Автоматизация Автоматизация Архитектура Астрономия Одит Биология Счетоводство Военна наука Генетика География Геология Държавна къща Друга журналистика и средства за масова информация Изкуство Чужди езици Компютърни науки История Компютри Компютри Кулинарна култура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Механика Механика Мениджмънт Метал и заваръчна механика Музика Население Образование Безопасност на живота Охрана на труда Педагогика Политика Право инструмент за програмиране производство Industries Психология P Дио Религия Източници Communication Социология на спорта стандартизация Строителство Технологии Търговия Туризъм Физика Физиология Философия Финанси Химически съоръжения Tsennoobrazovanie скициране Екология иконометрия Икономика Електроника Yurispundenktsiya

Експозиция и еквивалентни дози

Прочетете още:
  1. Местно съпротивление в режима на ламинарен поток. Еквивалентна дължина.
  2. Разграничаване между фатална, неспособна и прагова токсодоза.
  3. Еквивалентна доза за годината (mSv)
  4. Еквивалентният целеви модел е централното радиационно поле

Концепцията за дозата е основна за дозиметрията, но е много трудно да се измери, а при нормални условия е невъзможно. Дозиметрични измервания се правят в инцидентния радиационен поток, като се използват дозиметрични инструменти за тази цел, където сензорите са йонизационни камери, пълни с газ. Измереното количество е зареждането на йони, образувани в резултат на облъчване. Оттук възниква понятието за доза на експозиция.

Експозиционната доза е стойност, равна на съотношението на общото натоварване на йони със същия знак, създадено от радиация в веществото, до масата на това вещество.

D exp = Q / m (3).

Единицата на измерване на дозата на експозиция е висяща на килограм (Cl kg -1 ). Често се използва и извън системата система за измерване - рентгенови. Един рентгенов лъч е доза експозиция на рентгеново или гама лъчение, при която в резултат на пълна йонизация в 1 cm 3 сух въздух се образуват йони, носещи заряд, равен на 1 единица SGS Q от всеки знак. Не е трудно да се изчисли, че дозата на експозиция от 1Р съответства на образуването на 2,08 х 109 йонни двойки в 0,001293 g сух въздух. 1С1 kg -1 = 3876 Р; 1 P = 2.58 10 -4 С1 kg -1 . Има скорост на дозиране на експозицията, определена като:

P exp = D exp. / t (4).

Дозата йонизираща радиация е пропорционална на дозата на експозиция:

D = aD exp. (5)

коефициентът а зависи от естеството на облъченото вещество, вида на излъчването и неговата енергия. По този начин, за меките тъкани на човек, когато са облъчени с рентгенови лъчи или гама лъчи с енергия от 40 keV до 3 MeV, коефициентът a е приблизително равен на 36. Следователно, D (Gr) = 36 D exp (Kl kg -1 ). От обратната връзка следва, че смъртоносната доза от 6 Gy съответства на дозата на експозиция от 1/36 kg / kg. За несистемни единици коефициентът а е приблизително равен на един и дозата в радиусите е приблизително равна на дозата на експозиция в рентгеновите лъчи. Въпреки това, за други излъчвания или тъкани с различна абсорбираща сила, това съотношение ще бъде различно. Така че за костите а за не-системните единици е 2.5, което е от съществено значение за оценката на ефекта от йонизиращото лъчение върху тях.

Инструментите за измерване на дозата на експозицията или нейната мощност (дозиметри) като основен елемент съдържат датчик, който преобразува енергията на йонизиращото лъчение в друг вид енергия, която е удобна за регистрация. Като правило, превръщането става в енергията на електрически ток. Има следните видове сензори:



1) Йонизационен сензор - неговата работа се основава на йонизация на сух въздух или газ под действието на йонизиращо лъчение.

2) Полупроводниковият датчик се основава на промяна в проводимостта на рн съединението под действието на радиация.

3) Сцинтилационни сензори - на базата на явлението радиолуминесценция.

