Tölgy - 10 kegl_ (orosz) radioaktivitás

a radioaktivitás és a sugárdózis egységei ("1. számú melléklet" a diákok önfoglalkoztatására)

A polgári védelemben széles körben alkalmazott sugárzási dozimetria egyes fogalmainak ismerete, különösen az utóbbi időkben érdemes felidézni leírását és mérési egységeit. Az utóbbi években a tudományos irodalomban a radioaktív egységeket a Nemzetközi Rendszer (SI) adja. Mindazonáltal az elmúlt évek tudományos irodalmában a nukleáris balesetek következményeinek kiküszöbölése során a dozimetriai eszközök kalibrálásakor nem csak SI egységek vannak használatban. hanem extrasystem egységeket is. Mindezek alapján, a használati kényelem érdekében a tankönyv egyidejűleg egységet ad az SI rendszerben és a nem szisztémás egységekben.

A radioaktív elem aktivitása az 1 másodpercen belül bekövetkező atomos bomlások száma. Így a radioaktív elem aktivitását a bomlások száma határozza meg az egységnyi időegység alatt, jellemzi a radionuklid radioaktív bomlásának abszolút sebességét. A radioaktív anyag aktivitása arányos a mennyiségével és fordítottan arányos a felezési idővel. A radioaktív anyag mennyisége aktivitását jelzi, azaz az 1 másodperc alatt bomló atomok számáról.

A tevékenység egysége esetében (nukleidaktivitás radioaktív forrásban) egy SI-becquerel rendszerben (Bq, Bq) vesznek részt - ez a radioaktív anyag mennyisége, amelyben 1 bomlás történik 1 s-on; származtatott egységek: kilobakkóp (kBq) - 1000 Bq, megobeckerrel (MBK) - 1000000 Bq. A rendszeren kívüli aktivitási egység - Curie (Ki) - a radioaktív anyag mennyisége, amelyen 37 milliárd bomlási esemény következik be 1 s-onként. és a kapott egységek: 1 mCi = 10-3 Ki, 1 μCi = 10 -6 Ki, 1 nKi = 10 -9 Ki.

Az egységek aránya. Bq = 2,7 x 10-11 Ci; 1Bk = 1 sebesség / s; 1 Cu = 3,7 ∙ 10 10 Bq = 3,7 ∙ 10 10 rasp / s.

Az anyag radioaktivitásának egysége (fajsúly-aktivitás) kilogrammonként egy kilogramm (Bq / kg), az extra rendszer pedig kilogrammonként (Ci / kg).

Radioaktivnostizhidkoy egység és a gáznemű közeg - térfogat-fajlagos aktivitása - a SI egység rendszer - Becquerel literenként (Bq / l), és off-rendszer egység - curie literenként (Ci / l).

A radioaktivitás egysége - az SI rendszerben a szennyezés specifikus sűrűsége - Becquerel négyzetkilométerenként (Bq / km2), származtatott: kBq / m 2; a nem rendszerszintű egység a kilométerenkénti kúszás (Ki / km 2).

A sugárzás ionizáló tulajdonságát a sugárzás dózisa jellemzi.

A sugárzás dózisa a radioaktív kibocsátások energiamennyisége, amelyet a besugárzott közeg térfogata egy egységében elnyelnek. A sugárzás (vagy besugárzás) dózisa az emberi testre, állatokra és növényekre gyakorolt ​​radioaktív sugárzás káros hatásának mércéje. Különböző időben felhalmozódhat, és a besugárzásból eredő biológiai károsodás a dózis nagyságától és felhalmozódási idejétől függ.

Vannak olyan expozíciós, elnyelt és egyenértékű sugárzási dózisok.

