Дозиметрия проникающей радиации Основные понятия и определения

Изучение проникающего излучения требует прежде все­го качественной и количественной оценки его интенсивности, осо­бенно для нормирования условий обитаемости. Основным видом оценки является определение количества излучения, поглощенного любым объектом, в частности человеком.

Нормирование производят по числу актов распада (если источ­ником излучения является радиоактивный распад), по экспозици­онной дозе и ее мощности и по величине и мощности поглощенной дозы. Величина названных параметров обусловлена значением факторов, характеризующих излучение: вида излучения, его энер­гии, спектра и т. д.

Подсчет числа актов распада является качественной оценкой проникающего излучения. Числом актов распада можно оценить зараженность местности, загрязнение окружающей среды, водое­мов и т. д.

Степень опасности пребывания человека в среде, где имеется радиоактивное излучение, характеризуется несколькими величина­ми и прежде всего экспозиционной дозой D_g, которая определяется количеством электричества, возникающего в единице массы воз­духа под воздействием проникающего излучения: D = q/m.

Если суммарный электрический заряд одного знака q измерять в кулонах (Кл), а массу воздуха т — в килограммах (кг), то экс­позиционная доза D₃ выразится в Кл/кг.

Мощность экспозиционной дозы P.j=D_:)jt [А/кг], где t-время.

Для оценки эффекта воздействия излучения на объект пользу­ются величиной поглощенной дозы О_л=Е1т, где Е — энергия из­лучения, поглощенная объектом, Дж; т — масса объекта, кг. Тогда размерность поглощенной дозы D_n получается в Дж/кг.

Мощность поглощенной дозы P_n=D_n/t [Вт/кг].

При измерениях параметров проникающего излучения применя­ли внесистемные единицы измерения, например рентген и рад. Рент­ген характеризует экспозиционную, а рад — поглощенную дозу.

Рентген (Р) —это такая доза излучения, при которой в резуль­тате ионизации в 1 см³ сухого воздуха при температуре 0°С и дав­лении 760 мм рт. ст. возникает электрический заряд, равный 1 ед. заряда в системе CGSE. Доза в 1 Р соответствует образова­нию 2,08-10⁹ пар ионов; на образование одной пары ионов затра­чивается энергия, равная 30 эВ. Мощность дозы в этом случае измеряется в рентгенах на секунду.

Единица поглощенной дозы — рад — равна энергии в 100 эрг, поглощенной объектом при облучении. Мощность поглощенной до­зы оценивается соответственно в радах на секунду.

Для оценки поглощенной дозы человека используют понятие эквивалентный молекулярный состав тела человека по отношению к молекулярному составу воздуха. В медицинской практике при­меняют также понятие биологического эквивалента рентгена (бэр). Бэр соответствует энергии 88 эрг в 1 г сухого воздуха

Приборы контроля ионизирующего излучения

Основой работы измерительных преобразователей, позволяю­щих регистрировать параметры проникающего излучения, служат явления, возникающие при воздействии проникающего излучения на вещество. К таким явлениям относятся: ионизация, возбуждение атомов и молекул, сопровождающееся появлением излучения свето­вого диапазона (люминесценции), изменение электропроводности вещества, его химического состава и некоторых теплофизических характеристик. Соответственно методы регистрации проникающего излучения разделяются на ионизационные, люминесцентные, элек­трические, химические и калориметрические. Для УФ-области применяется радиометр Аргус 04/05/06, в лабораторных измерениях используется прибор Мастер МАС-01.

Измерительные преобразователи служат для определения числа актов распада, экспозиционной и поглощенной доз. Наиболее рас­пространенными методами являются ионизационный и сцинтилляционный. Получили распространение полупроводниковые измери­тельные преобразователи, основанные на учете изменения прово­димости некоторых полупроводников под воздействием излучения, а также радиоспектрометрические методы и приборы.

Конструкция измерительного преобразователя определяется ви­дом излучения, пределами ожидаемой его интенсивности и энергии излучения. Так, при больших значениях энергии целесообразно использовать тепловые и химические методы измерения.