Класифікація іонізуючого випромінювання

До іонізуючих відносяться корпускулярні випромінювання, що складаються з частинок з масою спокою, котра відрізняється від нуля (альфа-, бета-частинки, нейтрони) та електромагнітні випромінювання (рентгенівське та гамма-випромінювання), котрі при взаємодії з речовинами можуть утворювати в них іони.

Альфа-випромінювання – це потік ядер гелія, що випромінюється речовиною при радіоактивному розпаді ядер з енергією, що не перевищує кількох мегаелектровольт (МеВ). Ці частинки мають високу іонізуючу та низьку проникну здатність.

Бета-частинки – це потік електронів та протонів. Проникна здатність (2,5 см в живих тканинах і в повітрі – до 18 м) бета-частинок вища, а іонізуюча – нижча, ніж у альфа-частинок.

Нейтрони викликають, іонізацію речовини та вторинне випромінювання, яке складається із заряджених частинок і гамма-квантів. Проникна здатність залежить від енергії та від складу речовин, що взаємодіють.

Гамма-випромінювання - це електромагнітне (фотонне) випромінювання з великою проникною і малою іонізуючою здатністю з енергією 0,001 – 3 МеВ.

Рентгенівське випромінювання – випромінювання, яке виникає в середовищі, котре оточує джерело бета-випромінювання, в прискорювачах електронів і є сукупністю гальмівного та характеристичного випромінювань, енергія фотонів котрих не перевищує 1 МеВ. Характеристичним називають фотонне випромінювання з дискретним спектром, що виникає при зміні енергетичного стану атома.

Гальмівне випромінювання – це фотонне випромінювання з неперервним спектром, котре виникає при зміні кінетичної енергії заряджених частинок.

Активність А радіоактивної речовини – це кількість спонтанних ядерних перетворень dN в цій речовині за малий проміжок часу dt, поділене на цей проміжок:

Одиницею вимірювання активності є беккерель (Бк). 1 Бк – одне ядерне перетворення за секунду. Кюрі (Кі) – спеціальна одиниця активності: 1 Кі = 3,7 ∙ 10¹⁰ Бк.

Ступінь іонізації оцінюється за експозиційною дозою рентгенівського або гамма-випромінювання.

Експозиційною дозою називається повний заряд dQ іонів одного знака, що виникають в повітрі при повному гальмуванні всіх вторинних електронів, котрі були утворені фотонами в малому об’ємі повітря, поділений на масу повітря dm в цьому об’ємі:

Одиницею вимірювання експозиційної дози є кулон на кілограм (Кл/кг). Позасистемна одиниця – рентген (Р): 1 Р = 2,58 ∙ 10" Кл/кг.

Потужність експозиційної дози Р_експ – це приріст експозиційної дози dX за малий проміжок часу dt, поділений на цей проміжок

Одиниця вимірювання – Кл/кг ∙ с.

Поглинута доза D – це середня енергія d Е, що передається випромінюванням речовині в деякому елементарному об’ємі, поділена на масу речовини в цьому об’ємі:

Одиниця поглинутої дози грей (Гр), рівна 1 Дж/кг. Позасистемна одиниця – рад; 1 рад = 0,01 Гр.

В зв’язку з тим, що однакова поглинута доза різних видів випромінювання викликає в організмі різний біологічний ефект, введене поняття еквівалентної дозиН, котра дозволяє визначати радіаційну небезпеку впливу випромінювання довільного складу і визначається за формулою:

де  – безрозмірний коефіцієнт якості. Одиницею вимірювання еквівалентної дози є зіверт (Зв); 1 Зв = 100 бер (біологічний еквівалент рада) — спеціальна одиниця еквівалентної дози.

Згідно з нормами радіаційної безпеки НРБ 76/87 введено показник, що характеризує іонізуюче випромінювання – керма.

Керма К – це відношення суми початкових кінетичних енергій dE_K всіх заряджених іонізуючих частинок в елементарному об’ємі речовини, до маси dm речовини в цьому об’ємі:

Керму вимірюють тими ж одиницями, що й поглинуту дозу( Грей, рад).

Експозиційна доза є мірою енергії, котра передається фотонами одиниці маси повітря в процесі взаємодії, тобто одночасно пов’язане з кермою фотонного випромінювання в повітрі К:

де –  середня витрата енергії на утворення однієї пари іонів;  –  заряд електрона.

 

⇐ Предыдущая12345678

Поделиться: