- •Isbn 5-283-02968-9
- •Глава 1
- •§ 1. Основные понятия
- •§ 2. Скалярные характеристики поля излучения
- •§ 3. Дифференциальные характеристики поля излучения
- •§ 4. Векторные характеристики поля излучения
- •§ 5. Токовые и потоковые величины в рассеивающей
- •§ 6. Теорема фано
- •§ 7. Поглощенная энергия излучения
- •§ 8. Линейная передача энергии
- •§ 9. Поглощенная доза
- •§ 10. Экспозиционная доза
- •§ 11. Коэффициент качества излучения. Эквивалентная доза
- •§ 11 Коллективная доза
- •§ 14. Коэффициент передачи энергии излучения
- •§ 15. Электронное равновесие
- •§ 16. Эффективный атомный номер вещества
- •§ 17. Средняя энергия новообразования
- •§ 18. Соотношение брэгга—грея
- •§ 19. Энергетическая зависимость чувствительности дозиметрического детектора в поле фотонного излучения
- •§ 20. Обобщенный принцип дозиметрии
- •§ 21. Вводные замечания
- •§ 22. Закономерности ионизационных камер
- •§ 23. Универсальная характеристика ионизационной камеры
- •§ 24. Закономерности ионизационных амер
- •2/3٠|2باكإب1 непр'/
- •§ 27. Газоразрядные счетчики
- •§ 28. Полостные ионизационные камеры
- •§ 29. Роль 6-электронов
- •Глава 5
- •§ 30. Особенности полупроводниковых детекторов
- •§ 31. Носители электрических зарядов в беспримесном полупроводнике
- •§ 32. Примесные полупроводники
- •§ 34. Уравнение протекания тока через полупроводниковый детектор
- •§ 35. Вольт-амперная характеристика полупроводникового детектора с /,-«-переходом
- •§ 36. Дозиметрические характеристики полупроводниковых
- •Глава 6
- •§ 37. Принцип метода
- •§ 41. Оптические эффекты в люминофорах
- •§ 42. Механизм радиофотолюминесценции
- •§ 43. Радиофотолюминесцентные дозиметры
- •§ 44. Механизм радиотермолюминесценции
- •§ 45. Кинетика термолюминесценции
- •§ 46. Кривая термовысвечивания
- •§ 47. Влияние режима облучения на чувствительность термолюминесцентных дозиметров
- •§ 48. Затухание люминесценции
- •§ 49. Люминесцентные дозиметры
- •§ 50. Фотохимическое действие излучения
- •§ 51. Дозовля чувствительность фотодозиметрл
- •52 ا. Компенсация энергетической зависимости чувствительности. Индивидуальный фотоконтроль
- •§ 53. Радиационно-химические превращения
- •§ 54. Жидкие дозиметрические системы
- •Глава 9
- •§ 57. Преобразование энергии нейтронов в веществе
- •§ 59. Энергетическая зависимость тканевой дозы
- •§ 60. Дозиметрия быстрых нейтронов с помощью ионизационных камер
- •§ 61. Применение пропорциональных счетчиков для дозиметрии быстрых нейтронов
- •§ 62. Сцинтилляционный метод дозиметрии нейтронов
- •§ 63. Активационный метод дозиметрии нейтронов
- •§ 64. Трековые дозиметрические детекторы
- •§ 65. Другие методы дозиметрии нейтронов
- •§ 66. Особенности дозиметрии высокоинтенсивных потоков ионизирующего излучения
- •§ 67. Жидкостные ионизационные камеры
- •§ 68. Ионизационные камеры без внешнего источника напряжения
- •§ 69. Детекторы прямой зарядки (радиационные элементы)
- •§ 70. Твердотельный комптоновский дозиметр
- •§ 71. Применение электретов в дозиметрии
- •§ 72. Тепловое действие ионизирующего излучения
- •§ 73. Одиночный калориметр
- •§ 74. Квазиадиабатическии режим калориметра
- •§ 75. Дифференциальная калориметрическая система
- •§ ٢6. Особенности дозиметрии высокоэнергетического фотонного излучения
- •§ 78. Квантометр
- •§ 79. Метод разности пар ،метод тонких конверторов؛
- •§ 80. Дозиметрия ускоренных заряженных частиц
- •Глава 12
- •§ 81. Общие замечания
- •§ 82. Лпэспектры
- •§ 83. Формирование лпспектров. Средние значения
- •§ 84. Распределение длины пути в сферической полости
- •§ 85. Связь лпэ-распределения с амплитудным спектром
- •§ 86. Метод линейной суперпозиции показаний нескольких детекторов
- •§ 87. Структура ионизации в конденсированных средах
