Радиационная безопасность: Практическое пособие по выполнению лабораторных работ, страница 16

2. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. - М.: Энергоиздат, 1988. –160 с.

3.  Радиация, дозы, эффект, риск. – М.: Мир, 1988.

4. Саечников В.А., Зеленкевич В.М. Основы радиационной безопас-ности: Учеб. пособие – Мн.: БГУ, 2002. – 183 с.

Лабораторная работа № 7

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ПОЛЕВОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗЫ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ.

Цель работы: Провести измерения радиационного фона помещения с помощью прибора РКС-107 .

Краткие теоретические сведения

При взаимодействии электронов, протонов, нейтронов с веществом образуются ионы и заряженные частицы. Так, например, при взаимодействии гамма-излучения с веществом в результате фотоэффекта, комптон-эффекта атом ионизируется, а в результате рождения электронно-позитронной пары в поле ядра образуются две заряженные частицы. Нейтрон, взаимодействуя с ядром, часто вызывает появление гамма-квантов, который в свою очередь, вызывает появление электронов, позитронов и ионов.

Таким образом, количественная оценка взаимодействия излучения с веществом может быть основана на измерении заряда, создаваемого продуктами ионизации.

Второй способ оценки воздействия излучения на вещество состоит в том, чтобы определить количество энергии, выделяемой в среде частицами, возникающими в результате ионизации, столкновений и рассеяния.

Эти способы и лежат в основе единиц измерения влияния излучения на среды.

Дозовые характеристики

Экспозиционная доза

Экспозиционная доза - это характеристика фотонного излучения, которая основана на ионизирующем действии в сухом атмосферном воздухе. Определяется она как отношение суммарного заряда  всех ионов одного знака, созданных в воздухе, когда все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в элементарном объеме воздуха с массой , полностью остановились в воздухе, к массе воздуха в указанном объеме .

Единица экспозиционной дозы в СИ - 1 кулон на килограмм (Кл/кг).

Очень часто пользуются внесистемной единицей измерения - Рентген.

Соотношения между единицами следующее:

.

Мощность экспозиционной дозы

При вычислении действия радиации на какую-нибудь среду (особенно при облучении живого организма) необходимо учитывать не только общую дозу, но и время, за которое она была получена.

Поэтому вводят понятие мощности экспозиционной дозы . Мощность экспозиционной дозы - это отношение изменения экспозиционной дозы  к промежутку времени в течении которого это изменение произошло:

.

 Ее можно измерять следующим образом:

В СИ -                              ,

а внесистемных единицах - Рентген в час (Р/ч), Рентген в минуту (Р/мин), Рентген в секунду (Р/с).

     Мощность экспозиционной дозы характеризует радиационную обстановку независимо от свойств облучаемых объектов.

Поглощенная доза

Более точными характеристиками влияния излучения на среды принято считать величины, связанные с измерениями энергии, которая выделяется ионизирующими частицами в веществе.

Основной физической величиной, определяющей степень радиационного воздействия, является поглощенная доза ионизирующего излучения.

Поглощенная доза ионизирующего излучения  - это отношение средней энергии , переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме массы , к массе  вещества этого объема:

.

Единица измерения поглощенной дозы в СИ - Грей (Гр) .

Один Грей равен поглощенной дозе, при которой веществу массой 1 кг передается энергия 1 Дж, т.е.

1 Гр = 1 Дж / 1 кг.

Внесистемная единица поглощенной дозы-- рад.

1 рад = 0,01 Гр.

Аналогично мощности экспозиционной дозы можно ввести мощность поглощенной дозы .

Единицей измерения мощности поглощенной дозы в СИ являются

 или .

Для оценки биологического эффекта воздействия излучения произвольного состава потребовалось введение новой характеристики - эквивалентной дозы ионизирующего излучения .

Эквивалентная доза

Эквивалентная доза ионизирующего излучения - это произведение поглощенной дозы  на взвешивающий коэффициент для разных сортов и энергий радиоактивных излучений  в данном объеме биологической ткани: