83. Пересчет единиц радиоактивности: а, Аs, Аm, Аv

Единицей активности в системе СИ принят 1 распад/с = 1 Бк (назван Беккерелем в честь французского ученого (1852–1908 г), открывшего в 1896 году ес­тественную радиоактивность солей урана). Используют также кратные единицы: 1 ГБк = 10⁹ Бк – гигабеккерель, 1 МБк = 10⁶ Бк – мегабеккерель, 1 кБк = 10³ Бк – килобеккерель и др.

Существует и внесистемная единица Кюри, которая изымается из употребления согласно ГОСТ 8.417-81 и РД 50-454-84. Однако на практике она пока используется.

За 1Кu принята активность 1г радия-226.

1Кu = 3,710¹⁰ Бк; 1Бк = 2,710^–11Кu (2)

Используют также кратные единицы: мегакюри 1 МКu = 110⁶ Кu и дольные – милликюри, 1 мКu = 10^–3 Кu; микрокюри, 1 мкКu = 10^–6 Кu.

Удельную, объемную и поверхностную активность можно записать cоответственно в виде:

А_m = А/m; А_v = А/v; А_s = A/s (3)

где: m – масса вещества; v – объем вещества; s – площадь поверхности вещества.

Для пересчета удельной активности в поверхностную и объемную запишем А_m в виде:

А_m = A/m = A/srrh = А_s/rrh = A_v/rr (4)

где: rr – плотность почвы, принимается в Республике Беларусь равной 1000 кг/м³; h – корнеобитаемый слой почвы, принимается равным 0,2 м; s – площадь радиоактивного заражения, м². Тогда:

А_m = 510^–3 А_s ; А_m = 10^–3 A_v (5)

В этих формулах выражается: A_s в Бк/м² или Кu/ м²; A_v – в Бк/м³ или Кu/м³. А_m может быть выражена в Бк/кг или Кu/кг.

На практике A_s может быть известна в Бк/м², Кu/м², Кu/км² и в дробных единицах; A_v может быть известна в Бк/м³ или Кu/м³, Бк/л и др.

По формуле (1) можно определить любое неизвестное, если другие величины известны.

В ряде случаев если известна активность радионуклида A можно определить массу m и наоборот, используя формулу

(6)

где М – массовое число;

Т– период полураспада;

N_A – число Авогадро.

86. Расчет коэффициентов ослабления гамма-излучения веществом

На практике часто необходимо оценить проникающую способность гамма-квантов. Не имея массы, они не могут замедляться в среде, а лишь поглощаются или рассеиваются. При прохождении через вещество их энергия не меняется, но уменьшается интенсивность излучения по следующему закону:

I = I_о · е^{– µх} (7)

где: I = Е_γn/t; n/t – число гамма-квантов, падающих на единицу поверхности в единицу времени (плотность потока гамма-квантов); mm– коэффициент поглощения; х – толщина поглотителя (вещества), см; I_о – начальная интенсивность квантов до прохождения поглотителя, МэВ/с.

В формуле (7) величину µ можно найти в таблицах, но она не несет прямой информации о степени поглощения гамма лучей веществом. Поэтому в практических расчетах удобно пользоваться и такой табличной величиной, как «толщина слоя половинного ослабления d».

Тогда, формула (7) примет вид:

К_осл = 2^х/d (8)

где К_осл – коэффициент ослабления гамма-излучения проходящего через преграду толщиной х и значением слоя половинного ослабления для данного материала d.