Altistusannos

Altistusannos on vanhentunut fotonisäteilyn ominaisuus , joka perustuu sen kykyyn ionisoida kuivaa ilmakehän ilmaa .

Määritelmä

Kvantitatiivisesti altistusannos määritellään samanmerkkisten ionien kokonaissähkövarauksen suhteeksi ilmassa ilmassa olevien fotonien vapauttamien tai synnyttämien elektronien ja positronien täydellisen hidastumisen jälkeen ilmassa olevan ilman massaan. tämä osa [1] [2] . Altistuksen annosnopeus on altistumisannoksen lisäys aikayksikköä kohti [3] .

Mittayksiköt

• Kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI) — C /kg (1 C/kg ≈ 3,876⋅10 3 R [3] );
• Järjestelmän ulkopuolinen yksikkö on röntgen (1 Р = 2,58⋅10 −4 C/kg [4] ).

Altistuksen annosnopeuden ilmaisemiseen käytetään yksiköitä A / kg ja P / s [5] .

Itse altistusannoksen käsitteen hylkäämisen yhteydessä ei tehdä siirtymistä yksikköön C/kg [6] .

Sovellus

Altistusannoksen käsite on vakiintunut vain fotonisäteilylle fotonien energia-alueella useista kiloelektronivolteista 3 MeV :iin [7] [8] . Altistusannos ei myöskään ota huomioon bremsstrahlungin absorptiosta johtuvaa ionisaatiota , mikä on merkityksetöntä tarkastelulle energia-alueelle [9] [10] . Sitä ei ole käytetty ihmisen sallitun altistuksen rajojen määrittämiseen käytettynä dosimetrisenä arvona sitten vuoden 1954, jolloin otettiin käyttöön absorboituneen annoksen käsite, jota voidaan soveltaa kaikenlaiseen ionisoivaan säteilyyn [11] . Kotimaisessa metrologiassa altistusannoksen käyttöä ja uusien mittauslaitteiden julkaisemista sen mittaamiseen ei ole suositeltu vuoden 1990 jälkeen [6] [10] . Vuodesta 2016 alkaen altistusannoksen tai sen tehon mittauslaitteiden valmistus on lopetettu [12] .

Siirtyminen muihin dosimetrisiin suureisiin

Kerma ilmassa on fotonisäteilyn altistusannoksen energiaekvivalentti. Nämä suureet liittyvät toisiinsa seuraavalla suhteella, joka pätee fotoneille, joiden energia on luokkaa 1 MeV [13] [14] [15] :

missä on ioninmuodostuksen keskimääräinen energia, on elektronin varaus, on keskimääräinen osa ilmassa hajoavien sekundäärihiukkasten energiasta (fotonien energia-alueella 0,005 - 10 MeV , se vaihtelee välillä 0 - 0,03), on altistusannos.

Elektronisen tasapainon olosuhteissa [Huom. 1] kerma on numeerisesti yhtä suuri kuin absorboitunut annos [17] , vastaavasti, altistusannos 1 R:ssä vastaa 8,73⋅10 -3 Gy :tä ilmaan absorboituneesta annoksesta. Tässä tapauksessa absorboitunut annos biologisessa kudoksessa on 9,6⋅10 -3 Gy [18] [15] (tarkasti ottaen tämä suhde on voimassa, kun sitä säteilytetään fotoneilla, joiden energia on 100 keV - 3 MeV [19] ). Koska fotonien laatutekijä on yksi, absorboitunut annos on tässä tapauksessa yhtä suuri kuin sievertteinä ilmaistuna .

Bregadze Yu.I: n työssä . verrataan röntgensäteinä ilmaistua altistusannosta X ja nykyaikaisilla annosmittareilla mitattua sievertteinä mitattua ympäristön annosekvivalenttia H*(10). On osoitettu, että yli 500 keV:n fotonien energioilla suhde H*(10) ≈ X/100 pätee. Alueella 30-500 keV arvo H*(10) antaa konservatiivisemman arvion vastaanotetusta annoksesta, ja alle 30 keV:n fotonienergioissa altistusannoksen mittauslaite (riittävällä herkkyydellä) yliarvioi annoksen vaikutuksen. matalaenerginen säteily ihmisen sisäelinten altistumiselle [20] .

Katso myös

• Kerma

Muistiinpanot

1. ↑ Elektronisen tasapainon olosuhteissa tarkasteltavasta tilavuudesta lähtevien syntyneiden elektronien energioiden summa vastaa tähän tilavuuteen tulevien elektronien energioiden summaa [7] . Elektroninen tasapaino saadaan aikaan minkä tahansa aineen pienelle alueelle, jos tätä aluetta ympäröi saman aineen kerros, jonka paksuus on yhtä suuri kuin fotonien tässä aineessa vapauttamien nopeimpien elektronien alue [16] .

1. ↑ ICRU 85, 2011 , s. 24.
2. ↑ Mashkovich, 1995 , s. 25.
3. ↑ 1 2 Moiseev, 1984 , s. 48.
4. ↑ GOST 8.417-2004. Valtion järjestelmä mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi. Yksiköt..
5. ↑ Kuznetsov, 2011 , s. 425.
6. ↑ 1 2 RD 50-454-84. Menetelmäohjeet. GOST 8.417-81 GSI:n käyttöönotto ja soveltaminen. Fysikaalisten suureiden yksiköt ionisoivan säteilyn alalla. - S. 32-33. - 37 s.
7. ↑ 1 2 Golubev, 1986 , s. 79.
8. ↑ Kudryashov, 2004 , s. 40.
9. ↑ Mashkovich, 1995 , s. 26.
10. ↑ 1 2 Bregadze, 1990 , s. 134.
11. ↑ Clarke, 2009 , s. 90.
12. ↑ Vereshchako G. G. , Khodosovskaya A. M. Radiobiologia: termit ja käsitteet: tietosanakirja. viite. - Mn. : Valko-Venäjän tiede, 2016. - S. 300.
13. ↑ ICRU 85, 2011 , s. 25.
14. ↑ Bregadze, 1990 , s. 135-136.
15. ↑ 1 2 Kozlov, 1991 , s. 326.
16. ↑ Ivanov, 1978 , s. 57.
17. ↑ Ivanov, 1978 , s. 52.
18. ↑ Golubev, 1986 , s. 80.
19. ↑ Carron, 2007 , s. 141.
20. ↑ Bregadze, 1990 , s. 166,167.

Kirjallisuus

• V.P. Mashkovich, A.V. Kudrjavtsev. Suojaus ionisoivaa säteilyä vastaan. - Moskova: Energoatomizdat, 1995. - 496 s.
• A.A. Moiseev, V.I. Ivanov. Dosimetrian ja säteilyhygienian käsikirja. - Moskova: Energoatomizdat, 1984. - 296 s.
• V.M. Kuznetsov, V.S. Nikitin, M.S. Khvostov. Radioekologia ja säteilyturvallisuus. - Moskova: NIPKTS Voskhod-A LLC, 2011. - 1208 s.
• B.P. Golubev. Dosimetria ja suoja ionisoivalta säteilyltä. - Moskova: Energoatomizdat, 1986. - 464 s.
• Yu.B. Kudrjašov. Säteilyn biofysiikka. - Moskova: FIZMATLIT, 2004. - 448 s.
• Yu.I. Bregadze, E.K. Stepanov, V.P. Yarina. Ionisoivan säteilyn sovellettu metrologia. - Moskova: Energoatomizdat, 1990. - 264 s.
• V.F. Kozlov. Säteilyturvallisuuskäsikirja. - Moskova: Energoatomizdat, 1991. - 352 s.
• IN JA. Ivanov. dosimetriakurssi. - Moskova: Atomizdat, 1978. - 392 s.
• Kansainvälinen säteilyyksikkö- ja mittauskomissio. ICRU:n raportti nro 85. Ionisoivan säteilyn perusmäärät ja -yksiköt (tarkistettu): [ eng. ] . - Oxford University Press, 2011. - 35 s.
• RH Clarke, J. Valentin. ICRP:n historia ja sen politiikan kehitys  : [ eng. ] . - Elsevier Ltd, 2009. - 69 s.
• NJ Carron. Johdatus energeettisten hiukkasten kulkemiseen aineen läpi: [ eng. ] . - Taylor & Francis Group, LLC, 2007. - 386 s.