
- •Введение
- •Систематика задач дозиметрии
- •История деятельности комиссии по радиологической защите
- •Развитие рекомендаций комиссии рекомендация 60
- •Цели данной публикации
- •Область применения рекомендаций комиссии
- •Раздел 1. Поле ионизирующего излучения, основные понятия
- •1.1. Основные типы полей ионизирующего излучения
- •1.2. Основные единицы измерения поля излучения
- •Радиевый гамма-эквивалент. Керма-эквивалент
- •1.3. Векторные и скалярные характеристики поля излучения
- •1.3.1. Скалярные характеристики поля излучения
- •1.3.2. Векторные характеристики поля излучения
- •1.4. Связь между характеристиками поля излучения и показаниями детектора
- •Раздел 2. Классификация источников ионизирующего излучения
- •2.1. Типы радионуклидных источников
- •2.2. Геометрия узкого и широкого пучка гамма–излучения
- •Раздел 3. Основные закономерности ослабления фотонного излучения
- •3.1. Интенсивность излучения точечного изотропного моноэнергетического источника
- •3.2. Интенсивность излучения точечного источника излучения, (тонкий луч)
- •3.3. Интенсивность в точке
- •3.4. Ослабление потока фотонного излучения
- •Раздел 4. Дозовые характеристики поля излучения основные дозиметрические величины
- •4.1. Экспозиционная доза и ее мощность, единицы измерения
- •4.1.1. Экспозиционная доза.
- •4.1.2. Эффективный атомный номер вещества
- •4,1.3. Энергетические эквиваленты рентгена
- •4.1.4. Мощность экспозиционной дозы, уровень радиации
- •4.1.5. Связь между мощностью дозы и интенсивностью излучения
- •4.1.5.Гамма–постоянная и гамма–эквивалент
- •4.1.6. Керма–постоянная и керма–эквивалент
- •4.2. Поглощенная доза и ее мощность
- •4.2.1. Поглощенная доза, единицы измерения
- •4.2.2. Мощность поглощенной дозы
- •4.2.3. Распределение дозы по глубине биоткани
- •4.3. Керма и ее мощность
- •4.4. Биологическое действие ионизирующего злучения
- •4.4.1. Особенности воздействия ионизирующего излучения при действии на живой организм
- •4.4.2. Концепция безпороговой линейной зависимости доза–эффект
- •4.4.3. Зависимость доза–эффект в радиобиологии
- •4.5. Эквидозиметрия ионизирующих излучений
- •4.5.1. Эквивалентная доза, единицы измерения
- •4.5.2. Мощность эквивалентной дозы, единицы измерения
- •4.5.3. Эффективная эквивалентная доза
- •4.6. Современная система дозиметрических величин
- •4.6.1. Вспомогательные дозиметрические величины
- •4.6.2. Нормируемые дозиметрические величины
- •4.6.3. Операционные дозиметрические величины
- •5. Принципы и методы дозиметрии
- •5.1. Понятие о детекторе и основные требования
- •5.2. Схемы связи детекторов с электронными устройствами
- •5.3. Основные характеристики детекторов в дозиметрии
- •5.4. Ионизационный метод в дозиметтрии
- •5.4.1. Ионизационные камеры в дозиметрии
- •5.4.2. Газоразрядные счетчики
- •Раздел 6. Радиационная безопасности
- •6.1. Концептуальные основы радиационной безопасности
- •6.2. Цель и задачи радиационной безопасности
- •6.3. Риск, радиационный риск в ряду рисков
- •6.3.1. Концепция приемлемого риска.
- •6.4. Главные нормативные документы
- •6.4.1. Принципы нормирования в области радиационной безопасности
- •6.4.2. Основные пределы доз.
