История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2022-08-21 | 35 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Впервые теоретические основы вопроса, главные выводы в этой области были представлены научными работами Надсона и Филиппова (1925), Мёллера (1927), Тимофеева-Рессорского (1930) и целой плеяды других исследователей, получивших неопровержимые доказательства того, что:
1. Ионизирующая радиация способна вызывать все известные виды наследственных перемен (изменений наследственных структур).
2. Спектр мутаций, индуцированных ионизирующей радиацией не отличается от спектра спонтанных мутаций.
3. Частота летальных мутаций в половых клетках возрастает прямо пропорционально дозам ионизирующей радиации.
4. Фракционирование доз не влияет на частоту возникновения мутаций.
5. Эффекты абберации зависят от ЛПИ и энергии излучений.
6. Общая частота хромосомных перестроек увеличивается пропорционально квадрату дозы, а вероятность одновременного формирования нескольких независимых событий равняется произведению вероятностей их возникновения.
7. Мутационные события в соматических клетках выражаются как в гибели клеток, так и в приобретении ими новых наследуемых свойств, выводящих их из под контроля организма.
8. Безкислородная атмосфера (гипоксия) является в некотором роде защитным элементом.
Эффекты излучения детерминированные - клинически выявляемые патологические изменения формируемые ионизирующей радиацией, в отношении возникновения которых предполагается наличие дозового порога, при облучении ниже которого эффект не проявляется, а выше - тяжесть поражения определяется дозой.
Такие эффекты являются неизбежным следствием облучения, при котором полученные дозовые нагрузки превышают определенный, (конкретный для каждого вида тканей) порог радиорезистентности. К ним относятся ближайшие соматические эффекты, возникающие спустя часы, дни, месяцы после облучения (острая лучевая реакция, острая и хроническая лучевая болезнь, лучевые поражения кожи и слизистых оболочек), а также отдаленные соматические эффекты, развивающиеся через года и десятилетия (лучевая катаракта, бесплодие, склеротические и дистрофические изменения разных тканей и пр.).
|
Характер и тяжесть порогового эффекта находятся в прямой зависимости от величины дозы облучения. Определенное значение имеют, кроме того, индивидуальные особенности, исходное состояние здоровья человека, подвергшегося радиационному воздействию, а также, условия облучения: режим сообщения дозы (однократное или протяженное во времени облучение), вид лучевого воздействия (внешнее, внутреннее, сочетанное), масштабы облучения (общее генерализованное или локальное, равномерное или неравномерное) и пр.
В зависимости от перечисленных факторов детерминированные (пороговые) эффекты выражаются в патологических состояниях разной степени тяжести вплоть до летального исхода.
Осуществляя регламентацию радиационного воздействия, мы исходим из необходимости полного исключения облучения людей в дозах, сопровождающихся развитием детерминированных (пороговых) эффектов.
По различным оценкам, минимальный дозовый порог, превышение которого должно рассматриваться как потенциально опасное для здоровья, находится в диапазоне от 0,2 Зв до 0,5 Зв (20-50 Бэр) при однократном облучении всего тела, взрослого (старше 18 лет), здорового человека.
Эффекты облучения стохастические - клинически выявляемые патологические эффекты, вызываемые ионизирующей радиацией, не имеющие дозового порога возникновения, частота формирования которых зависит от коллективной дозы (произведения количества лиц, подвергнутых радиационному воздействию на среднее значение дозовой нагрузки, приходящейся при этом на индивидуум) и для которых тяжесть проявлений от дозы не зависит.
|
Данная группа эффектов включает в себя: лучевой канцерогенез (формирование злокачественных и доброкачественных опухолей); наследственные эффекты (летальные и нелетальные); ускорение развития процессов старческой инволюции организма; общее сокращение продолжительности жизни.
Обычно стохастические эффекты формируются в ходе хронического воздействия сравнительно малых доз и проявляются иначе чем детерминированные события.
Они не имеют дозового порога возникновения и обнаруживаются лишь в ходе эпидемиологических наблюдений за большими группами людей. Вероятность их возникновения лишь несколько возрастает наряду с увеличением значений коллективной дозы, однако, даже при самых ее значительных величинах, она никогда не достигает 100%. Не зависит от дозы и степень выраженности (тяжесть проявления) патологического процесса.
Стохастические эффекты являются эффектами отдаленными и вероятность их проявления рассматривается как беспороговая функция дозы. Это означает, что сколь угодно малое облучение индивида в состоянии привести к формированию патологического процесса.
Принципиальным отличием стохастических, эффектов от детерминированных является их вероятностный (необязательный) характер проявления.
Применительно к каждому отдельному человеку подвергнутому облучению, они не могут рассматриваться в качестве фатальных, неотвратимых последствий радиационного воздействия. Кроме того, возможность их развития и степень тяжести не зависят от величины дозы или от превышения того или иного дозового порога. В частности, это означает, что перенесший острую лучевую болезнь, отнюдь не будет считаться обреченным на гибель от рака спустя много лет после облучения, хотя исключить такую возможность полностью нельзя. Вместе с тем, как свидетельствует клинический опыт, злокачественные новообразования развиваются и у людей, которые никогда не подвергались повышенному облучению.
Аналогично оценивается и возможность появления генетических дефектов в потомстве лиц, подвергавшихся или, не подвергавшихся повышенному радиационному воздействию.
Рассматривая " пользу " и " вред " от облучения даже малыми дозами следует помнить, что облучение людей применимо только в том случае, если польза от него существенно выше, возможного вреда (проявления отдаленных последствий облучения).
|
При этом должен соблюдаться еще один очень важный принцип - "принцип оптимизации" радиационного воздействия, суть которого сводится к "поддержанию на возможно низком и достижимом уровне (с учетом экономических и социальных факторов) индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника излучения".
С целью оценки, учета и сравнения риска формирования последствий облучения со стороны всего организма человека (единой, саморегулируемой системы) и в первую очередь событий стохастических (нормальные условия эксплуатации источников излучения с достаточным запасом гарантируют невозможность возникновения детерминированных эффектов), введено понятие "эффективная эквивалентная доза" (ЭЭД).
Эффективная эквивалентная доза (Ен) определяется как сумма произведений тканевых эквивалентных доз на, соответствующие данным тканям (органам) взвешивающие коэффициенты (Wt), или как сумма эквивалентных доз в органах (тканях), "взвешенных" по относительному риску стохастического радиационного повреждения данных органов или тканей.
Коэффициенты с помощью которых проводится процедура "взвешивания" доз, носят название "взвешивающих коэффициентов" для данных тканей или органов. Данные коэффициенты позволяют судить об относительном вкладе риска облучения отдельного органа (ткани) в общий риск для всего организма в целом (в условиях его равномерного облучения).
Используемые в радиационной защите (в ходе расчетов значений эффективной эквививалентной дозы) взвешивающие коэффициенты, учитывают различия в радиочувствительности разных органов и тканей к возникновению стохастических эффектов, отражая значимость (долю участия) конкретного органа (ткани) в формировании стохастических событий, как последствий облучения со стороны всего организма - единой, целостной саморегулируемой системы.
Так при их общей сумме, равной единице (100%), для гонад взвешивающий коэффициент (Wt) будет равен 0,2 (20%); для красного костного мозга, толстого кишечника, легких и желудка - по 0,12 (12%); для мочевого пузыря, грудной железы, печени, пищевода и щитовидной железы - по 0,05 (5%); для кожи и клеток костных поверхностей - по 0,01 (1%); а для остального, не упомянутых органов и тканей - 0,05 (5%).
|
Перемножив значения эквивалентных доз (приходящихся на ткани и органы), на соответствующие им взвешивающие коэффициенты и, просуммировав результаты вычислений, получают значение эффективной эквивалентной дозы, отражаемой также в «Зивертах» или в «Бэрах». В сущности, ЭЭД неравномерного облучения - это такая доза равномерного облучения, которая вызывает те же отдаленные эффекты, что и имеющаяся доза неравномерного облучения. Иначе говоря, неравномерное облучение условно заменяется на эквивалентное ему по риску развития отдаленных последствий равномерное облучение.
