]> 13. Основы дозиметрии
 
Домой Сложные атомные и молекулярные системы<< Разделы Список литературы Обозначения Справочник


13. Основы дозиметрии

Предыдущий Взаимодействие атомов с частицами и веществом Следующий

Содержание:



На практике применяются дозиметрические единицы трех типов:
1 — единицы, описывающие поток частиц,
2 — единицы, описывающие удельное поглощение энергии,
3 — единицы, описывающие поток энергии через вещество, независимо от поглощения энергии.

Один и тот же поток частиц разного сорта приводит к различному воздействию излучения на вещество. Поглощенная доза ионизующего излучения: 1 рад = 0.01 Дж/кг = 100 эрг/г зависит как от свойств и геометрии источника, так и от вида облучаемого материала. Один и тот же источник в разных веществах создает разную поглощенную дозу.

Характеристика источника — экспозиционная доза, выражающая количество излучения, прошедшее через вещество.

Для рентгеновского и γ -излучения (Е ≪ 3 МэВ) единица дозы — рентген-доза облучения, создающего в 0.00129 г воздуха (т.е. в 1 см3 воздуха Р ~ 760 торр. и Т – 00С) ионы, несущие заряд в дну электростатическую единицу электричества каждого знака (1 рентген = 2.58 10-4Кл/кг).

Для измерения дозы облучения другими (не γ -квантами) частицами используется физический эквивалент рентгена (ФЭР). 1 ФЭР соответствует дозе облучения α,β и n-частицами, вызывающими такую же ионизацию, как и доза γ -излучения в 1 рентген (1 рентген = 2• 109 пар ионов в 1 см3). Если учесть, что на одну пару тратится 32.5 эВ, то энергия 1=6.86*1010эВ =0.11 эрг .

Поглощаемая энергия в 1 г воздуха при дозе 1 рентген соответствует 83.8 эрг. В тканях человека при том же потоке поглощается несколько больше 93 эрг/г при дозе 1 рад.

Для рентгеновского излучения с энергией в диапазоне 70 КэВ÷ 2 МэВ можно установить связь между экспозиционной дозой, т.е. рентгеном, и обычным потоком фотонов, т.е. 1 рентген равен потоку J=2*109/E МэВ фотонов/см2 .

Биологическое воздействие излучения зависит не только от дозы, но и вида облучения. Вводится биологический эквивалент рентгена (БЭР):

DБЭР=DФЭРk,
где k —эмпирическая константа, определяющая относительную биологическую эффективность, равная:
γ -излучение — 1
β -излучение — 1
тепловые нейтроны — 5
быстрые нейтроны — 10
протоны — 10
α -частицы — 10.

Из приведенных данных видно, что один и тот же поток может обусловливать биологическое воздействие, отличающееся в ~ 10 раз.

Отметим, что биологическое воздействие носит не только отрицательный, разрушительный для организма характер. С помощью излучения лечат, в частности, рак, разрушая больные клетки. Обычно для этих целей используют рентген, иногда электроны. Однако в последнее время все большее распространение приобретает применение пучка ускоренных ионов. Преимущество ионов наглядно иллюстрирует рис. 10, из которого видно, что в этом случае можно локализовать выделение основной энергии, выбрав пробег, равный расстоянию до больного места, и тем самым снизить поражение здоровой ткани.

Предыдущий Взаимодействие атомов с частицами и веществом Следующий