- •§ 88. Основные положения теории неравномерной ионизации
- •§ 89. Рекомбинационный метод
- •§ 90. Предмет микродозиметрии
- •§ 91. Статистическая природа первичной передачи энергии
- •§ 93. Микродозиметрические величины и функции их распределения
- •§ 94. Экспериментальные методы микродозиметрии
- •§ 95. Прикладное значение микродозиметрии
- •§ 96. Пути поступления радионуклидов внутрь организма
- •§ 97. Образование и свойства радиоактивных аэрозолей
- •§ 98. ٥С٥бенн٥сти биологического, действия радиоактивных -аэрозолей
- •§ 100. Формирование дозы излучения инкорпорированных радионуклидов
- •§ 101. Кинетика формирования дозы
- •§ 1٠3. Кинетика продуктов, распада радона на фильтре
- •§ 104. Метод скрытой энергии
- •§ 105. Дозовая функция очечного источника ?-частиц
- •§ 106. Теорема обратимости дозы
- •§ 107. Доза от протяженных источников
- •Глава 15
- •§ 108. Общие замечания
- •§ 109. Расчетные методы дозиметрии р-излучения
- •Элементы метрологии в области ионизирующих излучений и радиоактивности
- •Оптимизация приборной погрешности по экономическому
- •В чем проблема!
- •Два класса дозиметрических величин
- •Переводные коэффициенты
- •Концепция универсальной дозы
- •Представительные фантомно-зависимые величины
- •٥О о 0 0 ٠١0 105 106 107 Энергия, эВ
- •1. Поле ионизирующего излучения
- •2. Доза излучения
- •Глава 3. Физические основы дозиметрии фотонного излучения ٠
- •Г л а в а 8. Фотографический и химический методы дозиметрии фотонно го излучения
- •§ 89. Рекомбинационный метод
- •13. Микродозиметрия
- •Глава 15. Дозиметрия потоков заряженных частиц
- •§ 108. Общие замечания . . ...٠٠٠
- •§ 109. Расчетные методы дозиметрии р-излучения ,
Глава 12
ЛПЭ-МЕТРИЯ
Наличие
связи между линейной передачей энергии
(ЛПЭ) заряженных частиц и радиационным
эффектом расширяет возможности
дозиметрии излучений различного
качества. ЛПЭ оказы٠
вается
более универсальной качественной
характеристикой излучения, чем его
энергия. Это проявляется в том, что для
различных видов излучения радиационный
эффект в расчете на единицу дозы примерно
одинаков, если одинакова ЛПЭ генерируемых
в облучаемом объекте заряженных частиц.
Определение ЛПЭ становится важной
задачей дозиметрии, поскольку знание
ЛПЭ и дозы в большом числе случаев
позволяет сопоставить излучения
различных видов по отношению к
радиационному эффекту. Знание ЛПЭ
необходимо для определения относительной
биологической эффективности и
коэффициента качества излучения.
Одновременное измерение поглощенной
дозы и ЛПЭ в принципе позволяет
определять эквивалентную дозу излучения.
Задача
определения ЛПЭ, однако, не является
простой. Даже в поле моноэнергетического
излучения возникающие в облучаемом
веществе заряженные частицы имеют
различные ЛПЭ, поэтому необходимо
измерять ЛПЭ-спектры, представляющие
собой распределение ЛПЭ либо по числу
частиц, либо по поглощенной энергии.
Измерение
и исследование ЛПЭ-спектров является
предметом раздела дозиметрии —
ЛПЭ-метрии.
При
разработке дозиметрических детекторов
иногда удается обеспечить такую
зависимость их чувствительности от
вида излучения, что в некотором
энергетическом диапазоне их показа-
248§ 81. Общие замечания
ния
пропорциональны эквивалентной дозе.
Дозиметры такого типа иногда называются
бэрметрами. В бэрметрах обычно не
измеряется непосредственно ЛПЭ-спектр,
а пропорциональность их показаний
эквивалентной дозе обеспечивается
управлением чувствительностью и
соответствующей градуировкой. По
значению эквивалентной и поглощенной
доз можно найти коэффициент качества
или относительную эффективность
действия излучения (в частности,
ОБЭ), которые связаны со средними
значениями ЛПЭ. Это позволяет отнести
вопросы бэрметрии к задачам ЛПЭ-метрии,
что в некоторой степени условно *.