При расчете значения эффективной эквивалентной дозы следует учитывать, что рубрика "остальное" включает в себя: надпочечники, головной мозг, экстраторокальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку.
В ряде случаев, когда один их перечисленных органов получает эквивалентную дозу, превышающую самую большую, полученную любым из 12 органов (тканей), для которых определены значения взвешивающих коэффициентов, - этому органу следует приписать взвешивающий коэффициент равный 0,025, а всем остальным (из рубрики "остальное" суммарный коэффициент, равный 0,025.
Полувековая доза. К одной из наиболее важных величин, введенных в практику радиационной защиты (МКРЗ, Публ. 26), является «полувековая» или «ожидаемая эффективная эквивалентная доза» внутреннего облучения. Понятие введено для оценки риска возникновения нежелательных биологических эффектов, линейно зависящих от эквивалентной дозы, усредненной по данному органу или ткани, вне зависимости от времени, за которое эта доза получена. Своим происхождением название "полувековая доза" обязано тому, что верхний предел интегрирования был принят равным средней продолжительности периода профессиональной деятельности человека - 50 лет.
Таким образом, «полувековая» или «ожидаемая эффективная эквивалентная доза» - есть значение эффективной эквивалентной дозы, приходящейся на человека, получаемой за определенный промежуток времени, в результате внутреннего облучения его органов (тканей). Если время не определено, то его принимают равным 50-ти годам для взрослых и 70-ти годам для детей. Определяется как временной интеграл мощности эквивалентной (или эффективной эквивалентной) дозы.
|
Коллективная эффективная эквивалентная доза (SЕ). Для оценки последствий радиационного воздействия (в виде стохастических эффектов) со стороны выделяемых контингентов (групп) облучаемых лиц, а также расчета значений потенциального экономического ущерба, связанного с использованием источников излучения, обоснования расходов на радиационную защиту, оценки эффективности принимаемых мер противорадиационной защиты и т. д. используется понятие "коллективная эффективная эквивалентная доза".
Понятие «коллективная эффективная эквивалентная доза» используется в качестве меры коллективного риска возникновения стохастических эффектов, являющихся следствием облучения выделяемой группы лиц (персонал, население …). Её значение равняется произведению числа лиц (N) в выделяемой группе, подвергнутых радиационному воздействию на среднее значение эффективной эквивалентной дозы (Ен), получаемой индивидуумом S Е = N х ЕН.
Другими словами, значение «коллективной эффективной эквивалентной дозы» может рассматривается, как сумма индивидуальных эффективных эквивалентных доз, полученных выделенной группой лиц в ходе какого либо радиационного воздействия. В практике контроля радиационной безопасности обычно оценивается ее годовое значение.
Первоначально, при расчете значения коллективной дозы, в оцениваемой выборке выделяют группы лиц с близкими значениями эффективных эквивалентных доз. Затем, перемножив численности выделенных групп на средние значения их эффективных эквивалентных доз, определяют значения коллективных доз (для каждой из выделенных групп). Просуммировав полученные значения, находят искомую величину коллективной эффективной эквивалентной дозы (КЭЭД) для всей оцениваемой выборки. Выражают её значение в «человеко-зивертах» (чел.-Зв) или в «человеко-бэрах» (чел.-Бэр).
Понятие «коллективная доза» позволяет прослеживать, оценивая динамические изменения опасности облучения, по величине вероятного риска возникновения стохастических событий, сопровождающих (в качестве последствий) данное радиационное воздействие. Так, коллективная доза в 1 млн. чел-Бэр через пять лет влечет за собой 125 случаев смерти от злокачественных образований и 40 случаев генетических эффектов, приводящих к летальным исходам.
Параметры риска и ожидаемое число смертей (от опухолей и наследственных эффектов) как следствие облучения приводятся в специальных таблицах.
Коллективная доза, обусловленная действием некоторого конкретного источника излучения за все время его существования носит название "парциальной коллективной дозы". Слово парциальная отражает тот факт, что доза связана с конкретным источником. При наличии нескольких источников общая коллективная доза равна сумме парциальных.
Парциальная доза накапливается за все время действия источника и в этом смысле выступает как прогнозируемая или ожидаемая доза. В зарубежной литературе, определенная таким образом доза называется «the dose commitment» - коммитментная доза.
Популяционной дозой называется колллективная доза, распространенная на определенную популяцию. Популяционная доза может быть определена и на основании данных о распределении облучаемых лиц по индивидуальным дозам, которые были получены (или будут получены) от какого либо источника радиационного воздействия. Такое распределение называется спектром популяционной дозы.
Коллективная доза, распространенная на население определенного региона носит название региональной дозы.
В случаях, когда радиационное воздействие приходится на населения всего земного шара (от какого либо источника), то создаваемая коллективная доза имеет название - "глобальной".
Расчетная величина, отражающая дозу радиационного воздействия, которую в будущем получит популяция, как следствие поступления (выброса) в окружающую среду определенного количества радиоактивности, носит название "передаваемой эквивалентной" дозы.
При расчете значения "передаваемой эквивалентной"дозы необходими учитывать как процессы физического распада радиоактивных веществ, так и число людей, которые могут подвергаться в будущем радиационному воздействию, а также скорость проникновения радиоактивных веществ в организм человека и скорость их выведения. Единицы измерения, при этом, будут такими же, как и для «коллективной эффективной эквивалентной дозы», т.е. -«человеко-Зиверт» (чел.-Зв) или «человеко-Бэр» (чел.-Бэр).
ПОЛЯ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИ И ЕДИНИЦЫ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ
"Надо много учиться, чтобы знать хоть немногое! "
Испускаемые источниками ионизирующих излучений частицы и кванты формируют вокруг последних поля ионизирующей радиации определенной силы (плотности), с изменяющимися (в процессе взаимодействия с поглощаемой средой) энергетическими и пространственно-временны ми характеристиками.
Для выявления основных закономерностей их распространения и поглощения требуется знание целого ряда терминов, понятий, применяемых на практике, дающих отражение как количественным характеристикам полей (формируемых источниками), так и единицам измерения их энергетических и пространственно-временных характеристик. Таких понятий и терминов как: «поток энергии ионизирующей радиации и излучений» (частиц, квантов); «флюенс» частиц, квантов, энергии излучений; «плотность потока» энергии излучений, частиц, квантов – «мощность флюенса»; «мощность дозы» излучения и др.
Поток ионизирующих частиц и квантов (F) - отношение числа ионизирующих частиц (квантов), приходящихся на определенную поверхность (произвольного размера), за время наблюдения к данному отрезку времени. Понятие отражает интенсивность (скорость) воздействия (регистрируемых приборами либо расчетных значений) частиц (квантов) на контролируемую поверхность. Единицами измерения потока частиц являются обратные единицы времени. В системе единиц СИ - это «секунда в минус первой степени» (с-1) - поток ионизирующих частиц, при котором через наблюдаемую поверхность за секунду проходит одна частица.
Поток энергии ионизирующего излучения (Fw) - отношение суммарной энергии (за исключением энергии покоя) всех ионизирующих частиц (квантов), проходящих через данную поверхность за определенный интервал времени, к данному отрезку времени. Понятие отражает интенсивность (скорость) воздействия (регистрируемых приборами либо расчетных значений) суммарной энергии воздействующих на контролируемую поверхность ионизирующих частиц (квантов). Основной (системной) единицей потока энергии ионизирующего излучения, является «Джоуль в секунду» (Дж/с) или «Ватт» (Вт) - поток энергии ионизирующего излучения при котором через наблюдаемую поверхность каждую секунду проходит излучение суммарной энергией в 1 Дж. Специальной (внесистемной) единицей потока энергии ионизирующего излучения служит «электрон-вольт за минуту» (эВ/мин) и ее производные.
Флюенс ионизирующих частиц, либо квантов излучения (Ф) - отношение количества проникающих в элементарную сферу частиц (квантов), к площади центрального сечения данной сферы. Сам термин " флюенс " означает «перенос» частиц, квантов, энергии. Данное понятие отражает общую численность частиц или квантов, приходящихся за время наблюдения на единицу площади наблюдаемой поверхности (перпендикулярно расположенной к направлению их движения). Единицами измерения «флюенса» частиц, квантов являются обратные единицы площади. В системе единиц СИ – это «метр в минус второй степени» (м-2) - флюенс, при котором в сферу с площадью центрального сечения один квадратный метр проникает одна частица.
Флюенс энергии ионизирующих излучений - отношение суммарной энергии ионизирующих излучений (за исключением энергии покоя), проникающих в элементарную сферу, к площади центрального сечения этой сферы. Понятие отражает количество энергии ионизирующего излучения, приходящейся на каждую единицу площади оцениваемой поверхности, расположенной перпендикулярно к его направлению движения, за все время наблюдения. В качестве основной (системной) единицы флюенса энергии ионизирующих излучений используется «Джоуль на квадратный метр» (Дж/м2). Внесистемной (специальной) единицей флюенса энергии служит «электрон-вольт на квадратный метр» (эВ/м2) и ее производные значения.
Плотность потока ионизирующих частиц (J) - отношение потока ионизирующих частиц, проникающих в элементарную сферу, к площади центрального сечения данной сферы. Соответствует широко применяемому в настоящее время понятию «мощность флюенса» частиц, квантов излучения. Понятие отражает интенсивность (скорость) воздействия (регистрируемых приборами либо расчетных значений) частиц (квантов) на каждую единицу площади контролируемой поверхность. Единицами измерения плотности потока частиц (квантов) является их количество, приходящееся на каждую единицу площади за единицу времени. В системе единиц СИ - это частицы (кванты) на метр квадратный за секунду (част./м2 х с) или «секунда в минус первой степени на метр в минус второй степени» (с-1 х м-2)-равная плотности потока ионизирующих частиц, при которой в сферу с площадью центрального сечения в один квадратный метр за секунду проникает одна частица.
Плотность потока энергии ионизирующего излучения (Jw) - отношение потока суммарной энергии ионизирующего излучения, проникающего в элементарную сферу, к площади центрального сечения данной сферы. Соответствует широко применяемому в настоящее время понятию «мощность флюенса энергии» ионизирующего излучения. Понятие отражает интенсивность (скорость) воздействия (регистрируемых приборами либо расчетных значений) энергии ионизирующего излучения на каждую единицу площади контролируемой поверхность. Единицами измерения плотности потока энергии ионизирующего излучения является ее суммарное количество, приходящееся на каждую единицу площади (расположенной нормально к направлению распространения излучения), за единицу времени. В системе единиц СИ - это «Джоуль на метр квадратный за секунду» (Дж/м2 х с) или «Ватт на метр квадратный» (Вт/м2). В качестве внесистемных (специальных) единиц измерения плотности потока (мощности флюенса) энергии служат: «Эрг на квадратный сантиметр за минуту» (Эрг/см2 х мин), «Электрон-вольт в минуту на квадратный сантиметр» и кратные значения (эВ/см2 х мин).
1 Вт/м2 = 1 Дж/м2 х с = 1х103 Эрг/см2 х с = 6, 24х108 МэВ/см2 х с
1 Эрг/см2 х с = 1 х 10-3 Дж/м2 х с = 1x10-3 Вт/м2
1 МэВ/см2 х с = 1,602 х 10-9 Дж/м2 х с = 1,602 x 10-9 Вт/м2
Если известны плотность потока энергии ионизирующего излучения, а также, значение средней энергии, приходящейся на частицу (квант) излучения, можно легко подсчитать количество частиц или квантов, проходящих через заданную поверхность в единицу времени и наоборот.
"Легче подавить первое желание, чем утолить все, что следует за ним! "
Чаще всего, о силе радиационного воздействия в любой конкретной точке косвенно судят по скорости накопления дозы в данной точке. Приращение дозы за единицу времени, при этом, называют " мощностью дозы ". Соответственно различают: «мощность экспозиционной дозы» (X), «мощность поглощенной дозы» (Д), «мощность эквивалентной дозы» (Н), «мощность эффективной эквивалентной дозы» (Ен) и т. п.
Величина экспозиционной дозы, формируемой за единицу времени, получила название мощность экспозиционной дозы.
Данное понятие отражает силу воздействия ионизирующей радиации (её плотность поля) в конкретной точке. Системная единица измерения мощности экспозиционной дозы «Ампер на килограмм» (А\кг). В качестве специальных единиц использовались любые отношения экспозиционных доз к единицам времени - Р/с, Р/мин, Р/час...
1 Р/с = 0, 258 мА/кг
Для гамма излучающих радионуклидов, одной из важнейших физических характеристик, помимо периода полураспада ядер изотопа (Т физ), является их гамма постоянная (полная или дифференциальная).
Полная гамма постоянная изотопа (Кγ) - величина, отражающая плотность поля гамма излучения (мощность экспозиционной дозы, Р\час), формируемого источником активностью в 1 мКи на стандартном от него расстоянии (1 см). Её значения приводятся в специальных таблицах (характеристик гамма излучающих радионуклидов).
Понятие дает возможность оценить (расчетными методами) значения плотности поля гамма излучения на любом расстоянии от радионуклидного источника любой произвольной активности.
Понятие дифференциальная гамма-постоянная (Кдиф) распространяется на отдельные (монохроматические) линии спектра энергий гамма излучения конкретного радионуклида. Оно отражает плотность поля, формируемую (на расстоянии в 1 сантиметр от источника активностью в 1 мКи) гамма излучением каждой отдельной линией спектра энергий гамма излучения данного радионуклида. Сумма их и будет составлять полную гамма-постоянную данного изотопа.
В настоящее время, в связи с переходом в практической деятельности к применению исключительно системных единиц физических величин, несколько видоизменился физический смысл и данного понятия.
Полная гамма постоянная изотопа - это значение мощности экспозиционной дозы гамма излучения, выраженное в «атто-Амперах на килограмм» (аА /кг), оцениваемое на расстоянии в 1метр от точечного источника активностью в 1 Беккерель (Бк).
Одновременно в обиход введены понятия полной и дифференциальной постоянных мощности кермы в воздухе конкретного радионуклида.
Так полная постоянная мощности кермы в воздухе изотопа это мощность поглощенной дозы в воздухе, выраженная в «атто-Греях за секунду» (аГр\с), создаваемая точечным радионуклидным источником на расстоянии в 1 метр от него и, отнесенная к системной единице активности - беккерель (Бк).
Мощность поглощенной дозы излучения (Д) - количество энергии любого ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы облучаемого вещества за единицу времени. Понятие отражает скорость накопления поглощенной энергии (конкретного излучения), во взаимодействующей с радиацией среде.
Основной (системной) единицей мощности поглощенной дозы, является «Грей в секунду» (Гр/с). В качестве специальной (внесистемной) единицы мощности поглощенной дозы используют любое отношение поглощенной дозы к единице времени (Рад/час, Рад/мин, Рад/с) и любые производные единицы.
Мощность эквивалентной дозы излучения (Н) - отношение меры выраженности биологического эффекта облучения за определенный интервал времени, к этому интервалу времени. Понятие отражает скорость накопления (приращение) повреждающего действия при хроническом облучении в малых дозах конкретных тканей (органов) и является условной величиной, определяющий уровень (степень) радиационной опасности.
Основной (системной) единицей мощности эквивалентной дозы, является «Зиверт в секунду» (Зв/с). В качестве специальной (внесистемной) единицы мощности эквивалентной дозы используют «Бэр в час» и прочие производные величины.
АКТИВНОСТЬ ВЕЩЕСТВА, ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ
"Талант - попадает в цели, в которые никто
попасть не может. Гений - в цель, которую никто не видит! "
При рассмотрении таких понятий как "радиоактивность", "основной закон" радиоактивных превращений ("Радиационная безопасность". Раздел 1, стр. 13 - 14), мы уже касались определения понятию "активность" источника, предложенного в 1934 г. Марией Склодовской-Кюри, как меры (количественной характеристики) содержания радиоактивного вещества в источнике.
Единицы, применяемые для этой цели, в своей основе чаще всего использует такой показатель, как скорость радиоактивных превращений ядер, источника.
В системе СИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (расп/с), единица получившая название в честь потомка славной плеяды французских физиков Беккерелей - Анри Беккереля, открывшего в марте 1896 г. еще одни невидимые лучи высокой проникающей способности, испускаемые препаратами урана – «Беккерель» (Бк).
Б. Поля ионизирующих излучений: |
Мощность экспозиционной дозы, (X) Измеряется и рассчитывается | Ампер на килограмм, А\кг | Рентген в час, а также другие производные единицы Р\час | 1 Р\с = 0,258 мА\кг X = 4, 8x10-7 × q * где q - скорость образования ионов в воздухе, «пар ионов\(см3 х с)» |
Мощность поглощенной дозы, (D) Измеряется и рассчитывается | Грей в секунду, Гр\с | Рад в час, а также другие производные единицы Рад\час | 1 Гр\с = 100 Рад\с Д = X × fi |
Мощность эквивалентной дозы (Н) | Зиверт в секунду, Зв\с | Бэр в час, также другие производные единицы Бэр\час | 1 Зв\с = 100 Бэр\с Н = Д × WR |
Плотность потока энергии излучения, (J) | Джоуль в секунду на метр квадратный, Дж/(м2 ×с) или Ватт на метр квадратный, Вт/м2 | Эрг в минуту на квадратный сантиметр, Эрг/(см2 × минуту) или Электрон-вольт в минуту на квадратный сантиметр, эВ/(см2 × с) | 1 Эрг/(см2 × с) = = 1х10-3 Дж/(м2 × с) = 1х10-3 Вт/м2 1 Вт/м2 = 1 Дж/(м2 ×с) = = 1х103 Эрг/(см2 ×с) 1 МэВ/(см2 × с) = = 1,602×10-9 Дж/(м2 ×с) = 1,602х10-9 Вт/м2 |
Плотность потока частиц, квантов излучения (Ф) | Частиц (кван- тов)/(м2 ×с) (с-1 × м-2) | Частиц (кван- тов)/(см2 ×мин) (мин-1 × см-2) | Отношение потока ионизирующих частиц (проникающих в элементарную сферу) к площади центрального сечения данной сферы. |
В качестве внесистемной единицы активности чаще всего служит единица, названная в честь супругов Кюри (Марии Склодовской и Пьера), - почти вручную переработавших в старом сарае, безо всяких мер предосторожности более 11 тонн урановой руды, установив при этом всю схему радиоактивных превращений урана, выделив (в химически чистом виде) 17 его дочерних продуктов и, открыв, при этом, новые химические элементы: " радий " - май 1899 года и " полоний "- июль 1899 года.
Один «Кюри» - это активность любого источника в котором происходит 3,7 х Ю10 актов распада за секунду или 2,22 х 1012 распадов в минуту. Она соответствует числу распадающихся ядер в одном грамме радия (Ra-226).
На практике чаще применяются ее дольные значения – мили-Кюри (мКи), микро-Кюри (мкКи), нано-Кюри (нКи) и пр.
К внесистемной (специальной) единице активности будет относиться (нашедшая в свое время широкое распространение за рубежей), и такая единица как " Резерфорд " (Rd).
Один «Резерфорд» - активность такого количества радиоактивного вещества, в котором происодит 106 распадов в секунду (1 млн).
В России данная единица официально не была принята.
