unități de radioactivitate și doză de radiații ("Apendicele nr. 1" pentru activități independente ale studenților *)
Pentru cunoașterea unor concepte de dozimetrie a radiațiilor utilizate pe scară largă în protecția civilă, mai ales în ultima vreme, merită amintit descrierea și unitățile de măsură. În ultimii ani, în literatura științifică, unitățile de radioactivitate sunt date în Sistemul Internațional (SI). Cu toate acestea, în literatura științifică din ultimii ani, în practica de eliminare a consecințelor accidentelor nucleare, atunci când sunt calibrate instrumentele dozimetrice, se utilizează nu numai unitățile SI. dar și unități extrasisteme. Având în vedere acest lucru, pentru comoditatea utilizării, manualul oferă simultan unități în sistemul SI și non-sistemice.
Activitatea elementului radioactiv este numărul de descompuneri atomice care apar în 1 secundă. Astfel, activitatea elementului radioactiv este determinată de numărul de descompuneri pe unitate de timp, caracterizează rata absolută a decăderii radioactive a radionuclidului. Activitatea substanței radioactive este proporțională cu cantitatea sa și invers proporțională cu timpul de înjumătățire. Cantitatea de material radioactiv indică activitatea sa, adică despre numărul de atomi care se descompun în 1 secundă.
Pentru o unitate de activitate (activitatea nuclidică într-o sursă radioactivă), o unitate este luată în sistemul SI-becquerel (Bq, Bq) - aceasta este cantitatea de material radioactiv în care se produce o descompunere per 1 s; derivate: kilobeckerel (kBq) - 1000 Bq, megobeckerel (MBK) - 1000000 Bq. Unitatea de activitate extra-sistem - curie (Ki) - este cantitatea de material radioactiv în care apar 37 de miliarde de evenimente de dezintegrare pentru 1 s. și unitățile derivate sunt: 1 mCi = 10-3 Ki, 1 uCi = 10-6 Ki, 1 nKi = 10-9 Ki.
Raportul dintre unități. Bq = 2,7 ∙ 10 -11 Ci; 1Bk = 1 rată / s; 1 Cu = 3,7 ∙ 10 10 Bq = 3,7 ∙ 10 10 rasp / s.
Pentru o unitate de radioactivitate a unei substanțe (activitate specifică în greutate), este acceptat un becquerel per kilogram (Bq / kg), iar sistemul extra-sistem este curie per kilogram (Ci / kg).
unitate Radioaktivnostizhidkoy și mediul gazos - activitate de volum specific - este sistemul unitate SI - Becquerel per litru (Bq / l), și în afara sistemului de unitate - curies per litru (Ci / l).
Pentru o unitate de radioactivitate - densitatea specifică a poluării în sistemul SI - Becquerel pe kilometru pătrat (Bq / km 2), derivat: kBq / m 2; unitatea non-sistem este curie pe kilometru pătrat (Ki / km 2).
Proprietatea ionizantă a radiației în aer este caracterizată de doza de radiație.
Doza de radiație reprezintă cantitatea de energie a emisiilor radioactive absorbite de o unitate a volumului mediei care este iradiată. Doza de radiație (sau iradiere) este o măsură a efectului dăunător al radiației radioactive asupra corpului uman, animalelor și plantelor. Se poate acumula în momente diferite, iar deteriorarea biologică cauzată de iradiere depinde de dimensiunea dozei și de momentul acumulării acesteia.
Există doze de expunere, absorbite și radiații echivalente.
Doza de expunere este doza de radiații care caracterizează efectul de ionizare al radiației X și al radiației gamma în aer. Aceasta este doza care caracterizează sursa și câmpul radioactiv creat de aceasta. Doza de radiație gamma de expunere la radiații este măsurată de către unitatea extrasisteme - raze X (P, R). Un roentgen - este ca doza de raze X sau radiații gamma, în care 1 cm3 de aer uscat la o temperatură de 0 ° C și o presiune de 760 mm Hg. Art. creează 2 miliarde de perechi de ioni (sau mai exact 2.08 · 10 9). În practică, utilizarea și unități derivate: mR (R1 = mR 1000; 1 mR = 10 -3 P) și micro Roentgen (R1 = mR 1.000.000; mR = 1 10 -6 F). În sistemul SI, doza de expunere este măsurată în coulomburi per kilogram (C / kg, C / kg). Această unitate de radiație a dozei de expunere, în care în fiecare kilogram de ioni de aer se formează cu o încărcătură totală, care este egală cu 1 pendant.
Unitatea de iradiere în sistemul SI este egală cu 3876 R. Doza de expunere în raze X caracterizează destul de fiabil pericolul acțiunii radiației ionizante cu iradierea generală și uniformă a corpului uman sau animal. Relația dintre unitatea de doză de expunere a sistemului SI și cea non-sistem: 1 C / kg = 3876 P sau 1 C / kg = 3,88 ∙ 10 3 P; 1 P = 2,58 ∙ 10 -4 C / kg. Radiografiile determină cantitatea de energie (doză) pe care o primește obiectul, dar nu caracterizează timpul pentru care a fost primit. Pentru a evalua efectul radiației ionizante pe unitatea de timp, se utilizează termenul "rata de dozare".
Puterea dozei de expunere (nivelul de radiație) este intensitatea radiației, care se obține pe unitate de timp și caracterizează rata de acumulare a dozei. Unitatea dozei de expunere în SI este amperi per kilogram (A / kg, A / kg) și unitatea nesistemică pentru măsurarea radiațiilor în aer este roentgens pe oră (R / h, R / h), raze X pe secundă (F / s , R / s) sau unități derivate: millirecentă pe oră (mR / h), microroentgen pe oră (mcR / h). Relația dintre unitățile SI și SI non-doză expunere Unități de 1 A / kg CI = 1 / (kg · s) P = 3876 / s, P 1 / s = 2,58 x 10 -4 A / kg = 2,58 · 10-4 Cl / (kg.s). Razele X ca o unitate, prin definiție, este o caracteristică cantitativă a gamma sau raze X, și nu spune nimic despre cantitatea de energie absorbită de volum care este iradiat. Prin urmare, pentru a evalua gradul de influență al radiației asupra corpului, se introduce conceptul de "doză absorbită".
Doza absorbită este cantitatea de energie a diferitelor tipuri de radiații ionizante absorbite de o unitate de masă a materiei. Unitatea de doză absorbită de radiații de către țesuturile corpului în sistemul SI este joule pe kilogram (J / kg, J / kg). J / kg este cantitatea de energie a oricărui tip de radiație ionizantă absorbită de 1 kg corp. În plus, unitatea pentru măsurarea dozei absorbite este gri (gr.). Unitățile mai utilizate în comun - rad (rad) (această abreviere din limba engleză doza radіatіon absorbant.) - orice doză de radiație absorbită la care cantitatea de energie absorbită de 1 g dintr-o substanță care este iluminată corespunde 100 ergi; 1 rad = 0,01 J / kg = 100 erg din substanța absorbită din țesuturi. Raportul dintre unitatea de doză absorbită de SI și unități non-SI: 1 Gy = 1 J / kg și 1 J / kg = 100 razi, 1 Gy = 100 rad, 1 rad = 0,01 Gy = 0,01 J / kg.
Pentru a determina doza de iradiere a obiectelor biologice, măsurați doza în aer în P. și apoi calculați doza absorbită în radar prin calcul. Datorită faptului că doza de radiație de 1 P în aer este echivalentă energetic cu 88 erg / g, energia absorbită în radarele cu aer este de 88/100 = 0,88 rad. Astfel, dacă doza de radiație în aer este de 1 P, atunci doza absorbită va fi de 0,88 rad.
Doza absorbită determină cu mai multă acuratețe efectul radiației ionizante asupra țesuturilor biologice ale corpului, care au compoziție și densitate atomică diferite. Există o relație separată între doza absorbită și efectul de radiație: cu cât este mai mare doza absorbită, cu atât efectul de radiație este mai mare. Doza absorbită caracterizează efectul radiațiilor pentru toate tipurile de corpuri organice și chimice, pe lângă organismele vii.
unitate de doză absorbită în capacitatea sistemului IS este un al doilea gri (Gy / s) și Joule pe kilogram pe secundă (J / (kg · s), J / (kg · s)), și rad nesistemică pe secundă (rad / s , rad / s); raportul dintre acestea: 1 Gy / s = 1 J / (kg · s); 1 Gy / s = 100 rad / s, 1 rad / s = 0,01 Gy / s.
Dar doza absorbită nu ia în considerare faptul că efectul asupra aceleiași doze, dar diferite radiații, nu este același. De exemplu, radiația alfa este de 20 de ori, iar radiația beta este de 10 ori mai periculoasă decât radiația gamma. Cunoscând amploarea dozei absorbite nu este suficientă pentru a prezice cu exactitate nici gradul de dificultate, nici probabilitatea apariției efectelor de înfrângere. Din acest motiv, a fost introdusă o doză echivalentă.
Doza echivalentă caracterizează faptul că diferitele tipuri de radiații ionizante în timpul iradierii organismului cu aceleași doze determină efecte biologice diferite. Acest lucru se datorează densității specifice inegale de ionizare provocată de diferite tipuri de radiații. Astfel, numărul de ioni care se formează sub acțiunea radiației pe unitatea de cale în țesuturi, adică densitatea de ionizare a particulelor alfa, este de sute de ori mai mare decât razele gamma. Prin urmare, se introduce conceptul de "activitate biologică relativă", care arată raportul dintre dozele absorbite de diferite tipuri de radiații, ceea ce va produce același efect biologic. Dacă acceptăm în mod convențional eficiența biologică a razelor beta și gamma pe unitate, atunci pentru particulele alfa va fi egală cu zece, iar pentru neutronii lenți și rapizi, respectiv cinci și douăzeci. O doză echivalentă de radiații este utilizată pentru a evalua efectul radiației asupra organismelor vii, în special asupra oamenilor și animalelor.
Unitatea dozei echivalente în sistemul SI este sievert (Sv, Sv). Un sitavert este egal cu doza absorbita de 1 J / kg (pentru radiatii X, radiatii gamma si beta).
Pentru a ține seama de eficiența biologică a radiației, se introduce o unitate extra-sistemă a dozei absorbite - echivalentul biologic al radiografiei (rem). Un rem este o doză de orice fel de radiații care creează în organism același efect biologic ca o unitate de raze X sau radiații gamma.
Doza din bere este exprimată atunci când este necesar să se evalueze efectul biologic general, indiferent de tipul de radiație de funcționare. Raportul dintre unitatea de doză echivalentă în sistemul SI și unitatea extrasisteme: 1 Sv = 100 rem, 1 rem = 0,01 Sv. Pentru a calcula neuniformitatea daunelor cauzate de diferite tipuri de radiații, este introdus un "factor de calitate", la care este necesară multiplicarea cantității de doză absorbită dintr-un anumit tip de radiație pentru a obține o doză echivalentă. Toate standardele internaționale și naționale sunt stabilite într-o doză echivalentă de iradiere.
Edinitseymoschnostiekvivalentnoydozy SI este sievert pe secundă (Sv / s, Sv / s), și unitatea de non-sistemică este rem pe secundă (rem / c) raportul între 1 Sv / s = 100 rem / s 1 rem / c = 0 01 Sv / a.
Mărimi și unități utilizate în dozimetria radiațiilor ionizante
cantități fizice, simboluri
Trimiteți-le prietenilor: