28.4. Защита от ионизирующего излучения

Работа с любыми источниками ионизирующих излучений требует защиты персонала от их вредного действия. Это большая и специальная проблема, в значительной степени выходящая за пределы чисто физических вопросов. Рассмотрим кратко некоторые аспекты этой проблемы.

Различают три вида защиты: защита временем, расстоянием и материалом.

Проиллюстрируем первые два вида защиты на модели точечного источника -излучения. Преобразуем формулу (28.2):

(28.4)

Отсюда видно, что чем больше время и чем меньше расстояние, тем больше экспозиционная доза. Следовательно, необходимо находиться под воздействием ионизирующего излучения минимальное время и на максимально возможном расстоянии от источника этого излучения.

Защита материалом основывается на различной способности веществ поглощать разные виды ионизирующего излучения.

Защита от -излучения проста: достаточно листа бумаги или слоя воздуха толщиной в несколько сантиметров, чтобы полностью поглотить -частицы. Однако, работая с радиоактивными источниками, следует остерегаться попадания -частиц внутрь организма при дыхании или приеме пищи.

Для защиты от -излучения достаточно пластин из алюминия, плексигласа или стекла толщиной в несколько сантиметров. При взаимодействии -частиц с веществом может появиться тормозное рентгеновское излучение, а от ⁺-частиц — ⁺-излучение, возникающее при аннигиляции этих частиц с электронами. Наиболее сложна защита от «нейтрального» излучения: рентгеновское и -излучения, нейтроны. Эти излучения с меньшей вероятностью взаимодействуют с частицами вещества и поэтому глубже проникают в вещество. Ослабление пучка рентгеновского и -излучений приближенно соответствует закону (26.8). Коэффициент ослабления зависит от порядкового номера элемента вещества поглотителя [см. (26.12)] и от энергии -фотонов (см. рис. 27.5). При расчете защиты учитывают эти зависимости, рассеяние фотонов, а также вторичные процессы. Некоторые из них для рентгеновского излучения показаны на рис. 26.10. Защита от нейтронов наиболее сложна. Быстрые нейтроны сначала замедляют, уменьшая их скорость в водородсодержащих веществах. Затем другими веществами, например кадмием, поглощают медленные нейтроны.

Дозиметрия ионизирующего излучения Введение

раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором излучают величины, характеризующие действие ионизирующего излучения на вещества, а также методы и приборы для их измерения называют дозиметрией.

Дозиметрия ионизирующего излучения. Поглощенная доза.

.

Дозиметриейназывают раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором излучают величины, характеризующие действие ионизирующего излучения на вещества, а также методы и приборы для их измерения Вначале развитие дозиметрии было обусловлено необходимостью учета действия рентгеновских лучей на человека.

Ионизирующее излучение оказывает действие на вещество только тогда, когда оно взаимодействует с частицами, входящими в состав этого вещества. Поэтому часть излучения, которая проходит данное вещество (без поглощения) действия на него не оказывает.

Основной характеристикой действия ионизирующего излучения на вещество являетсяэнергияионизирующего излучения,поглощенного единицей массы веществаза время облучения. Эту характеристику называютпоглощенной дозой излучения Д_n.

Единицей измерения поглощенной дозы в СИявляется 1 Дж/кг. Внесистемная единица поглощенной дозы 1 рад (radiationabsorbeddose)

(1 рад = 10^-2Дж/кг = 100 эрг/г).

Поглощенная доза зависит как от природы и свойств излучения (от энергии частиц), так и от природы вещества, в котором оно поглощается.

Непосредственное измерение поглощающей дозы в веществе, в глубине тканей живого организма затруднительно. Поэтому оценивают поглощенную телом дозу по ионизирующему действию излучения в воздухе, окружающем тело.

Вводят в связи с этим экспозиционную дозу Д_о, которая является мерой ионизации воздуха рентгеновскими и-лучами. Единицей экспозиционной дозы в СИ является /Кл/кг. На практике применяют рентген.

Рентген есть экспозиционная доза рентгеновского или -излучения, при которой в результате полной ионизации в /см³ сухого воздуха (при 0⁰С и 760 мм рт.ст.) образуются ионы. Несущие заряд в одну электростатическую ед. количества электричества каждого знака.

Экспозиционная доза в 1 Рентген соответствует образованию 2,0810⁹пар ионов в 0,001293г сухого воздуха 1Р=2,5810^-4Кл/кг.