
- •Передмова
- •3.1.2. Будова ядра. Нуклони, їх характеристики і взаємоперетворення. Нейтрино
- •3.1.3. Енергія зв'язку нуклонів у ядрі. Дефект маси. Ядерні сили і їх природа. Мезони
- •3.1.4. Феноменологічні моделі будови атомного ядра
- •3.2. Радіоактивність
- •Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду.
- •Закономірності альфа і бета розпаду. Механізм альфа-розпаду.
- •Гама-випромінювання. Взаємодії гама-променів з речо-виною.
- •3.2.1. Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду
- •3.2.2. Закономірності альфа- і бета-розпаду
- •3.2.3. Гама-випромінювання. Взаємодії -променів з речовиною
- •3.3. Ядерні реакції
- •3.3.1. Природа ядерних реакцій Поріг і механізм ядерних реакцій
- •3.3.2. Реакції ділення. Ланцюгова реакція. Використання ядерної енергії
- •3.3.3. Термоядерні реакції. Енергія зірок. Керований термоядерний синтез
- •3.3.4. Ядерна зброя
- •Розділ 2
- •3.4. Радіаційна екологія
- •Фізичні основи радіаційної безпеки.
- •Джерела опромінення. Природна й штучна радіоактив-ність.
- •Потік і інтенсивність іонізуючих випромінювань.
- •3.4.1. Фізичні основи радіаційної безпеки
- •3.4.2. Джерела опромінення. Природна й штучна радіоактивність
- •3.4.3. Потік і інтенсивність іонізуючих випромінювань
- •3.5. Взаємодія елементарних частинок з речовиною
- •3.5.1. Взаємодія важких заряджених частинок з речовиною
- •3.5.2. Вільний пробіг важких заряджених частинок у речовині
- •3.5.3. Взаємодія бета-частинок з речовиною
- •3.5.4. Взаємодія нейтронів з речовиною
- •3.6. Елементи дозиметрії
- •Поглинена й експозиційна дози. Одиниці вимірюван-ня дози випромінювання.
- •Особливості взаємодії різних видів випромінювання з біологічними об'єктами.
- •Дія іонізуючого випромінювання на організм людини
- •3.6.1. Поглинена й експозиційна дози. Одиниці вимірювання дози випромінювання
- •3.6.2. Особливості взаємодії різних видів випромінювання з біологічними об'єктами
- •3.6.3. Дія іонізуючого випромінювання на організм людини
- •3.6.4. Вплив іонізуючого випромінювання на біологічні об'єкти при загальному опроміненні
- •3.7. Біологічна дія іонізуючого випромінювання
- •3.7.1. Основи біологічної дії іонізуючих випромінювань
- •3.7.2. Первинні процеси дії іонізуючих випромінювань
- •3.7.3. Деякі міри захисту від зовнішнього і внутрішнього опромінення
- •3.7.4. Розрахунок захисту і захисні матеріали
- •Максимальний пробіг -частинок різної енергії в речовині
- •Товщина захисних екранів, см ( для різних енергій)
- •Іонізаційні -сталі й -еквіваленти для деяких радіоактивних речовин
- •Додатки
- •Орієнтовані норми радіаційної безпеки людей
- •Перевідні коефіцієнти одиниць вимірювання радіоактивності:
- •Середнє опромінення людини на землі, мЗв/рік
- •Середня величина опромінення населення колишнього срср (1991р.) мЗв/рік
- •Потужності експозиційної дози іонізуючого випромінювання в салоні пасажирського літака
- •Радіоізотопний склад чорнобильського викиду
- •Розподіл і в різних районах земної кулі після аварії на чаес
- •Тимчасові допустимі рівні вмісту і в харчових продуктах і питній воді, установлені після аварії на Чор6нобильській аес (1991 р.)
- •Граничні допустимі дози опромінення, схвалені комісією ядерного регулювання сша (мЗв/рік)
- •Закон україни Про охорону навколишнього природного середовища
- •Розділ і загальні положення
- •Розділ II екологічні права й обов'язки громадян
- •Розділ III повноваження рад в області охорони навколишнього природного середовища
- •Розділ IV повноваження органів керування в області охорони навколишнього природного середовища
- •Розділ VI екологічна експертиза
- •Розділ VII стандартизація і нормування в області охорони навколишнього природного середовища
- •Розділ VIII контроль і нагляд в області охорони навколишнього природного середовища
- •Використана література
- •С.Г. Авдєєв, п.В. Гель, т.І. Бабюк лекції з фізики (ядерна фізика і радіаційна екологія)
3.6. Елементи дозиметрії
-
Поглинена й експозиційна дози. Одиниці вимірюван-ня дози випромінювання.