Az expozíciós dózis a sugárzás dózisa, amely a röntgen- és gamma-sugárzás ionizáló hatását jellemzi a levegőben. Ez az adag, amely a forrás és az általa létrehozott radioaktív mezőt jellemzi. A gamma-sugárzás sugárzási dózisát az extrasystem egység - röntgensugár (P, R) határozza meg. Az egyik röntgen egy röntgen- vagy gamma-sugárzás, amely 1 cm3 száraz levegő 0 ° C hőmérsékleten és 760 Hgmm nyomáson. Art. 2 milliárd párt alkot (vagy pontosabban 2,08 · 10 9). A gyakorlatban a következő egységek is használatosak: millerentgen (1 P = 1000 mR, 1 mR = 10 -3 P) és mikro röntgen (1 P = 1.000.000 mikroR, 1 μP = 10 -6 P). Az SI rendszerben az expozíciós dózist kilogrammonként (C / kg, C / kg) mérjük. Ez az egység expozíciós dózisú sugárzás, amelyben minden kilogrammban a levegőionok teljes feltöltéssel kerülnek kialakításra, ami egyenlő 1 medálzal.

Az SI-rendszerben a besugárzás mértékegysége egyenlő 3876 R. Az expozíciós dózis röntgensugarakban meglehetősen megbízhatóan jellemzi az ionizáló sugárzás hatását az emberi vagy állati test általános és egységes besugárzásával. Az SI rendszer expozíciós dózisegysége és a nem rendszeres dózis közötti kapcsolat: 1 C / kg = 3876 P vagy 1 C / kg = 3,88 ∙ 10 3 P; 1 P = 2,58 · 10 -4 C / kg. A röntgensugarak meghatározzák az objektum által megkapott energiát (dózist), de nem jellemzi azt az időpontot, amelyre beérkezett. Az ionizáló sugárzás egységnyi időtartamra gyakorolt ​​hatásának értékelésére az "adagolási sebesség" kifejezést használjuk.

Az expozíciós dózis (sugárzási szint) ereje a sugárzási intenzitás, amelyet egységnyi időnként kapunk és jellemzi a dózis felhalmozódásának sebességét. Az egység az expozíció dózis a SI a amper per kilogramm (A / kg, A / kg), és a nem-szisztémás mérésére szolgáló egység sugárzás levegő röntgen óránként (R / hr, R / H), X-sugarakkal másodpercenként (F / s , R / s) vagy származtatott egységek: millirecentg / óra (mR / h), microroentgen / óra (mcR / h). Az SI rendszeregység és az extrasystem egység expozíciós dózisának aránya: 1 A / kg = 1 C / (kg · s) = 3876 R / s, 1 P / s = 2,58 · 10 -4 A / kg = 2,58 · 10-4 Cl / (kg · s). A röntgen mint mértékegység definíció szerint gamma vagy röntgensugárzás mennyiségi jellemzője, és nem mond semmit a besugárzott térfogat által elnyelt energia mennyiségéről. Ezért a sugárzásnak a szervezetre gyakorolt ​​hatásának felmérésére az "abszorbeált dózis" fogalmát vezettük be.

Az elnyelt dózis az egyes anyagtípusok által felszívódó ionizáló sugárzás energiájának mennyisége. Az SI rendszerben a testszövetekből származó sugárzás felszívódott dózisa joule kilogrammonként (J / kg, J / kg). J / kg az 1 kilogramm által elnyelt ionizáló sugárzás energiája. Ezenkívül az elnyelt dózis mérésére szolgáló egység szürke (Gr.). Az extrasystem egység egy másik alkalmazása rad, egy olyan sugárzás abszorbeált dózisa, amelynél a sugárzott anyag 1 grammja által abszorbeált energia mennyisége 100 ergnek felel meg; 1 rad = 0,01 J / kg = 100 erg a felszívódott anyag a szövetekben. Az arány közötti elnyelt dózis egysége a SI és a nem-SI-egységek: 1 Gy = 1 J / kg-os és 1 J / kg = 100 rad, 1 Gy = 100 rad, 1 rad = 0,01 Gy = 0,01 J / kg.

A biológiai tárgyak besugárzásának dózisának meghatározásához mérje meg a levegőben lévő dózist P-ben. majd számítással kiszámolja a felvett dózist a radarban. Tekintettel arra, hogy az 1 P levegőben lévő sugárzási dózis energiailag egyenértékű 88 erg / g értékkel, a levegő radarokban elnyelt energia 88/100 = 0,88 rad. Így ha a levegőben lévő sugárzás dózisa 1 P, akkor az elnyelt dózis 0,88 rad.

