Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Единицы измерения радиоактивных величин.

Читайте также:
  1. Анализ третьего измерения – введение матрицы риска.
  2. Вариационный ряд распределения по доходам как основа измерения дифференциации по доходам
  3. Виды доходов населения. Вариационный ряд по доходам как основа измерения дифференциации по доходам. Кривая Лоренса. Коэффициенты и индексы дифференциации.
  4. Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ
  5. Возможности электронного измерения Аудитории
  6. Вы переводите единицы угол из градус в радиан
  7. Дидактические единицы:Программное обеспечение и технология программирования

В понимании единиц радиоактивности существуют объективные трудности, связанные с тем, что имеются единицы измерения как самого явления, так и единицы по измерению воздействия этого явления на вещество. В соответствии с этим выделяют единицы активности иединицы дозы.

ЕДИНИЦЫ АКТИВНОСТИ (радиоактивности). Первой общепринятой единицей радиоактивности была принята активность 1 грамма химически чистого радия, т.е. 3.7 × 1010 распадов в секунду. Эта единица была названа Кюри (Ки). А единица в один распад за секунду называется Беккерель (Бк). Таким образом:

1 Ки = 3.7 × 1010 Бкили1 Бк = 2.7 × 10-11 Ки

Активность радионуклида прямо пропорциональна его количеству, поэтому количество радиоактивного вещества можно измерить, определив его активность в Бк/кг, Ки/л и т.д.

 

Радиоактивность 1 грамма некоторых других элементов относительно радия будет следующей:

Элемент Радиоактивность 1 г., (Ки) Элемент Радиоактивность 1 г., (Ки)
U235 2.1×10-6 Co60 1.1×10-3
Cs137   C14 4.6
I131 1.2×105 Rb87 8.5×10-8
Th232 1.1×107 Sr90  
Pu239 6.1×10-2 K40 6.8×10-6

Единицы Ku/г, Бк/ л, Ku/л и т.д. называются единицами удельной активности. Существует также площадная активность - радиоактивность вещества, приходящаяся на 1 ед. площади, то есть: Ku/м2, Ku/ км2 , Бк/м2, и т. д.

Для оценки активности жидких и газообразных радионуклидов (Rn, Tn и др.) часто используется понятие объемная концентрация радиоактивности, т. е. Количество распадов в единицу времени, отнесенное к объему вещества (Ku/л, Ku/м3,Бк/л; Бк/м3 и т. д.). Первоначально объемная концентрация радона измерялась в эманах и махе:

1 эман = 10-10 Ku/л = 220 расп/ мин× л

1 махе = 3,64 эман = 3,64 × 10-10 Ku/л = 780 расп/мин× л.

Характеризуя радиоактивность какого-либо материала, обычно конкретно указывают, о каком радионуклиде идет речь. При этом радиоактивность других изотопов, присутствующих в этом материале (напр., в грунте), не учитывается.

Например, для почв указывают отдельно радиоактивность по урану, торию и калию. Общая суммарная радиоактивность данной почвы от естественных радионуклидов не будет равна простой сумме активностей, а будет определяться по специальным зависимостям.

Суммарная эффективная удельная активность радионуклида (АС) при оценке соответствия строительных и некоторых других материалов радиационно-гигиеническим нормативам определяется:

Ac = ARa×3.4×10-7 + 1,31×ATh + 0,085×AK, (5.13)

где ARa; ATh; AK - удельные активности урана, тория и калия.

Если в материале определялась концентрация урана, а не радия, то вместо ARa подставляется содержание равновесного урана. Тогда формула (1) будет иметь вид:

AC =AU×3.4×10-7+1.31×ATh + 0.085×AK. (5.14)

При загрязнении материалов (грунтов, почв) техногенными радиоизотопами общая радиоактивность от загрязнения определяется как сумма активностей от каждого изотопа.

Например, если почва была загрязнена цезием, стронцием и кобальтом и их активности составляют соответственно 110 Бк/кг, 90 Бк/кг и 60 Бк/кг, то общая радиоактивность (Aå) почв составит:

Aå = AC + 110 + 90 + 60.

Для перехода от удельной активности в Бк/кг; Бк/г и т.д. к площадной (Pв Бк/м2, Ku/км2) и др. необходимо знать плотность (объемный вес) вещества. Различными авторами предложены разные переходные формулы, из которых наиболее известны и просты следующие (Гавшин В.М., Сухоруков Ф.В. и др., 1993):

P(Бк/км2) = А(Бк/кг)×d×h×107 ,

P(мКu/км2) = 0.27*А(мКu/км2)×А×d×h,

где d - плотность вещества, откуда берется проба (г/см3 ), h - глубина отбора пробы в см.

ЕДИНИЦЫ ДОЗЫ

В процессе распада радиоактивных элементов образуются потоки g-квантов, a и b-частиц, способных ионизировать окружающую среду (воздух, воду, биологические ткани и др.) и сообщать веществу дополнительную энергию.

Например, если при воздействии g-квантов в см3 воздуха при нормальных условиях происходит его ионизация с образованием 2.08*109 пар ионов (что соответствует электрическому заряду в 1 Кулон, а также поглощению 88 эрг энергии в 1 г воздуха), то говорят, что экспозиционная доза g- излучения соответствует 1 Рентгену (Р).

Экспозиционная доза, отнесенная ко времени, называется мощностью экспозиционной дозы. В системе СИ она измеряется в А/кг, но чаще используют внесистемные единицы Р/c; Р/ч; mкР/ч; mкР/c и т.д.

Переход от единиц активности вещества, выраженных, например, в mкКu, к мощности экспозиционной дозы g-излучения данного радионуклида в Р/ч, осуществляется при помощи гамма-постоянных, характерных для каждого изотопа и приведенных в справочной литературе (напр., Справочник по дозиметрии,1974).

Гамма-постоянная любого радионуклида равна мощности экспозиционной дозы g-излучения нуклида в Р/час, которая создается точечным изотропным g-источником активностью 1 мКu на расстоянии 1 см. Единица измерения g-постоянной - Р*см2/г*мКu. Например, от источника Ra-226 активность 1 мКu на расстоянии 1 см создается мощность экспозиционной дозы g-излучения 9.36 Р/ч, а от такого же источника цезия -137 - 3.1 Р/ч и т.д.

Кроме экспозиционной дозы, характеризующей степень ионизации воздуха, существует и другое понятие - поглощенная доза (DП) - это энергия излучения, поглощенная единицей массы вещества. В системе СИ единицей ее измерения служит Грей (Гр): 1Гр = 100 рад.

Поглощенная доза, отнесенная ко времени поглощения, называется мощностью поглощенной дозы и измеряется в Гр/ч, Гр/с, мГр/ч, рад./с, рад/год и т.д.

По всему спектру g-излучения до энергии 3 мэВ 1Р экспозиционной дозы соответствует поглощенной дозе в биологической ткани в 0.93 рад., т.е. 1Р около 0.93 рад., или 1Р» 0.0093 Гр, тогда как в воздухе 1Р» 0.88 рад.

Биологический эффект воздействия ионизирующего излучени зависит от вида излучения энергии частиц и g-квантов. Например, a-частица с энергией 4 мэВ проходит 31 мкм биологической ткани, а с энергией 10 мэВ - 130 мкм.

Связь понятий поля, дозы, радиобиологического эффекта и единиц их измерения можно представить в виде схемы, приведенной в таблице 5.1 (по Л.П.Рихванову, 1997).

Таблица 5.1

Характеристика: Источника Поля Облучения объектов
      Неживых Живых
Величина Активность (С) Экспозиционная доза (X) Поглощенная доза (D) Эквивалентная доза (Н)
Едини- цы СИ Беккерель (Бк) Кулон/кг (Кл/кг) Грей (Гр) Зиверт (Зв)
изме-рения Внесис-темная Кюри (Кu) Рентген (Р) Рад Бэр

 

Степень воздействия радиоактивного излучения на биологические системы оценивается с помощью относительной биологической эффективности (ОБЭ) излучения, которая выражается по отношению к дозе условно принятого стандартного типа излучения. Кроме того, для количественной оценки воздействия радиоактивного излучения на биологические ткани введено понятие коэффициента (или фактора) качества излучения (КК или ФК). Для g-излучения КК = 1, для b-излучения КК = 10, для a-излучения с энергией < 10 Мэв КК = 20.

Эквивалентная доза определяется, как поглощенная доза, умноженная на коэффициент качества излучения:

Н= D × КК. (5.15)

При приближенных расчетах обычно принимают, что для g-излучения 1 бэр» 1Р» 0.93 рад. Сейчас основной единицей измерения эквивалентной дозы является Зиверт (Зв),

1 бэр = 100 Зв.

 


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 246 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Нормальные поля точечных и дипольных источников | Электрическое профилирование (ЭП). | Вертикальные электрические зондирования | Горных пород | Метод естественного электрического поля | Метод вызванной поляризации | Общие принципы электромагнитных зондирований. | Дистанционные и частотные зондирования | Магнитотеллурическое зондирование | Естественная и искусственная радиоактивность |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Устойчивое и подвижное радиоактивное равновесие| Газонаполненные детекторы излучения

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)