Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Иванов В.И.docx
Скачиваний:
251
Добавлен:
25.03.2020
Размер:
992.68 Кб
Скачать

(105.3)

٣

p[3c2 — (t21)е] ’

где لمر выражено в СМ""1; Ер —в МэВ/расп. Значения с и р за- висят от энергии излучения, формы спектра и материала по- глотителя. Для воздуха لمز, СМ“1, равно

٠١ ٢2 طم6ا =لمر

c==3,ll exp (—О,55£о).

Для мягкой биологической ткани р, см-1, равно

р =

: ٩] ،18,2

٠£ ) ’«’؛(0,036-هء)

с —

2 для 0,17 < £٥ < 0,5 МэВ;

1,5 для 0,5<£٠<1,5 МэВ;

1 для 1,5<£٥<3 МэВ.

В этих формулах £٥— максимальная энергия 0-спектра; £*₽— средняя энергия гипотетического разрешения спектра. Для раз­решенных спектров £р/Ё٠р=1.

Все формулы справедливы только для простого спектра. При наличии смеси радионуклидов, дающих сложный спектр, вычис­ления, необходимо производить для каждого простого спектра и результаты суммировать.

§ 106. Теорема обратимости дозы

Если радиоактивное вешество равномерно распределено по объему У, то мощность дозы р-излучения в произвольно выбран- ной точке м равна

Рм = ^АР(г)с1У, (106.1)

-где ;4 —объемная концентрация активности; г —расстояние от элемента объема сIV до точки м.

Формулой (106.1) можно пользоваться, если источник и точ- ка Л£ погружены в однородный поглотитель. Пусть в двух объемах произвольной формы V[ и Уг. равномерно распределено ؟-активное вещество с активностью соответственно (21 и ٠2, выраженной в распадах в секунду. Мощность поглощенной дозы в произвольно выбранной точке в пределах объема 2اا, обусловленная излучением из объема'1^1, будет равна

  1. ,٩ي(ك)م٠٢عب

332

где интегрирование производится по всему объему V1. средняя мощность дозы во всем, объеме ٢2, обусловленная излучением, приходящим из объема У1:

  1. .نم ٠)مار٠٢دتلمج;ل- =أم

Аналогично можно получить выражение для среднего зна- чения мощности дозы в объеме ااا, обусловленной излучением, приходящим из объема Уг:

  1. ٠عمص(٢)م٠٢٢همم

1 2 71 7,

Сравнив формулы (106.3) и (106.4), получим

AiPi=A2P2, QiPi=Q2P2. (106.5)

Если <31 = ٠2, тогда Pi—P2. Отсюда следует одна из формули- ровок теоремы обратимости дозы: если два источника содержат одинаковое количество одного и того оке радиоактивного веще- ства, то средняя доза, создаваемая каясдым из этих источников в объеме другого, одинакова и не зависит ог размера и формы источников и расстояния меэкду ними.

Пусть D1 и ٥2 - интегральная доза соответственно в объ- емах 1^1 и v2:

Di = \р (r) dVv Dt= § P(r)dV

Из равенств (106.5)

106.6) - .أهلتاهخ)

Если 2ااا2ب=اكا/اب, ТО D1=D2. Следовательно, два источника с одинаковой 'концентрацией одного и того же радиоактивного вещества создают в объеме друг друга одинаковую интеграле- ную дозу независимо от размеров и формы объемов и расстояния между —такова вторая формулировка теоремы. Из этой

теоремы, в частности, следует, что средняя доза в каком-либо объе'ме от точечного источника равна дозе в точке расположения источника, если активность этого источника равномерно распре- делена в данном объеме.

Теорема обратимости дозы может быть полезна при опреде- лении дозы от неточечных источников. Теорема справедлива также для фотонного излучения, поскольку ее' формулировки не зависят от вида дозовой функции.

§ 107. Доза от протяженных источников

Бесконечно протяженным называется.источник, линейные раз- меры которого больше максимального пробега /?о р-частиц. Про- бег р-частиц в плотных средах невелик, поэтому на практике

33-3

I

h .

dy

s) e)

Рис. 90. Иллюстрация к вычислению дозы ،3-излучения от источников различной геометрии

бесконечно протяженные источники ß-излучения встречаются ча­сто. Примером может служить какой-либо орган человека, в ко­тором локализовано ß-активное вещество.

Если ß-активное вещество равномерно распределено в бес­конечно большой однородной среде, то энергия, ежесекундно поглощаемая единицей массы вещества, должна равняться энер­гии, испускаемой радиоактивным веществом в единицу времени в 1 г вещества.

Пусть ир есть число распадов в 1 с в 1 г вещества, тогда мощность поглощенной дозы, Гр/с, внутри бесконечно протя­женного источника

Pß=l,6٠ 10٠10 np£ß, (107.1)

где £ß выражено в МэВ.

Картина изменится, если рассматривать дозу вне источника или если не все размеры источника больше максимального про٠ бега ß-частиц. Рассмотрим для примера два случая.

Бесконечно протяженный тонкий источник (рис. 90,а). Пусть ns число распадов в 1 с на 1 см2 источника. Если D(r)по­глощенная доза на распад, то мощность поглощенной дозы в точке Л, отстоящей на расстоянии у от поверхности источника, будет равна

РА = \D(r)nsdS, (107.2)

где dS—2nzdz—2nrdr, так как r2=z2-]-y2. Отсюда

Рл = 2nnsf (у), где f(y)= ٢٥ (г) rdr.

Чтобы получить расчетную формулу, можно применить зависи­мость ٢)٥) по формуле (105.2).

Плоский блок толщиной h и бесконечной протяженности (рис. 90,6). Пусть п — число распадов в 1 с в 1 см3 источника. Рассматривая слой dy как бесконечно протяженный тон- 334

кий источнике поверхностной плотностью активности ٠ (расп./(см2-с)], для мощности поглощенной дозы в точке А, оТ стоящей на расстоянии X от поверхности источника, получаем

х+н х+к ٠0

Рд ت к إ к (107.3) ءي(٢) رر ٠ؤ كدى ؤ

0 ل ل

в частном случае бесконечно толстого источника

۶л = 2дагр(٠. (107.4)

Сравним значение мощности дозы Рд вне бесконечно тол- стого плоского источника на расстоянии X от его поверхности с мощностью дозы Рв внутри этого же источника, также на рас- стоянии X от поверхности (рис. 9О,в). Мощность дозы в точке В равна мощности дозы в центре бесконечно большого источ- ника за вычетом той мощности дозы, которая создавалась бы излучением из области II, если бы эта область была заполнена радиоактивным веществом с той же концентрацией, что и об- ласть I:

Рв = لا٢2م / (у) Лу.

Сравнив это выражение с формулой (107.4), получим

Рр=Рд+۶в. (107.5)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]