Az abszorbeált dózis pontosabban meghatározza az ionizáló sugárzás hatását a szervezet biológiai szövetére, amely különböző atomösszetételű és sűrűségű. Az elnyelt dózis és a sugárzás hatása között külön kapcsolat van: minél nagyobb a felszívódott dózis, annál nagyobb a sugárzás hatása. Az abszorbeált dózis az élő szervezeteken kívül mindenféle szerves és vegyi anyag sugárzási hatását jellemzi.

elnyelt dózis egysége az SI rendszer kapacitása van egy második szürke (Gy / s) és Joule kilogrammonként másodpercenként (J / (kg · s), J / (kg · s)), és a nem-szisztémás Rad másodpercenként (rad / s , rad / s); ezek aránya: 1 Gy / s = 1 J / (kg · s); 1 Gy / s = 100 rad / s, 1 rad / s = 0,01 Gy / s.

Az elnyelt dózis azonban nem veszi figyelembe azt a tényt, hogy az ugyanazon dózisra gyakorolt ​​hatás, de különböző sugárzások nem ugyanazok. Például az alfa sugárzás 20-szoros, a béta sugárzás pedig 10-szer veszélyesebb, mint a gamma-sugárzás. Az elnyelt dózis nagyságának ismerete nem elegendő ahhoz, hogy pontosan megjósolhassa sem a nehézségi fokot, sem a vereséghatások előfordulásának valószínűségét. Emiatt egyenértékû dózist vezettek be.

Az ekvivalens dózis jellemzi azt a tényt, hogy különböző típusú ionizáló sugárzás a szervezet besugárzása során azonos dózisokkal különböző biológiai hatásokhoz vezet. Ez a különböző típusú sugárzás által okozott ionizációs egyenlőtlen sűrűségnek tudható be. Így az ionok száma, amelyek a szövetekben az egységnyi úton terjedő sugárzás hatására alakulnak ki, vagyis az alfa részecskék ionizációs sűrűsége több százszor magasabb, mint a gamma-sugarak. Ezért bevezetjük a "relatív biológiai aktivitás" fogalmát, amely bemutatja a különböző típusú sugárzások abszorbeált dózisainak arányát, ami ugyanazt a biológiai hatást eredményezi. Ha konvencionálisan elfogadjuk a gamma és béta-sugárzás biológiai hatékonyságát egységenként, akkor az alfa részecskék esetében tíz lesz, a lassú és gyors neutronok pedig öt és húsz. Egy sugárzás egyenértékű dózisát alkalmazzuk a sugárzás élő szervezetekre, elsősorban emberekre és állatokra gyakorolt ​​hatásának értékelésére.

Az SI-rendszer ekvivalens dózisának egysége a sievert (Sv, Sv). Egy sievert megegyezik az 1 J / kg felszívódott dózissal (röntgen-, gamma- és béta-sugárzás esetén).

A sugárzás biológiai hatékonyságának figyelembevétele céljából az abszorbeált dózis egy extra rendszeregységét vezetjük be - a röntgensugárzás biológiai egyenértékét (rem). Az egyik rem a bármilyen sugárzás olyan dózisa, amely a szervezetben ugyanolyan biológiai hatást fejt ki, mint egy röntgenkészülék vagy gamma-sugárzás.

A sörben levő dózist akkor fejezi ki, ha az általános biológiai hatás értékeléséhez szükséges, függetlenül a működési sugárzás típusától. Az SI rendszer és az extrasystem egység ekvivalens dózisegysége közötti arány: 1 Sv = 100 rem, 1 rem = 0,01 Sv. A különböző típusú sugárzások károsodásának kiszámításához egy "minőségi tényezőt" vezet be, amelyhez egy bizonyos típusú sugárzáshoz szükséges abszorbeált dózis mennyiségének szorzatát kell megnövelni az egyenértékű dózis elérése érdekében. Minden nemzetközi és nemzeti szabvány egyenértékű sugárzási dózist tartalmaz.

Edinitseymoschnostiekvivalentnoydozy az SI sievert másodpercenként (Sv / s, Sv / s), és a nem-szisztémás egység rem másodpercenként (REM / c) közötti arány 1 Sv / s = 100 rem / s 1 REM / c = 0 01 Sv / a.

Az ionizáló sugárzás dozimetriájában használt értékek és egységek

Fizikai mennyiségek, szimbólumok