1 Рд = 1 ООО ООО Бк = 27,027 мкКи.
С целью количественной оценки содержания радионуклидов в анализируемых средах, пользуются единицами удельной (активность, приходящаяся на единицу массы пробы - Бк\кг), поверхностной (активность, приходящаяся на единицу площади, оцениваемой поверхности - Бк\м2) и объемной активностями (активность, приходящаяся на единицу объема анализируемой пробы Бк\м3, Бк\л).
Гамма-эквивалент источника (Г). Понятие используется для сравнения радиоактивных препаратов по их гамма-излучению.
Если препараты в тождественных условиях измерения создают одинаковую мощность экспозиционной дозы гамма излучения, то активность их, как гамма-излучающих радионуклидов будет одинакова и эквивалентна определенной массе радия-226, взятого в качестве эталона.
Наиболее распространенными единицами измерения активности гамма излучателей являются: «миллиграмм-эквивалент радия» (мг.экв.Ra) и «грамм-эквивалент радия» (г.экв a), а также и другие их производные. Все они оцениваются по плотности поля гамма излучения (мощность экспозиционной дозы, Р\час), создаваемой радионуклидными источниками на стандартном от них расстоянии (1см). При этом, каждые 8,4 Р\час (на расстоянии 1 см) и составляют активность источника в 1 мг.экв. радия. Соответственно 1 г.экв. радия создает на расстоянии в 1 см от себя плотность поля гамма излучения равную 8400 Р\час.
Миллиграмм-эквивалент радия (мг.экв. Ra) - активность любого радиоактивного препарата, гамма-излучение которого (при идентичных условиях измерения) создает в воздушно-эквивалентной ионизационной камере такую же ионизацию, как государственный эталон - точечный источник (1 мг химически чистого радия), находящийся в равновесии с его продуктами распада, после начальной фильтрации (оболочка - 0,5 мм платины). А именно - создает на расстоянии в 1 см (в воздухе) мощность экспозиционной дозы гамма излучения 8,4 рентгена в час (8,4 Р/час).
Соотношение между активностью изотопа (А, мКи) и его гамма эквивалентом (Г, мг.экв. Ra) будет выглядеть следующим образом:
Г = А × (Кγ: 8,4),
где: Кγ - гамма постоянная радиоактивного изотопа (величина численно равная мощности дозы гамма излучения, создаваемой нефильтрованным гамма излучением точечного источника активностью в один мили-Кюри на расстоянии в 1 см).
В. Активность источников
Активность любого источника излучения, (А) | Распады в секунду Беккерель (Бк) 1 Бк = 1 расп\с | Распады в минуту Кюри (Ки) 1 Ки =3,7×1010 расп\ с = 2,22×1012 расп\мин. | 1 Ки = 3,7×1010 Бк 1 Бк = 2,703×10-11Ки |
Активность гамма- излучателей, (Г) | - | Грамм (миллиграмм) эквивалент радия, г (мг) экв Ra | 1 мг. Экв. Ra = 8,4 Р/час на расстоянии от источника в 1 см |
Любой радионуклид (по сути дела) формирует вокруг себя поле гамма излучения, которое рассматривается как освобождение ядер от оставшихся избыточных энергий после испускания какой-либо частицы (альфа, бета, протона, нейтрона...).
Однако, на практике к гамма излучающим радионуклидам относятся лишь те из них, которые создают поле гамма излучения достататочной (для регистрации) плотности, т.е. имеют определенный их выход - не менее 0,1% на распад.
Радионуклиды, имеющие меньший выход квантов гамма излучения к гамма излучателям не относятся и носят название чистых источников корпускулярного излучения (альфа, бета, протонного, нейтронного...).
Так, уран-238 является чистым альфа излучателем, а его изотоп уран-235 относится уже к гамма излучающим радионуклидам, хотя также большинство его ядер испытывают альфа превращения, формируя поля альфа и гамма излучений; и только небольшая их часть - испытывает спонтанное деление, сопровождаемое излучением ядерных осколков (в свою очередь,
|
|
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!