Билет # 1

1. Экспозиционная доза, единицы измерения.

Определение: мера ионизациии, производимой фотонами в воздухе; определена только для поля фотонного излучения.

Единица: рентген (Р)

ЭД - количественная характеристика фотонного излучения, численно равная отношению средней величины суммарного заряда (dQ) всех ионов одного знака, созданных в воздухе, когда все и позитроны, освобожд. в водухе в элементарном объёме V (dM), полностью остановились в этом V, к массе этого V (dM).

(в СИ: Кл/кг)

2. Принцип радиофотолюминесценции

Принцип радиофотолюменсцентных детекторов основан на том, что при поглощении ИИ образуются дефекты в кристалле (F-центры), концентрация которых пропорц. поглощ. дозе.

В процессе облучения люминофора образ-ся F-центры. У ряда материалов F-центры обладают рядом доп. уровней. Электроны перескакивают из осн. уровня на один из разреш. и назад. Это сопровождается люминесценцией (радиофотолюм.).

Интенсивность р/ф/л пропорц. ультрафиол. вспышке и поглощ. дозе:

Здесь нет рекомбинации, следовательно, можно измер. одну величину неск. раз.

Отсутсвие фединга.

Могут использоваться для измер накопл. дозы в течение периода.

После обжига может использоваться снова. Многократное применение (после отжига уходят F-центры).

Билет # 2

1. Поглощенная доза, единицы измерения.

Определение: мера энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.

Единица в СИ: грей (Гр);

Поглощённая доза равна отношению ср. значения энергии, переданной ионизирующим излучением веществу, в элемент. V, к массе вещества в этом V.

Для нейтронов: керма ≈ поглощ. дозе.

2. Трековый метод дозиметрии нейтронов. Тяжелые заряженные частицы вызывают повреждения в твердых веществах с большим электрическим сопротивлением (в изоляторах) вдоль траектории движения. В местах повреждения вещество обладает повышенной растворимостью и при химическом травлении удаление вещества из зон повреждения идет более интенсивно, чем из неповрежденных областей, в результате в местах пролета заряженных частиц проявляются видимые под микроскопом треки. В некоторых веществах видимые треки оставляют только осколки деления, а α-частицы и легкие ядра отдачи не могуг быть зарегистрированы. В более чувствительных веществах (в веществах, в которых для повреждений требуется меньшие энергетические потери заряженной частицы) треки от α-частиц становятся видимыми, и их легко отличить от треков, образованных осколками деления. Последнее обстоятельство делает возможным применение этого метода для нейтронной дозиметрии. Для регистрации тепловых, промежуточных и быстрых нейтронов используют делящиеся вещества (нептуний, уран и др.) в виде слоев плотно прижатых к диэлектрику. Измеряемое число треков на единице площади детектора выражается соотношением: n = ξ·Ν·Φ·σ_f, где: n — количество треков, ξ — доля образованных продуктов деления, попадающих в детектор; N — число делящихся ядер в единице объема; Φ — флюенс нейтронов в данном энергетическом диапазоне; σ_f — среднее эффективное сечение деления для нейтронов данного энергетического диапазона. Поскольку спектр и угловое распределение продуктов деления одинаковые для всех делящихся веществ, коэффициент ξ можно считать одинаковым для всех детекторов. Эквивалентную дозу можно вычислить ,если имеется регламентированная зависимость ее от энергии нейтрона на единичный флюенс. где: h — коэффициент пропорциональности, равный эквивалентной дозе на один нейгрон данной энергии. Поскольку h и σ_f зависят от энергии нейтронов, для практических измерений на диэлектрик наносят комбинацию делящихся материалов, каждый из которых избирательно реагирует на нейтроны в определенном энергетическом диапазоне. Разновидностью трекового метода регистрации нейтронов является использование детекторов на основе перегретой жидкости. Такие детекторы представляют собой равномерно распределенные в полиакриламиде капли фреона, который при комнатной температуре находится в перегретом состоянии. При облучении нейтронами в каплях образуются пузырьки газа, число которых пропорционально дозе облучения.

Билет # 3

1. Поглощенная доза в органе, единицы измерения.

Средняя ПД в органе или в ткане - физ. основа эквидозиметрических величин.

- концентрация энергии, переданной иониз. излучением в-ву органа;

- ПД в органе;

- ср. энергия излучения вида R, поглощ. органом Т;

- масса органа T.

Единица: гр (грей).

2. Активационный метод дозиметрии нейтронов. Суть метода состоит в том, что под действием нейтронов вне радиоактивных веществах могут образоваться радиоактивные ядра. т.е. нерадиоактивные вещества приобретают наведенную активность (активируются). Наведенная активность зависит от плотности потока нейтронов и энергии. Активационный метод удобен тем, что позволяет определить большую (аварийную) дозу и спектр нейтронов в присутствии интенсивного γ-излучения, а при известном спектре нейтронов — эквивалентную дозу. Для ядерно-энергетических установок приходится учитывать три группы нейтронов: быстрые, промежуточные и тепловые. Спектр быстрых нейтронов деления хорошо известен, сечения активации для пороговых детекторов (детекторов, которые активируются, начиная с какой-то определенной пороговой энергии нейтронов) не зависят от спектра нейтронов. Сечение активации веществ тепловыми нейтронами тоже величина постоянная. Таким образом зависимость активности детектора от плотности потока нейтронов в этих областях энергий можно выразить соотношениями: A_т =λ·t·n·σ_т·Ц_т ·е^-λt Α_б=λ·t ·n·σ_б.Ц_б.e^-λt где: λ — постоянная распада образующихся радиоактивных атомов; n — количество исходных атомов в детекторах; σ_т,σ_б—сечение активации тепловымии быстрыми нейтронами; Ц_т , Ц_б — плотность потока тепловых и быстрых нейтронов; t — время облучения. Данные соотношения справедливы для случая, когда t « T_1/2. Промежуточные нейтроны, образующиеся в результате замедления быстрых нейтронов, имеют спектр,соответствующий изменению энергии Ц_п(E)=а/E где: а—постоянная величина; Для промежуточных нейтронов зависимость активности детектора от плотности потока нейтронов имеет вид А = λ^. n·t·е^-λt ·Σ , где: Σ — резонансный интеграл, который определяет активацию под действием нейтронов во всем интервале энергии промежуточных нейтронов. Для веществ, в сечении захвата которых имеется резонансный пик,Σпрактически полностью определяется этим пиком. Активационный дозиметр должен состоять из трех детекторов, каждый из которых регистрирует нейтроны в одной из областей энергии. Например аварийный дозиметр АИДА имеет три активационных детектора Cu⁶³ и P³¹ в кадмиевом фильтре и Cu⁶³безфильтра. Кадмий практически полностью поглощает тепловые нейтроны. Таким образом, медный детектор в кадмии регистрирует только промежуточные нейтроны, без кадмия — тепловые и промежуточные, а фосфорный — быстрые. Под действием облучения детекторы активируются по реакциям Cu⁶³ + n -> Cu⁶⁴ + γ , P³¹ + n -> S³¹ + p , β-активность облученных детекторов измеряют на счетной установке. Доза от смешанного нейтронного потока будет равна сумме трех составляющих: где a₁, а₂, а₃ — коэффициенты, численно равные эквивалентной дозе на один нейтрон в данном диапазоне энергий, A_т+п — активность детектора, наведенная тепловым и промежуточным нейтронами, A_п — активность детектора, наведенная промежуточными нейтронами, A_б — активность детектора, наведенная быстрыми нейронами; λ — постоянная распада образующихся радиоактивных атомов, σ_т — сечение активации тепловыми нейтронами; σ_б — сечение активации быстрыми нейтронами, n — количество исходных атомов в детекторах, Σ — резонансный интеграл Величины A_т+п , A_п и A_б получают в результате измерения наведенной активности детекторов, остальные вычисляют по таблицам как физические характеристики активационных детекторов.

Билет # 4

1. Эквивалентная доза в органе, единицы измерения.

Назначение: оценка вероятности развития стохаст. эфф. в рез-те облуч. органа T.

Определение: произведение поглощ. дозы в органе на взвешивающий коэф. облучения:

Единица: зиверт (Зв); с учётом взрвеш. коэф.

Экв. доза является функционалом, приводящим облучение органов и тканей человека любым излучением к эквивалентному по ущербу облучению стандартным редкоионизир. излучением; в качестве такого станд. излучения является фотонное.

1 Зв эквив. дозы в органе T представляет собой такую величину экв. дозы от любого вида излучения, при которой имеет место стохаст. эфф. точно такой же, как и при поглощ дозе в данном органе фотонного излучения в 1 Гр.

(Экв. доза определяется временнымм интервалами, внешним облучением).

- временной интеграл мощности

- время попадания радионукл. в организм человека;

-время пребывания в организме;

- мощность дозы в органе Т от радионукл.

2. Бэрметрия нейтронов.

-раздел дозиметрии, разрабатывающий методы измериния и расчета эквивалентных доз ионизирующих излучений.