38 Способы обнаружения и измерения ионизирующих излучений

Наиболее распространенные способы регистрации: фотографический, химический, полупроводниковый, сцинтилляционный, биологический, ионизационный.

Фотографический способ — основан на потемнении фотоэмульсии под воздействием ионизирующих излучений (разновидность химического).

Химический способ — базируется на измерении концентрации ионов воды, которые появились в результате ее облучения ионизирующими излучениями. Можно использовать свойство некоторых веществ изменять свой цвет под воздействием излучений.

Полупроводниковый способ — основан на том, что некоторые полупроводники изменяют свое сопротивление под воздействием ионизирующих излучений.

Сцинтилляционный способ — базируется на том, что некоторые вещества под воздействием ионизирующих излучений испускают фотоны видимого света.

Биологический способ — заключается в исследовании состава крови и структуры зубов.

Ионизационный способ — основан на ионизации газов.

Наиболее распространенными способами являются Ионизационный и сцинтилляционный. Для регистрации каждого вида заряженных частиц и гамма-квантов по вызываемому ими ионизационному эффекту применяют счетчики или ионизационные камеры определенного типа и конструкции. Это обусловлено тем, что величина ионизации зависит от вида излучения, его энергии и природы поглощения. Основным элементом в каждом способе регистрации излучений является детектор.

Детектор — это чувствительный элемент, предназначенный для преобразования энергии ионизирующего излучения в другой вид энергии, удобный для регистрации и измерений.

Ионизационные камеры — это газоразрядные детекторы, работающие при напряжениях, соответствующих 1-му участку вольтамперной характеристики. Принципиальна схема ионизационной камеры показана на рис.

Пропорциональные счетчики — это газоразрядные детекторы, работающие при напряжениях, соответствующих участку 2 вольтамперной характеристики.

Счётчики Гейгера-Мюллера — это газоразрядные детекторы, работающие при напряжениях, соответствующие участку 4 вольтамперной характеристики, называемому областью Гейгера.

Сцинтилляционный счетчик состоит из сцинтилляционного детектора и пересчетного устройства.

39 Поглощенная доза. Мощность поглощенной дозы

Поглощённая доза — количество энергии Е, переданное веществу ионизирующим излучением любого вида в пересчете на единицу массы m любого вещества.

Другими словами, поглощенная доза (D) — это отношение энергии dE, которая передана веществу ионизирующим излучением в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме: D= dE/ dm

1 Дж/кг = 1 Грей. Внесистемная единица — рад (радиационная адсорбционная доза).

1 Грей = 100 рад.

Мощность поглощенной дозы ионизирующего излучения — отношение приращения поглощенной дозы излучения dD за интервал времени dt к этому интервалу:

Единицы измерения мощности дозы: рад/с, Гр/с, рад/ч, Гр/ч и т.д.

40 Эквивалентная и эффективная дозы

Эквивалентная доза () — поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент качества излучения данного вида излучения R.

Введена для оценки последствий облучения биологической ткани малыми дозами . Ее нельзя использовать для оценки последствий облучения большими дозами. Доза эквивалентная равна:

, где — поглощенная доза биологической тканью излучением R; — весовой множитель (коэффициент качества) изучения R (альфа-частиц, бета-частиц, гамма-квантов и др.), учитывающий относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов.

Формула справедлива для оценки доз внешнего, так и внутреннего облучения только отдельных органов и тканей или равномерного облучения всего тела человека.

При воздействии различных видов излучений одновременно с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для всех этих видов излучения R: H=

Установлено, что при одной и той же поглощенной дозе биологический эффект зависит от вида ионизирующих излучений и плотности потока излучения.

Единица измерения эквивалентной дозы в системе СИ — Зиверт (Зв). Зиверт — единица эквивалентной дозы излучения любой природы в биологической ткани, которая создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр образцового рентгеновского излучения. Существует и внесистемная единица — бэр(1 Зв = 100 бэр).

Мощность эквивалентной дозы — отношение приращения эквивалентной дозы dН за время dt к этому интервалу времени: =dH/dt Единицы измерения мощности эквивалентной дозы м3в/с, мкЗв/с, бэр/с, мбэр/с и т.д.

Эффективная доза (Е) — это такая доза при неравномерном облучении тела человека, которая равна эквивалентной дозе при равномерном облучении всего организма, при этом риск неблагоприятных последствий будет таким же, как и при неравномерном облучении тела человека. Е=,где — эквивалентная доза в данном i-том органе биологической ткани; — взвешивающий коэффициент для тканей и органов, учитывающий чувствительность разных органов и тканей при возникновении стохастических эффектов в i-том органе.Единицы измерения эффект. дозы те же,что и эквивалентной.