Имея
в виду обобщенный принцип дозиметрии,
уместно отметить, что ЛПЭ-метрия
реализует моменты более высокого
порядка спектра энергетических
потерь, чем простое измерение поглощенной
дозы. Действительно, эквивалентную
дозу можно определить следующей
формулой:
Н
= ٤)
٠٢٦)
В (£)،/£, (81.1)
где
т٤)
١)
— относительная эффективность действия
по данному эффекту излучения с ЛПЭ,
равной ٤/،(٤)٥
;٤
— часть
поглощенной дозы, обусловленная
частицами с ЛПЭ в интервале от Ь
до ٥(£)—плотность
распределения дозы по ЛПЭ, ко
торая
связана с флюенсом частиц Ф(£)
٤)٥)=ф(£)٤. (81.2)
Ф(£)
можно трактовать как плотность
распределения числа ча-
стиц по ЛПЭ.
О
зависимости эффективности действия
от ЛПЭ можно пред-
положить, что она
является гладкой дифференцируемой
функ-
цией, принимающей только
положительные значения. Представим
г١(٤)
в виде ряда разложения по степеням
величины ٤:
٧٨،٠3
=
(٦
(81.3)
Если
Ф — полный флюенс частиц со всеми
возможными значениями ЛПЭ, а /(£) —
плотность вероятности найти частицу
со значением ЛПЭ в интервале от ٤
до
£ + ،/£,
то вместо формулы (81.2) можно написать
٤)٥)=Ф£/(£). (81.4)
Подставив
формулы (81.3) и (81.4) в (81.1), получим
оо
Г ٥٥
О
1_ о
(81.5)
*
Термин «бэрметрия» выходит из
употребления, уступая место более
широкому по смыслу — «эквидозиметрия».
249
ЛПЭ
которых находится в пределах от ٤
до Полный
флюенс
(интегральная характеристика)
00
00
عي(ء)٠ئ
=
غم(٤)٠ل=٠
Введем
в рассмотрение плотность частотного
распределения линейной передачи энергии
غ)
ج)
так, что £(خلى(خ
представляет
собой вероятность обнаружить трек,
связанный с ЛПЭ в преде- лах от لح
до
لحهبلح.
Покажем, что функции خ)غ)
и /(لم)
представ-
с
ЛПЭ от
١اهبا
до
ا
ляют
одно и то же распределение.
Поглощенная
энергия, обусловленная частицами
,خي(غ)ج]/هخه(غ)ك٨
где
N
- общее число частиц, пересекающих
данный объем, а ? — средняя длина трека
в этом объеме. Средняя длина трека
связана с общим числом частиц очевидным
соотношением
.م٨/ي/ت:7
Подставив
формулу (82.13) в (82.12), получим
.لحللح(لم)ع(٠ةة)=لحيبرلم)£ع
Из
сопоставления формул (82.6) и (82.14) заключаем,
что ٠(لح)ا=(لح)ع
Следовательно,
доля длины треков, связанных с ЛПЭ,
равной ٤,
равна вероятности того, что произвольно
вы- бранный трек связан с частицей, ЛПЭ
которой равна [. в этом смысле функции
ك)ك)
и غ)ع)
характеризуют частотное лпэ-рас-
пределение, и среднее значение Ет можно
назвать частотным
сред٠
ним
значением ЛПЭ.
Если
задан частотный ЛПЭ-спектр ф(٤),
то полная доза опре- деляется формулой
82.15) .غي](])٠ال-٠)
Здесь
لمل(لح)٠
—флюенс
частиц со значениями ЛПЭ от لح
до
لحي+لم.
Подынтегральная функция в формуле
(82.15) представляет собой распределение
дозы по ЛПЭ частиц
82.16) ,لح(لح)د(لح)ه)
где
لح)ه)—дозовый
ненормированный ЛПЭ-спектр, или плот-
ность распределения дозы по ЛПЭ, так
что لحى(لح)ه
есть
часть дозы, обусловленной частицами,
ЛПЭ которых лежит в преде- лах от لح
до
لحه+لح.
Заменив ٠(لح)ج=(لح)٠»
где لح)غ)
- плот- ность вероятности найти частицу
с заданным значением ЛПЭ, а ф — полный
флюенс всех частиц, запишем
п
= كي(ك)ه
٢
=
ф غ)
٦ا٠)
л. (82.17)
252