Головна |
Іонізуючі випромінювання. Потокові характеристики поля випромінюванняМетодичні вказівки по проведенню розрахунку доз щити від іонізуючих випромінювань Іонізуючі випромінювання. Потокові характеристики поля випромінювання іонізація- Це процес перетворення нейтральних атомів і молекул середовища в позитивні і негативні іони. До останніх відносяться і вільні електрони. Найменша енергія іонізації для більшості атомів становить 5-20 еВ (1 еВ = 1,6 · 10-19 Дж). іонізуюче випромінювання- Це будь-яке випромінювання, взаємодія якого із середовищем призводить до утворення електричних зарядів різних знаків. Іонізуючі випромінювання здатні прямо або побічно іонізувати середовище. Безпосередньо іонізуюче випромінюванняскладається з заряджених частинок (?- і ?-частинки, протони, мезони та ін.), кінетична енергія яких достатня для іонізації при зіткненні з атомами речовини. Побічно іонізуюче випромінюванняскладається з незаряджених частинок (нейтронів) або фотонного (рентгенівського і ?-) випромінювання, взаємодія яких із середовищем призводить до виникнення безпосередньо іонізуючого випромінювання. Зокрема, швидкі нейтрони утворюють в речовині протони віддачі, фотонное випромінювання створює вторинні частки - електрони і позитрони. Іонізуюче випромінювання (корпускулярне або фотонное), що складається з частинок одного виду однакової енергії, називається моноенергетичного. Випромінювання, що складається з частинок одного виду різних енергій, називається немоноенергетіческім (?-ізлучеііе, гальмівне рентгенівське випромінювання і ін.). Якщо випромінювання складається з частинок різного виду, то його називають змішаним. Розрізняють також спрямоване і ненаправленої (розсіяне) випромінювання. Якщо всі частинки мають однаковий напрямок руху, то випромінювання називають мононаправленним, полеміонізуючого випромінювання називають область простору, кожній точці якої відповідають фізичні величини, які є характеристиками поля випромінювання. характеристики полявизначають просторово-часовий розподіл випромінювання в даній середовищі. Диференціальні характеристики поля описують також енергетичне і кутова розподілу випромінювання. На практиці часто використовують інтегральні потокові характеристики поля випромінювання - флюенс частинок, потік частинок, щільність потоку частинок, флюенс енергії, інтенсивність випромінювання (примітка: під частинками розуміються іфотони). Виділимо навколо даної точки простору сферу з площею центрального 'поперечного перерізу AS. Нехай в обсяг цієї сфери проникає AN частинок будь-якої енергії і в будь-якому напрямку. Зменшуючи розміри сфери, перейдемо в межі при ?S > 0 до нескінченно малим величинам dN и dS. Флюенсу часток Ф - Це відношення числа частинок dN, проникаючих в обсяг елементарної сфери, до площі поперечного перерізу цієї сфери dS: Одиницею вимірювання флюенса частинок в системі одиниць СІ є м-2. Зазвичай флюенс висловлюють в част. / М2 або част. / см2, Вказуючи вид випромінювання. Потік частинок ?- Відношення числа частинок dN, падаючих на дане перетин сфери за малий час dt, до цього інтервалу часу:
Потік частинок змінюється в с-1 або част. / с. Щільність потоку частинок ?- Ставлення флюенса частинок dФ за малий проміжок часу dt до цього проміжку часу: Для мононаправленного випромінювання щільність потоку дорівнює числу частинок, що перетинають в одиницю часу майданчик одиничної площі, розташовану перпендикулярно до напрямку поширення випромінювання. Одиниця виміру щільності потоку частинок в СІ: м-2· з-1. Зазвичай величину ? висловлюють в част ./ (см2· С). Якщо в кожній точці поля щільність потоку не змінюється в часі (стаціонарне поле випромінювання), то інтенсивність випромінювання(Щільність потоку енергії) J - Сумарна енергія частинок, що проходять через одиничне розтин (майданчик) в одиницю часу. Для моноенергетичного випромінювання з енергією кожної частинки Е інтенсивність . Якщо випромінювання немоноенергетіческое, то інтенсивність визначається інтеграцією твори по всіх енергій частинок. Одиниця інтенсивності випромінювання вСІ - ват на квадратний метр, 1 Вт / м2 = 1 Дж / (м2· С). Часто використовують одиницю 1 МеВ / (см2 · С). окремий том | Розрахунок потужності дози ?-випромінювання |