Доза в 1 Р накапливается за 1 час на расстоянии 1 м от источника радия массой в 1г, то есть активностью в 1 Ки.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Тема3. Ионизирующие излучения, их характеристики. Методы измерений .

Активность и ее единицы измерения.

Экспозиционная доза.

Поглощенная доза.

Эквивалентная доза.

Эффективная доза.

Коллективная эквивалентная доза

7. Методы обнаружения ионизирующих излучений.
8. Классификация приборов . (+ Слайды )

Вопрос 1. Активность и ее единицы измерения .

Каждое радиоактивное вещество распадается с определенной интенсивностью. Для количественной характеристики процессов распада вводится понятие активности - А.

Под активностью радионуклидов понимают количество их ядер, которые распадаются за единицу времени. Единицей активности радионуклидов в Международной системе единиц является беккерель (Бк), названный так в честь первооткрывателя этого явления (Анри Антуана Беккереля). Дадим определение 1 Бк.

1 Бк - это такая активность радиоактивного вещества, при которой за 1 с происходит одно самопроизвольное ядерное превращение. 1 Бк = 1расп./с.

Если, например, активность источника равна 500 Бк, то это означает, что он содержит радионуклиды, 500 из них распадаются каждую секунду.

Величины в тысячу и миллион беккерель обозначаются соответственно как килобеккерель (кБк) и мегабеккерель (МБк):

1 кБк = 10³Бк; 1 МБк =10^бБк.

Широко используется и старая (внесистемная) единица активности - кюри (Ки), которая названа так в честь Пьера-Жолио Кюри и Марии Складовской-Кюри, исследователей, первыми получившими чистый радий.

Значению 1 Ки - приблизительно соответствует активность 1 г чистого радия , в котором за 1 с распадается 37 млрд. или 3,7 · 10¹⁰ ядер.

Один кюри – это активность одного грамма радия. Данной единицей широко пользуются при оценке загрязненности территории каким-либо радиоактивным элементом.Например 5 Ки/км² Цезия-137 означает, что суммарная активность этого элемента на территории в 1 км² составляет 5Ки или 18,5 · 10¹⁰ Бк. Зная величину предельно допустимой поверхностной активности на данной территории и период полураспада элемента ,можно легко вычислить время, через которое активность из-за физического распада уменьшится до уровня, когда возможно возобновление хозяйственной деятельности. Например если на настоящее время уровень поверхностной активности по цезию-137 равен 40 Ки/ км² ,то снижение до значения ниже 1 Ки/ км² при периоде полураспада 30 лет произойдет приблизительно через 5,5·Т_1/2,т.е через 165 лет. Практически полное исчезновение активности для любого элемента происходит через 10-20 периодов его полураспада. Следует отметить его, что миграция его радионуклидов, усвоение их растениями, их перенос в результате техногенной деятельности может значительно ускорить этот процесс.

Кюри - относительно большая единица активности, поэтому часто используют ее тысячные (милликюри (мКи)), миллионные (микрокюри (мкКи)) и миллиардные (нанокюри (нКи)) доли: 1 мКи =10^-3 Ки; 1 мкКи = 10^-6Ки; 1нКи=10^-9 Ки.

Используются и большие, чем кюри, единицы активности: килокюри (кКи) и мегакюри (МКи).

1 кКи = 10³Ки; 1 МКи=10⁶Ки.

Между кюри и беккерелем существует следующее соответствие:

1 Ки =3,7·10¹⁰расп/с = 3,7·10¹⁰Бк, 1 Бк = 1расп/с = 2,7 ·10^-11 Ки.

Для соблюдения правил радиационной безопасности часто необходимо определить не только активность радиоактивного вещества, но и его концентрацию (т.е. объемную активность) в воде или атмосфере, а так же зараженность поверхности земли. Например, допустимую концентрацию радионуклидов в воде удобно измерять в беккерелях на литр - Бк/л, в воздухе - в беккерелях на м³ - Бк/м³, на местности - в беккерелях на м² - Бк/м².

Активность объёмная (А_об)-отношение активности (а) радионуклида, содержащегося в образце, к его объёму (v):

А_об =А/ v , Бк/л(Ки/л)

Активность удельная (A_уд) - отношение активности (А) радионуклида, содержащегося в образце, к массе образца (М):

A_уд=A/M, Бк/кг(Ки/кг).

Допустимый уровень удельной активности цезия-137 в мясе (говядине) и мясных продуктах составляет 500 Бк/кг. Строительные материалы в стр. жилых помещениях – до 370 Бк/кг. Активность поверхностная (А_пов)-отношение активности (А) радионуклида, содержащегося на поверхности, к площади поверхности (s):

А_пов = A/s, Бк / м ² ( Ки / км ² ).

Поверхностная активность, или радиоактивное загрязнение территории, измеряется в Бк/м² (Ки/км²). Так, зона с правом на отселение включает территории, уровень поверхностного загрязнения которых цезием-137 составляет5-15 Ки/км².

Определение активности изотопа еще ничего не говорит о дозе и виде радиоактивного излучения, она только указывает на количество ядер, распавшихся в 1 секунду. Более того, одинаковая активность разных радионуклидов не вызывает одинаковых повреждений тканей организма.

Одним из важных условий радиационной безопасности является выявление количественной связи между уровнем воздействия и теми эффектами в окружающей среде, которые обусловлены ионизирующим излучением. Эти связи выявляются с помощью понятий различных доз облучения:

1) экспозиционной дозы;

2) поглощенной дозы;

3) эквивалентной дозы;

4) эффективной дозы.

Вопрос 2. Экспозиционная доза.

Гамма-излучение или рентгеновское излучение образует в воздухе определённое количество пар ионов. Именно для них и определена экспозиционная доза, которая является количественной характеристикой поля ионизирующего излучения. Она зависит от величины ионизации сухого воздуха при атмосферном давлении в 760 мм рт. ст.

Экспозиционная доза - это величина отношения суммарного заряда всех ионов одного знака, которые образуются рентгеновским или гамма-излучением в некотором объёме, к массе воздуха в этом объёме.

Дозу облучения обусловленную воздействием рентгеновского или гамма-излучения, используют для оценки радиационной обстановки на местности, в производственных или жилых помещениях. Единицей экспозиционной дозы в СИ является 1 кулон делённый на 1 кг облучённого воздуха - 1 Кл/кг.

Старой (внесистемной) единицей экспозиционной дозы является рентген (Р)

1Рентген - такая доза облучения рентгеновским или гамма-излучением, при прохождении которого через 1,29•10^-6 кг (1см³) воздуха при температуре 0^оС, давления 1013 гПа (760 мм РТ. Ст.), в результате завершения всех ионизационных процессов, вызванных этими излучениями, образуется заряд равный 3,34• 10^-10 Кл каждого знака, что соответствует возникновению 2 млрд. ( 2,08• 10⁹⁾ пар ионов

Доза в 1 Р накапливается за 1 час на расстоянии 1 м от источника радия массой в 1г, то есть активностью в 1 Ки.

Применяются и более мелкие единицы: миллирентген (мР) и микрорентген (мкР).

1 мР = 10^-3 Р, 1 мкР= 10^-6 P .

Соотношение между старой и новой единицей измерения экспозиционной дозы

1 Р = 2,58 · 10^-4 Кл/кг, 1 Кл/кг = 3876 Р.

Таким образом, новая единица значительно больше чем старая.

При определении воздействия радиации на какое-нибудь окружение необходимо учитывать не только полную дозу, но и время, за которое она получена. Поэтому вводится понятие «мощность дозы».

Дата добавления: 2018-10-25; просмотров: 644; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!