- •Isbn 5-283-02968-9
- •Глава 1
- •§ 1. Основные понятия
- •§ 2. Скалярные характеристики поля излучения
- •§ 3. Дифференциальные характеристики поля излучения
- •§ 4. Векторные характеристики поля излучения
- •§ 5. Токовые и потоковые величины в рассеивающей
- •§ 6. Теорема фано
- •§ 7. Поглощенная энергия излучения
- •§ 8. Линейная передача энергии
- •§ 9. Поглощенная доза
- •§ 10. Экспозиционная доза
- •§ 11. Коэффициент качества излучения. Эквивалентная доза
- •§ 11 Коллективная доза
- •§ 14. Коэффициент передачи энергии излучения
- •§ 15. Электронное равновесие
- •§ 16. Эффективный атомный номер вещества
- •§ 17. Средняя энергия новообразования
- •§ 18. Соотношение брэгга—грея
- •§ 19. Энергетическая зависимость чувствительности дозиметрического детектора в поле фотонного излучения
- •§ 20. Обобщенный принцип дозиметрии
- •§ 21. Вводные замечания
- •§ 22. Закономерности ионизационных камер
- •§ 23. Универсальная характеристика ионизационной камеры
- •§ 24. Закономерности ионизационных амер
- •2/3٠|2باكإب1 непр'/
- •§ 27. Газоразрядные счетчики
- •§ 28. Полостные ионизационные камеры
- •§ 29. Роль 6-электронов
- •Глава 5
- •§ 30. Особенности полупроводниковых детекторов
- •§ 31. Носители электрических зарядов в беспримесном полупроводнике
- •§ 32. Примесные полупроводники
- •§ 34. Уравнение протекания тока через полупроводниковый детектор
- •§ 35. Вольт-амперная характеристика полупроводникового детектора с /,-«-переходом
- •§ 36. Дозиметрические характеристики полупроводниковых
- •Глава 6
- •§ 37. Принцип метода
- •§ 41. Оптические эффекты в люминофорах
- •§ 42. Механизм радиофотолюминесценции
- •§ 43. Радиофотолюминесцентные дозиметры
- •§ 44. Механизм радиотермолюминесценции
- •§ 45. Кинетика термолюминесценции
- •§ 46. Кривая термовысвечивания
- •§ 47. Влияние режима облучения на чувствительность термолюминесцентных дозиметров
- •§ 48. Затухание люминесценции
- •§ 49. Люминесцентные дозиметры
- •§ 50. Фотохимическое действие излучения
- •§ 51. Дозовля чувствительность фотодозиметрл
- •52 ا. Компенсация энергетической зависимости чувствительности. Индивидуальный фотоконтроль
- •§ 53. Радиационно-химические превращения
- •§ 54. Жидкие дозиметрические системы
- •Глава 9
- •§ 57. Преобразование энергии нейтронов в веществе
- •§ 59. Энергетическая зависимость тканевой дозы
- •§ 60. Дозиметрия быстрых нейтронов с помощью ионизационных камер
- •§ 61. Применение пропорциональных счетчиков для дозиметрии быстрых нейтронов
- •§ 62. Сцинтилляционный метод дозиметрии нейтронов
- •§ 63. Активационный метод дозиметрии нейтронов
- •§ 64. Трековые дозиметрические детекторы
- •§ 65. Другие методы дозиметрии нейтронов
- •§ 66. Особенности дозиметрии высокоинтенсивных потоков ионизирующего излучения
- •§ 67. Жидкостные ионизационные камеры
- •§ 68. Ионизационные камеры без внешнего источника напряжения
- •§ 69. Детекторы прямой зарядки (радиационные элементы)
- •§ 70. Твердотельный комптоновский дозиметр
- •§ 71. Применение электретов в дозиметрии
- •§ 72. Тепловое действие ионизирующего излучения
- •§ 73. Одиночный калориметр
- •§ 74. Квазиадиабатическии режим калориметра
- •§ 75. Дифференциальная калориметрическая система
- •§ ٢6. Особенности дозиметрии высокоэнергетического фотонного излучения
- •§ 78. Квантометр
- •§ 79. Метод разности пар ،метод тонких конверторов؛
- •§ 80. Дозиметрия ускоренных заряженных частиц
- •Глава 12
- •§ 81. Общие замечания
- •§ 82. Лпэспектры
- •§ 83. Формирование лпспектров. Средние значения
- •§ 84. Распределение длины пути в сферической полости
- •§ 85. Связь лпэ-распределения с амплитудным спектром
- •§ 86. Метод линейной суперпозиции показаний нескольких детекторов
- •§ 87. Структура ионизации в конденсированных средах
- •§ 88. Основные положения теории неравномерной ионизации
- •§ 89. Рекомбинационный метод
- •§ 90. Предмет микродозиметрии
- •§ 91. Статистическая природа первичной передачи энергии
- •§ 93. Микродозиметрические величины и функции их распределения
- •§ 94. Экспериментальные методы микродозиметрии
- •§ 95. Прикладное значение микродозиметрии
- •§ 96. Пути поступления радионуклидов внутрь организма
- •§ 97. Образование и свойства радиоактивных аэрозолей
- •§ 98. ٥С٥бенн٥сти биологического, действия радиоактивных -аэрозолей
- •§ 100. Формирование дозы излучения инкорпорированных радионуклидов
- •§ 101. Кинетика формирования дозы
- •§ 1٠3. Кинетика продуктов, распада радона на фильтре
- •§ 104. Метод скрытой энергии
- •§ 105. Дозовая функция очечного источника ?-частиц
- •§ 106. Теорема обратимости дозы
- •§ 107. Доза от протяженных источников
- •Глава 15
- •§ 108. Общие замечания
- •§ 109. Расчетные методы дозиметрии р-излучения
- •Элементы метрологии в области ионизирующих излучений и радиоактивности
- •Оптимизация приборной погрешности по экономическому
- •В чем проблема!
- •Два класса дозиметрических величин
- •Переводные коэффициенты
- •Концепция универсальной дозы
- •Представительные фантомно-зависимые величины
- •٥О о 0 0 ٠١0 105 106 107 Энергия, эВ
- •1. Поле ионизирующего излучения
- •2. Доза излучения
- •Глава 3. Физические основы дозиметрии фотонного излучения ٠
- •Г л а в а 8. Фотографический и химический методы дозиметрии фотонно го излучения
- •§ 89. