01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
19.06.2017
15.06.2017
12.06.2017
Понятие поля и дозы ионизирующих излучений
 12.09.2012

В предыдущих разделах были рассмотрены вопросы, связанные с активностью радионуклидов и с некоторыми свойствами различных видов испускаемых ими излучений, но не были затронуты проблемы передачи энергии излучений окружающей среде. Воздействие ионизирующих излучений на объекты окружающей среды живой и неживой природы может проявляться в физико-химических или биологических изменениях, например инициировании специфических химических реакций, появлении биологических (физиологических) эффектов и др. Воздействие ионизирующих излучений будет определяться характеристикой самого из лучения и особенностями взаимодействия его с веществом. Параметры, функционально связанные с влиянием радиации, называются дозиметрическими.
Излучение, возникающее при ядерных превращениях, частично или полностью поглощается (абсорбируется) веществом, к которым оно взаимодействует. При этом происходит потеря энергии излучения. Поглощение энергии излучения при взаимодействии излучения со средой и оценка этого эффекта в виде дозы излучения - предмет раздела дозиметрия ионизирующих излучений. Для количественная характеристики дозы можно было бы использовать не передачу энергии, а другие измеряемые величины, связанные с взаимодействием излучений высоких энергий с веществом. Однако энергетическая характеристика дозы является интегральной, поэтому она наиболее удобна, хотя и существуют определенные трудности ее измерения. Целью дозиметрии является измерение, исследование и теоретические расчеты дозиметрических величин для предсказания или оценки радиационного эффекта, в частности радиобиологического эффекта.
Таким образом, доза ионизирующего излучения - это характеристика количества излучения и одновременно мера его воздействия на облучаемую среду или объекты окружающей среды. Обычно доза ионизирующих излучений обозначается русской буквой Д или латинской D. Однако если взять конкретный способ выражения дозы, то необходимо более четко придерживаться обозначений, указанных в «Нормах радиационной безопасности» (HPБ-99/2009).
Радиационная дозиметрия как наука возникла в связи с использованием ионизирующих излучений в медицине. Само понятие «доза» (термин «дозиметрия» произошел от греч. dosis - отмеренная доля и metreo - измеряю) также заимствовано из медицины, в основной интерес здесь предъявляет определение дозы излучения, получаемой живым организмом в частности человеком, в связи с биологическим действием радиации.
Деловые характеристики полей излучения представлены в приведенной ниже системе дозиметрических величин (см. табл. 6.1).

Понятие поля и дозы ионизирующих излучений

Следует различать дозу, формирующуюся при внешнем и при внутреннем облучении. При внешнем облучении источник излучения находится вне облучаемого объекта, при внутреннем облучении - внутри него. При рассмотрении простейшего случая внешнего облучения -системы из точечного источника у-излучения, например 50Со облучаемого объекта, можно обозначить величины от которых зависит доза, это прежде всего активность (А):
Понятие поля и дозы ионизирующих излучений

при увеличении активности доза возрастает. Таким образом, доза является функцией активности (рис. 6.8)
Понятие поля и дозы ионизирующих излучений

Очевидно также и то, что доза будет возрастать при увеличении времени нахождения под воздействием ионизирующего излучения (t) и уменьшении расстояния R между источником излучения и облучаемым объектом. Причем если с активностью и временем доза связана прямой зависимостью, то с расстоянием - обратно-квадратичной
Понятие поля и дозы ионизирующих излучений

где К (гамма-постоянная) -коэффициент пропорциональности, характеризующий свойства излучения. Гамма-постоянная показывает, какую мощность поглощенной дозы создает нефильтрованное у-излучение точечного источника активностью 1 Бк на расстоянии 1 м. Величина гамма-постоянной зависит от схемы распада радионуклида и энергии его у-излучения (табл. 6.2).
Понятие поля и дозы ионизирующих излучений

На практике обычно используют величины не дозы, а интенсивности ионизирующего излучения, которая характеризуется мощностью дозы Р, т. е. значениями дозы D в единицу времени t:
Понятие поля и дозы ионизирующих излучений

Используя приведенные выше зависимости (6.12) и (6.13) по значениям активности, легко рассчитать дозу, формируемую точечным источником у-излучения. Это весьма важно в практическом аспекте, например в случае, когда при работе с точечным источником ионизирующего излучения нужно рассчитать безопасные величины, а дозиметр отсутствует. Например, имеется точечный источник у-излучения 60Со с активностью 40 МБк (40-10в6 Бк) и необходимо рассчитать мощность дозы у-излучения на расстояния 4 м. Из табл. 6.1 находим значение гамма-постоянной (Ку) - 84,63•10в-18 Гр•м2/Бк•с, затем, используя формулу (6.13), вычисляем
Понятие поля и дозы ионизирующих излучений

Подобным образом можно по величинам мощности дозы, экспериментально определенным с помощью дозиметра, перейти к величинам активности точечного у-излучения.
Из формулы (6.13) следует также важная пространственная закономерность распределения мощности дозы вокруг точечного источника ионизирующего излучения при внешнем облучении.
Например, если имеется источник ионизирующего излучения А, то на расстояниях R1, R2, Rn, будет выполняться соотношение
Понятие поля и дозы ионизирующих излучений

Это соотношение часто используют для вычисления безопасного времени и безопасного расстояния при работе с точечным источником у-излучения
Понятие поля и дозы ионизирующих излучений

где Pф и Rф - фактические мощность дозы и расстояние, а Рб и Rб - безопасные мощность дозы и расстояние, которые выбираются в соответствии с утвержденными и действующими на текущее время «Нормами радиационной безопасности».
Для оценки дозы в практике дозиметрии используют два подхода:
1) приборная оценка дозы и/или мощности дозы ионизирующих излучений (в этом случае дозу определяют по показаниям соответствующих приборов - дозиметров):
2) расчетная оценка (прогноз) дозы предполагает использование таких величин, как активность, формирующая дозу внешнего и внутреннего облучения.