Лекция 6 а
ДОЗИМЕТРИЯ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ.
1.Понятие дозы излучения. Виды доз и единицы измерения.
2.Понятие мощности дозы и единицы измерения.
3.Защита от ионизирующих излучений.
1
1. |
Понятие дозы излучения. |
|
Виды доз и единицы измерения. |
В первых опытах с радиоактивными вещес- твами обнаружилось, что они небезопасны. Анри Беккерель, открывший явление радиоактивности получил радиационные поражения рук от излучения радия.
Не знали об опасности ионизирующих излучений Мария Складовская – Кюри и ее дочь Ирен, выделившие в чистом виде радий и полоний. Обе умерли от лейкоза.
Но вредное воздействие радиации было осознано не сразу.
Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом |
|
сопровождается проникновением на разную глубину и |
|
передачей части энергии, а также различным |
|
пространственным распределением этой энергии. |
|
Поэтому различные виды ионизирующих излучений |
|
оказывают неодинаковое воздействие на живые ткани. |
2 |
СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Количественной мерой воздействия излучений на вещество является доза излучения.
Дозой (от греч. dosis – порция) излучения называется
часть энергии радиоактивного излучения, расходуемая га ионизацию и возбуждение атомов и молекул любого облученного объекта .
Е |
1 |
|
Е2 |
Е = Е1 |
- Е2 |
|
|||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Развитие дозиметрии связано с необходимостью защиты человека от вредного от воздействия рентгеновского и-излучений природных радионуклидов, применяемых в
медицине.
Ионизация среды под воздействием этих излучений
явилась первым физическим эффектом, который был |
|
сопоставлен с биологическим эффектом излучения. |
3 |
|
4
СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Принято использовать понятия:
1)поглощенную дозу для любых радиоактивных излучений,
2)экспозиционную дозу -излучения а воздухе,
3)эквивалентную дозу и связанную с ней
4)эфективную,
5)ожидаемую,
6)коллективную дозы излучения.
Экспозиционная доза
В качестве характаристики воздействия фотоннога излу- чения с энергией от 5 кэВ да 3 МэВ на среду используют
экспозиционную дозу* Х (В сответствии с РД 50-454-84 использовать
экспозиционную дозу и ее мощность после 01.01.1990 г. не рекомендуется).
Экспозиционная доза Х фотоннога излучения - это отношение излучения суммарнога заряда dQ всех ионов адного знака, образованных в сухом воздухе при полном торможении вторичных электронов и позитронов в элеме- нтарном объеме dV, к массе воздуха dm в этом объеме. 5
dQ |
где dQ – количество зарядов, образованных |
Х dm |
гамма-излучением в воздухе массой dm. |
|
Единица экспозиционной дозы |
|
- 1 кулон на килограмм (Кл/кг). |
Внесистемная единица экспозиционной дозы – рентген (P).
Один рентген – это доза фотонного излучения,
при которой ва 1 см3 сухого атмосферного воздуха при ионизации образуется при нормальных условиях (температура 0 С и давление 101,3 кПа, или 760 мм рт. ст.) заряд q, равный 3,34 10 10 Кл каждого знака, что соответствует возникновению n = 2,08 109 пар ионов
(n = q/e = 3,34 10 10 /1,6 10 19 = 2,08 109). |
|
Так как 1 см3 воздуха имеет массу 1,29 10 6 кг, то |
|
будем иметь |
|
1 Р = 3,34 10 10 / 1,29 10 6 = 2,58 10 4 Кл/кг. |
6 |
1 Кл/кг = 3876 рентген.
1 рентген = 2,58 10-4 Кл/кг.
1мР = 10-3 Р; 1мкР = 10-6 Р. 1 мкР = 10-3 мР.
Названа по имени немецкого физика В.Рентгена. Единица принята на 2-м Международном радиологическом конгрессе (1928 г.).
7
Множители и приставки для образования кратных и дольных единиц
Множитель |
Приставка |
1018 |
экса |
1015 |
пета |
1012 |
тера |
109 |
гига |
106 |
мега |
103 |
кило |
102 |
гекто |
101 |
дека |
Обозна- чения
Э
П
Т
Г
М
к
г
да
Множитель |
Приставка |
10 1 |
деци |
10 2 |
санти |
10 3 |
милли |
10 6 |
микро |
10 9 |
нано |
10 12 |
пико |
10 15 |
фемто |
10 18 |
атто |
Обозна- чения
д
с
м
мк
н
п
ф
а
8
СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Поглощенная доза
Поглощенной дозой излучения (D) называется коли- чество энергии любого вида ионизирующего излучения,
поглощенное единицей массы любого вещества. Поглощенная доза
D |
dE |
где dЕ – поглощенная энергия излучения; |
|
dm |
dm – масса облучаемого вещества. |
||
|
|||
|
|
Позволяет дать количественную оценку действия различных видов излучения в различных средах.
Она не зависит от объема и массы облучаемого веще- ства и определяется главным образом ионизирующей способностью и энергией излучений, свойствами погло- щающего вещества и продолжительностью облучения.
9
СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Поглощенная доза излучения (D) введена как основ- ная дозиметрическая величина, которая является мерой энергии, переданной ионизирующим излучением веществу. Эта доза отражает концентрацию энергии излучения, переданной веществу.
Единица поглощенной дозы – Грей (Гр), это такая поглощенная доза когда веществу массой в 1 кг передается энергия в 1 Дж,
1Гр = 1 Дж/кг.
Названа по имени английского физика Л. Грея.
Внесистемная единица поглощенной дозы – рад.
Рад radiation adsorbed dose (rad).
1 Гр = 100 рад.
10
В условиях лучевого равновесия заряженных частиц экспозиционной дозе Х = 1 Кл/кг соответствует поглощенная доза
D = 33,8 Гр в воздухе или
D = 36,9 Гр в биологических тканях. Внесистемной единице 1 Р соответствует поглощенная доза
D = 0,87 рад в воздухе или
D = 0,96 рад в биологических тканях.
11