отношением:

٥ = -٢J Za(E)dlnE, (58.15)

где a(E)—коэффициент перехода от плотности нейтронного по­тока к дозе.

Оценка по приведенным формулам дает следующие резуль­таты. Доза нейтронов фермиевского спектра в диапазоне энергий 0,4 эВ — 0,5 МэВ составляет 43 % дозы быстрых нейтронов спект­ра деления в энергетическом диапазоне 0,5—5 МэВ. Однако до- зовый вклад нейтронов промежуточных энергий быстро возрас­тает с уменьшением верхней границы энергетического спектра быстрых нейтронов. Так, для диапазона энергий быстрых ней­тронов 0,5—1 МэВ дозовый вклад нейтронов фермиевского спект­ра составляет 280 %.

Таким образом, практически важно определять дозу нейтро­нов промежуточных энергий, в то же время именно в этой обла­сти возникают максимальные трудности дозиметрии.

§ 59. Энергетическая зависимость тканевой дозы

При облучении внешним нейтронным потоком тканевая доза распределяется внутри биологического объекта неравномерно. До- зовое распределение зависит от энергии нейтронов, геометриче­ских размеров объекта и распределения элементов в ткани. В результате многократного рассеяния и накопления нейтронов низких энергий доза может достигнуть максимального значения на некоторой глубине от поверхности объекта. С изменением энергии нейтронов положение максимума дозы смещается для различных энергетических групп неодинаково. Так, для мед­ленных нейтронов глубина расположения максимальной дозы увеличивается с ростом энергии нейтронов. Это объясняется тем, что основной вклад в дозу дают нейтроны, замедляющиеся до тепловых энергий, и положение максимума дозы примерно со­ответствует максимуму концентрации тепловых нейтронов. Одно­временно увеличивается и абсолютное значение максимальной дозы. Так, при облучении нейтронами с энергией 0,1 кэВ глу­бина максимальной дозы около 4 см, в то время как для тепло­вых нейтронов она равна 0,3 см٢ а абсолютное значение дозы для нейтронов с энергией 0,1 кэВ более чем в 2 раза выше, чем для тепловых нейтронов. В области промежуточных энергий нейтронов примерно до 30—40 кэВ положение максимума дозы ٢почти не изменяется и находится на глубине 4 см. Дальнейшее повышение энергии нейтронов заметно повышает роль ядер от­дачи в создании дозы, что приводит к смещению максимума дозы ближе к поверхности объекта. При энергии нейтронов 100— 500 кэВ тканевая доза на поверхности максимальна. Для быст­рых нейтронов максимальное значение дозы сохраняется на по­верхности объекта вплоть до энергии 10 МэВ. Дальнейшее по­

181

вышение энергии нейтронов снова приводит к смещению положе- НИЯ максимума дозы На некоторую глубину от поверхности объ- екта облучения.

В связи с неравномерностью распределения дозы по глубине при вычислении или измерении дозы необходимо точно указы- вать, к какому месту облучаемого объекта эта доза относится. Для радиобиологических целей иногда полезно знать среднюю тканевую дозу

где ٥^ —доза на глубине X биологического объекта, имеющего толщину й.

При контроле радиационной обстановки в целях обеспечения необходимой защиты следует ориентироваться на максимальные значения тканевой[ дозы. Зависимость максимальной тканевой дозы от энергии нейтронов выводится из кривых распределения глубинной дозы нейтронов различных энергий. Наиболее полные расчеты глубинной дозы первоначально сделали Снайдер и Ной- фельд. Важные теоретические и экспериментальные исследования глубинной нейтронной дозы выполнили советские ученые Б. м. Исаев, м. и. Шальнов, п. А. Ямпольский, л. А. Чудов, Г. Г. Петров, А. м. Коган.

Особенностью биологического действия нейтронов является то, что различные виды вторичного излучения, создающего тка- невую дозу, имеют различную относительную биологическую эф- фективность. ]Вклад в тканевую дозу того или иного вида ВТО’ ричного излучения изменяе'гся с изменением энергии нейтронов, и энергетическая зависимость эквивалентной и поглощенной доз оказывается различной. Тканевую дозу нейтронов можно пред- ставить в виде суммы составляющих, обусловленных протонами отдачи ٥п, тяжелыми ядрами отдачи ٥яд, ионизирующими ча٠ стицами, возникающими в ядерных реакциях, ٥р и у-квантами, возникающими при захвате нейтронов, ٥٦,:

(59.1) .لاه+₽ه+„ه+٠ه=اأه

Чтобы определить эквивалентную дозу, необходимо значение каждой[ составляющей в формуле (59.1) умножить на соответ- ствующий коэффициент качества:

٥ = ^п٥п؛^яд٥яд+^р٥р+^٥у. (59.2)

Зная зависимость каждой составляющей в формуле (59.2) от энергии нейтронов, можно установить энергетическую зави- симость эквивалентной дозы. Заметим, что вклад отдельных ком- понентов в эквивалентную дозу может существенно отличаться от вклада тех же компонентов в тканевую поглощенную дозу. Так, для медленных нейтронов роль ^-излучения в создании тканевой дозы значительно выше роли протонов, возникающих в реакции на азоте (ه<لاه₽). Однако коэффициент качества 182