- •6.4.3. Допустимые уровни
- •6.4.4. Рабочие контрольные уровни
- •6.5. Естественные и искуственные источники радиации
- •6.5.1. Естественные источники излучений
- •6.5.2. Контроль и учет доз облучения
- •6.5.3. Индивидуальный контроль внутреннего облучения
- •6.5.4. Оценка годовых эффективных доз внешнего облучения
- •Введение
- •Раздел 1. Поле ионизирующего излучения, основные понятия
- •1.1. Основные типы полей ионизирующего излучения
- •1.2. Основные единицы измерения поля излучения
- •1.3. Векторные и скалярные характеристики поля излучения
- •1.3.1. Скалярные характеристики поля излучения
- •1.3.2. Векторные характеристики поля излучения
- •1.4. Связь между характеристиками поля излучения и показаниями детектора
- •Раздел 2. Классификация источников ионизирующего излучения
- •2.1. Типы радионуклидных источников
- •2.2. Геометрия узкого и широкого пучка гамма–излучения
- •Раздел 3. Основные закономерности ослабления фотонного излучения
- •3.1. Интенсивность излучения точечного изотропного моноэнергетического источника
- •3.2. Интенсивность излучения точечного источника излучения, (тонкий луч)
- •3.3. Интенсивность в точке
- •3.4. Ослабление потока фотонного излучения
2.2. Геометрия узкого и широкого пучка гамма–излучения
При прохождении излучения через вещество фотоны в процессе взаимодействия могут испытывать отклонения от своего первоначального направления движения, т.е. рассеиваться.
Если условия эксперимента таковы, что детектор излучения, расположен за поглотителем, не регистрирует рассеянных фотонов, то такой пучок называют узким (т.е. соблюдается «хорошая геометрия»), рис. .
Если рассеянные фотоны попадают в детектор, то такой пучок излучения является широким, «плохая геометрия», рис. .
Рис. . Геометрия широкого пучка γ-излучения.
1 – источник излучения, 2 – поглотитель; 3 – детектор.
В практических условиях (как правило) приходится иметь дело с широкими пучками излучения. Узкие пучки обычно создаются в специальных экспериментальных установках.
Наиболее характерные поля излучения точечных и протяженных источников за защитой приведены на рисунках .
P2
Рис. . Излучение точечного источника за защитой.
Если не сделано специальных оговорок, предполагается изотропный характер излучения и отсутствие самопоглощения в материале источника.
Плотности потока от точечного источника (рис. ) мощностью S (частица/сек) в точке P1 и в точке Р2 после защиты толщиной μd и без защиты (μ = 0) равны соответственно:
Рис. . Излучение линейного непоглощающего источника
в боковом направлении.
Раздел 3. Основные закономерности ослабления фотонного излучения
3.1. Интенсивность излучения точечного изотропного моноэнергетического источника
Прежде чем приступить к рассмотрению характера взаимодействия излучений с веществом, введем некоторые понятия и определения, которые нам придется использовать далее.
Монохроматическое излучение (моноэнергетическое) – это поток, состоящий из фотонов одинаковой энергии. Лишь у некоторых радионуклидов спектр гамма–излучения монохроматический (цезий –137).
Если в состав потока излучения входят фотоны различных, но вполне определенных энергий, то спектр излучения называется линейчатым (Со–60).
Непрерывный спектр – излучение в состав которого входят фотоны всевозможных энергий, начиная от нуля до некоторой максимальной величины (тормозное излучение).
Проследим, как изменяется интенсивность излучения на расстояниях R1 и R2 от источника S. Округлим мысленно точечный источник сферами с радиусами R1 и R2 , (Рис. ).
Если между сферами не происходит поглощения, то поскольку излучение распространяется прямолинейно, энергия Е, испускаемая источником, будет проходить через поверхность сферы S1 и S2. Энергия излучения, проходящая через единицу поверхности сферы радиусом R1, т.е. интенсивность излучения I1 на расстоянии R1 от источника, будет равна:
I1= Е / 4 π R ,
где Е – суммарная энергия излучения, испускаемая точечным источником в 1 с, а S1 = 4 π R – поверхность сферы с радиусом R1, соответственно для сферы радиусом R2:
I2 = E / 4 π R , откуда .
Если для точечного источника известна интенсивность излучения I1 на каком–либо расстоянии R1, то можно определить интенсивность I, которую создает источник на любом расстоянии R:
.
Для случая, когда R1=1см (или 1м) .
Все источники излучения, используемые на практике, имеют конечные размеры, следовательно, их нельзя считать точечными. Однако, когда линейные размеры источника значительно меньше расстояния, на котором производится измерение его интенсивности, с достаточной степенью точности выполняется закон обратной пропорциональности квадрату расстояния, т.е. в данных условиях источник точечный. Обычно это когда: а ‹‹ (10–15) R. Это закон обратных квадратов.
Для моноэнергетического излучения I = N h υ, где N – число фотонов, падающих в 1 с на площадку в 1 см2, h υ – их энергия.