняя доля энергии вторичных частиц идущая на тормозное излучение в воздухе (в диапазоне энергий фотонов от 0,005 до 10 МэВ g <displaystyle g> меняется от 0 до 0,03), X <displaystyle X> — экспозиционная доза.

В условиях электронного равновесия [примечание 1] керма численно равна поглощенной дозе [16] , соответственно экспозиционная доза в 1 Р эквивалентна 8,73⋅10 -3 Гр поглощенной дозы в воздухе. При этом в биологической ткани поглощенная доза будет составлять 9,6⋅10 -3 Гр [17] [14] (строго говоря это соотношение справедливо при облучении фотонами с энергией от 100 кэВ до 3 МэВ [18] ). Так как коэффициент качества для фотонов равен единице, то поглощенная доза в данном случае равна эквивалентной, выраженной в зивертах.

В работе Брегадзе Ю.И. приведено сравнение экспозиционной дозы X, выраженной в рентгенах, и измеряемого современными дозиметрами амбиентного эквивалента дозы H*(10), выраженного в зивертах. Показано, что при энергии фотонов свыше 500 кэВ справедливо соотношение H*(10) ≈ X/100. В диапазоне от 30 до 500 кэВ значение H*(10) дает более консервативную оценку полученной дозы, а при энергиях фотонов ниже 30 кэВ прибор измеряющий экспозиционную дозу (при достаточной чувствительности) будет завышать вклад низкоэнергетического излучения в облучение внутренних органов человека [19] .

Для характеристики рентгеновского и g-излучений по эффекту ионизации используют экспозиционную дозу. Эта доза выражает энергию фотонного излучения, преобразованную в кинетическую энергию вторичных электронов, производящих ионизацию в единице массы атмосферного воздуха. В качестве характеристики воздействия фотонного излучения с энергией от 5 кэВ до 3 МэВ на окружающую среду используют экспозиционную дозу Х.

Читайте также:  Лактофильтрум при алкогольном отравлении

Экспозиционная доза фотонного излучения – это отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, образованных в сухом атмосферном воздухе (при полном торможении вторичных электронов и позитронов) в элементарном объеме dV, к массе воздуха dm в этом объеме:

. (41)

В СИ экспозиционная доза измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг), а внесистемной единицей является рентген (Р).

Рентген это доза фотонного излучения, при какой в 1 см 3 сухого атмосферного воздуха в результате ионизации при нормальных условиях (температура 0°С, давление 101,3 кПа или 760 мм рт. ст.) образуется заряд q, равный 3,34 × 10 – 10 Кл каждого знака, что соответствует образованию 2,08 × 10 9 пар ионов. Поскольку 1 см 3 воздуха имеет массу 1,29 × 10 – 6 кг, то

1 Р = = 2,58 × 10 – 4 Кл/кг.

1 Р = 2,58 × 10 – 4 Кл/кг;

1 Кл/кг = 3,88 × 10 3 Р.

Дольные единицы: 1 мкР = 10 – 6 Р и 1 мР = 10 – 3 Р.

В условиях лучевого равновесия заряженных частиц экс-позиционной дозе 1 Кл/кг соответствует поглощенная доза 33,8 Гр в воздухе и 36,9 Гр в биологической ткани.

Дозе в 1 Р соответствует поглощенная доза 0,87 рад в воздухе или 0,96 рад в биологической ткани. Поэтому в тканях с погрешностью до 5% экспозиционную дозу в рентгенах и поглощенную дозу в радах можно считать одинаковыми.

Дата добавления: 2016-01-29 ; просмотров: 647 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Отравления
0 комментариев
No Image Отравления
0 комментариев
No Image Отравления
0 комментариев
No Image Отравления
0 комментариев
Adblock detector