2.3 Единицы измерения характеристик ионизирующего излучения.

а) Активность – мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени:

1 Беккерель = 1распад в секунду.

1 Кюри (внесистемная) = 3.7 × 10¹⁰ распадов в секунду (Бк).

б) Поглощенная доза – величина энергии ионизирующего излучения, поглощенная в облучаемом веществе:

1 Грэй = доза поглощенной энергии излучения в 1Джоуль в 1 кг массы облучаемого вещества.

Рад (внесистемная) = 100 эрг / г.

Используется также старая единица “Рентген”, которая косвенно характеризует энергетические параметры излучения.

Радиационная способность излучения создавать в воздухе электрический заряд 2.58×10^-4 Кулон в 1 кг воздуха (1 Рентген) приближенно соответствует поглощенной энергии в 1 Рад (1 Рад = 0.01 Грэй).

в) Мощность поглощенной дозы излучения - доза за единицу времени:

1 Грэй/с = мощность поглощенной энергии излучения в 1Джоуль в 1 кг массы облучаемого вещества за 1 секунду.

г) Эквивалентная доза – поглощенная доза в биологической ткани или органе, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения:

1 Зиверт = доза поглощенной энергии излучения в 1Джоуль в 1 кг массы облучаемого материала с учетом качества излучения – характера

воздействия типа излучения (частицы, гамма-кванты и их энергии) на биологическую ткань.

1 Зиверт = К× 1Грей,

где К – коэффициент качества излучения, отн. ед.

Бэр (внесистемная) (1 Бэр = 0.01 Зиверт).

е) Плотность потока:

Число частиц, падающих на площадь в 1 см² за 1 мин.

2.4 Связь между активностью радиоактивного источника и мощностью дозы его гамма-излучения.

Если известна активность гамма-излучающего радионуклида, то мощность дозы гамма-излучения на определенном расстоянии равна (при условии «точечной геометрии»):

P = γ×A / r², (1)

где P - мощность дозы излучения;

A – активность источника;

γ - постоянная, зависящая от энергии гамма-квантов в излучении

источника и его геометрии;

r - расстояние между точечным источником гамма-излучения и детектором.

3. Измерение ионизирующего излучения

Измерение ионизирующего излучения основано на взаимодействии излучения с веществом – ионизации и возбуждении атомов. Детекторы излучения преобразуют энергию взаимодействия в электрические импульсы, количество и амплитуда которых дает информацию об интенсивности излучения. Примером детекторов служат газоразрядные счетчики ( Гейгера – Мюллера), сцинтилляционные (сцинтилляторы с фотоумножителем (ФЭУ), полупроводниковые детекторы.

На рис.1 представлена структурная схема дозиметра гамма-излучения. Детектор- счетчик Гейгера-Мюллера регистрирует акты взаимодействия излучения с материалом детектора. Импульсы с детектора усиливаются по амплитуде и подаются на счетчик. По команде таймера счетчик начинает считать число импульсов. После окончания работы таймера, счет останавливается. Число зарегистрированных счетчиком импульсов при этом и является данными, характеризующими интенсивность излучения. Показания прибора выводятся на дисплей в мкЗиверт/час.

На рис.2 представлена структурная схема радиометра гамма-излучения. Детектор- сцинтиллятор+ ФЭУ регистрирует вспышки света при взаимодействии излучения с материалом сцинтиллятором. Импульсы с детектора усиливаются по амплитуде, нормируются по амплитуде и длительности. Далее измеряется скорость счета (число актов взаимодействия гамма-излучения с детектором в единицу времени), регистрируется стрелочным прибором и прослушивается. Показания прибора выводятся на дисплей в мкРентген/час и частиц/секунду. Прибор содержит контрольный источник для определения работоспособности радиометра, головные телефоны для контроля изменения скорости счета, а также источник высокого напряжения для питания ФЭУ.