Дозиметрические характеристики поля излучения. Дозовые характеристики, однозначно характеризующие радиационный эффект, страница 3

Таким образом, 1 бэр = 0,01 Зв.

Для смешанного излучения эквивалентную дозу определяют как сумму произведений значений D_i поглощенной дозы отдельных видов излучений на соответствующие значения взвешивающего фактора для этих излучений W_i.

.

Эквивалентная доза используется для всех видов излучений при поглощенной дозе меньшей 0,25 Гр, т.е. исключая аварийную дозиметрию.

Активность радионуклида

При работе с радиоактивными изотопами важно знать не массовое количество радионуклида, а его активность. Активность – одна из основных количественных характеристик радионуклида.

Активность радионуклида в источнике- отношение числа dN₀ спонтанных (самопроизвольных) ядерных превращений, происходящих в источнике за интервал времени dt, к этому интервалу:

.

Радиоактивный распад- самопроизвольное ядерное превращение.

В СИ принята единица активности радионуклида - беккерель (Бк). Беккерель равен активности радионуклида в источнике, в котором за время 1 с происходит одно спонтанное ядерное превращение.

Внесистемная единица активности - кюри (Ки). Кюри - активность радионуклида в источнике, в котором за время 1 с происходит 3,700 Ч 10¹⁰ спонтанных ядерных превращений.

Таким образом, 1 Ки = 3,700 Ч 10¹⁰ Бк.

Активность радионуклида A(t) и число радиоактивных атомов нуклида N(t), уменьшается во времени t по экспоненциальному закону:

;

, где А0 , N0  - активность радионуклида и число радиоактивных атомов нуклида в источнике в начальный момент времени t=0 соответственно; l - постоянная распада - отношение доли ядер dN/N радионуклида, распадающегося за интервал времени dt, к этому интервалу времени:  l = (1/N)(dN/dt); T_1/2 - период полураспада радионуклида - время, в течение которого число ядер радионуклида в результате радиоактивного распада уменьшается в два раза; 0693 = ln2.

Изменение A(t) и N(t), определяемое данными формулами, называется законом радиоактивного распада.

Правило 10-ти периодов полураспада: за время равное 10-ти периодам полураспада радионуклида его активность уменьшается примерно на три порядка.

Из приведенных определений следует, что активность радионуклида A связана с числом радиоактивных атомов в источнике в данный момент времени соотношением:

.

Свяжем массу m радионуклида с его активностью A.

, где m - масса радионуклида, выраженная в граммах;

M - массовое число.

Можно также выразить активность в беккерелях радионуклида массой m в граммах:

 .

Одно из основных правил радиоэкологии: чем меньше период полураспада радионуклида при заданной активности, тем меньше его масса.

По активности источника можно определить экспозиционную дозу:

,         

где  – мощность экспозиционной дозы, []= Р/ч;

Г_X – ионизационная g-постоянная (определяется в вакууме для активности 1mКu  на расстоянии 1 м), [Г]= /mKu;

r – расстояние от источника.

Аналогично для керма-постоянной и эквивалентной дозе:

,

.

Для всех g- излучателей такие g-постоянные вычислены и приведены в справочнике.

Из данных формул можно перейти непосредственно к дозовым величинам:

.

Для времён  формула значительно упрощается:

.

 Взаимодействие излучения с веществом

Общая характеристика взаимодействия излучения с веществом.

Под ионизирующим излучением понимают любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. Говоря о взаимодействии излучения со средой, мы имеем в виду взаимодействие этих частиц с веществом среды, в которой распространяется излучение. Различают непосредственное ионизирующее излучение и косвенное ионизирующее излучение.

Непосредственное ионизирующее излучение – ионизирующее излучение, состоящее из заряженных частиц, которые имеют кинетическую энергию, достаточную для ионизации при столкновении.

Косвенное ионизирующее излучение – ионизирующее излучение, состоящее из фотонов или незаряженных частиц, взаимодействие которых со средой приводит к образованию непосредственного ионизирующего излучения.