-
Особливості взаємодії різних видів випромінювання з біологічними об'єктами.
-
Дія іонізуючого випромінювання на організм людини
3.6.1. Поглинена й експозиційна дози. Одиниці вимірювання дози випромінювання
Для визначення поглиненої енергії будь-якого виду випромінювання в середовищі використовують поняття поглиненої дози випромінювання.
Поглинена доза випромінювання визначається енергією, яка поглинається одиницею маси опроміненої речовини. За одиницю поглиненої дози випромінювання приймається джоуль на кілограм (Дж/кг). Джоуль на кілограм - поглинена доза випромінювання, яка відповідає енергії в один джоуль будь-якого іонізуючого випромінювання, що поглинається масою в один кілограм опроміненої речовини. В системі СІ одиницю поглиненої дози будь-якого випромінювання називають грей (Гр), 1 Гр=1 Дж/кг.
Позасистемною
одиницею
поглиненої
дози випромінювання є рад.
Один
рад
відповідає
поглиненій енергії в
Дж на 1 кг будь-якої речовини: 1 рад=
Дж/кг= 0,01 Гр. Відповідно до вищевикладеного
,
(3.6.1.1)
де
- поглинена доза випромінювання,
- енергія,
поглинена речовиною, що опромінюється,
-
маса
речовини.
Величина
поглиненої дози випромінювання залежить
від властивостей випромінювання і
поглинаючого середовища. Для характеристики
дози з точки зору іонізації застосовується
так звана експозиційна
доза
рентгенівського
й
-випромінювання.
Експозиційна
доза
виражає
енергію випромінювання, перетворену в
кінетичну енергію заряджених частинок
в одиниці маси атмосферного повітря.
За
одиницю експозиційної дози рентгенівського
й
-випро-мінювань
приймається кулон на кілограм - 1 Кл/кг.
Кулон на кілограм це така експозиційна
доза рентгенівського й
-випромінювань,
при якій пов'язана з цим випромінюванням
корпускулярна емісія на кілограм сухого
повітря при нормальних умовах (при
і тиску 760 мм рт.ст.) створює у повітрі
іони, які мають заряд в один кулон
електрики кожного знаку.
Позасистемною
одиницею експозиційної дози рентгенівського
й
-випромінювань
є рентген.
Рентген - одиниця
експозиційної дози фотонного
випромінювання, при проходженні якого
крізь 0,001293 г повітря в результаті
завершення всіх іонізаційних процесів
в повітрі створюються іони, що несуть
заряд
Кл (одну електростатичну одиницю
кількості електрики) кожного знаку.
Маса 0,001293 г - це маса 1 см3
атмосферного сухого повітря за нормальних
умов: при температурі
та тиску
Па (760 мм рт.ст.). Експозиційна доза може
також вимірюватись в долях рентгена -
мілірентгенах - мР або в мікрорентгенах
- мкР (1 Р = 103
мР = 106 мкР).
Величину експозиційної дози можна оцінити за допомогою формули
,
(3.6.1.2)
де
- експозиційна доза рентгенівського й
-випромінювань;
- заряд, що виникає у результаті іонізації
повітря в елементі об'єму;
- маса повітря, що опромінюється, у цьому
об'ємі.
Експозиційній дозі 1 Р відповідає величина в системі СІ (Дж/кг)
.
Якщо
врахувати, що середня енергія утворення
іонів у повітрі Е=34 еВ і
1/см3,
то одиниці експозиційної дози "рентгену"
буде відповідати:
МеВ/см3
При перерахуванні на один грам повітря "рентгену" буде відповідати:
МеВ/г.
Отже, для одержання експозиційної дози в один рентген потрібно, щоб енергія, витрачена на іонізацію в одному кубічному сантиметрі повітря (або грамі), відповідно дорівнювала
1 Р
=МеВ/см3
=
МеВ/г.
Співвідношення
між поглинутою дозою випромінювання
,
вираженою в радах (1 рад =
Дж/г), і експозиційною дозою рентгенівського
й
-випромінювань
,
вираженою в рентгенах (1
P
=
Дж/г), для повітря має вигляд:
.
Із зіставлення доз випливає, що в умовах електронної рівноваги при експозиційній дозі, рівній одному рентгену, поглинута доза дорівнює 0,877 рад, або 0,00877 Гр. (1 рад = 0,01 Гр).