Друг незаменим блок на дозиметъра е усилвател, тъй като токът, генериран в сензора, е изключително малък и трябва да бъде усилен.

Простият микроамперметър може да се използва като най-просто устройство за запис.

За да се оцени биологичният ефект на йонизиращото лъчение върху човешкото тяло, се въвежда концепцията за еквивалентна доза облъчване. Еквивалентната доза се определя от биологичния ефект от радиацията. Това определение не е строго, защото под биологичното действие могат да се разбират различни ефекти (смърт, появата на радиационна болест и т.н.). В повечето случаи се определя еквивалентна доза LD50. Между дозата и еквивалентната доза съотношението:

D eq = W R D (6).

Символът W R обозначава коефициента на тежест, който характеризира относителната биологична ефективност на различните видове радиация. В този случай биологичната ефективност на рентгеновите лъчи се приема като единица. Изчислените стойности на коефициентите за претегляне са дадени в следната таблица:

Вид на излъчването W R
Алфа частици 20 протони 5 бързи неутрони 20 бавни неутрони 5 бета частици 1 рентгенови и гама лъчи 1

По-подробни таблици, които отчитат енергията на частиците и условията на облъчване, могат да бъдат намерени в съответната литература. От таблицата може да се види, че коефициентите на тежест са по-важни за лъчения с по-висока йонизираща мощност.

Еквивалентната доза се измерва в единици от sievert (Sv). Екстра-системна единица с еквивалентна доза е rem (биологичен еквивалент на rad). Тъй като 1 Gy = 100 rad, тогава 1 Sv = 100 rem; 1 rem = 0.01 Sv.

‡ Зареждане ...

При оценката на въздействието на йонизиращото лъчение върху човешкото тяло е необходимо да се вземе предвид стойността на еквивалентната доза радиация, тъй като служи за оценка на тежестта на радиационното увреждане.

Ако няколко различни вида лъчи действат едновременно върху човек, общият облъчващ ефект ще се характеризира с общата еквивалентна доза:

D eq. = (WR) i D i (7).

Еквивалентната доза е:

P eq = D eq / t (8).

Единиците за измерване на еквивалентната доза са Sv / s, rem / s, mber / hour и др.

5. Връзка на дозировката с активността на източника на радиация.

В случая на чисти алфа или бета емитери, изчисляването на дозата е относително проста. Всички алфа и бета частици се абсорбират в тъканите на тялото, така че енергията, абсорбирана в тъканите, е просто продукт на броя на частиците със средната енергия на една частица. Разделяйки тази стойност по телесното тегло, получаваме стойността на дозата: D = W с / m = NE cp / m (9). Дозировката, съответно, ще бъде:

P = D / t = NE cp / mt (10).

Броят на отделените частици за единица време (N / т) е равен на активността на радиоактивното вещество, съдържащо се в тялото А. Следователно:

P = AE c / m (11).

При оценката на биологичния ефект на действието на даден вид лъчение, изчисленията трябва да отчитат тяхната биологична ефективност, т.е. да намерят еквивалентна скорост на дозиране:

P eq = W R P (12).

Заедно с особеностите на радиацията, характерна за един изотоп, трябва да се има предвид, че много вещества имат способността селективно да се натрупват в определен орган, който в този случай се нарича критичен орган. Например за щитовидния йод критичния орган е щитовидната жлеза. В този случай активността в критичния орган и масата на този орган трябва да бъдат заменени във формулата (11).

За гама-лъчение обикновено е от значение да се изчисли скоростта на дозиране от външни източници на радиация. За точков източник с активност А, на разстояние R от него, скоростта на дозиране на експозицията е:

Pex = K g A / R2 (Cl kg -1 s -1 ) (13).

Коефициентът K g се нарича йонизираща константа. За изотопа Co 60, използван в медицината, той е 27 × 10 -19 в единици Cu.


1 | 2 | 3 | 4 | | 5 | 6 | 7 |


Когато използвате материала, поставете връзка към bseen2.biz (0.012 сек.)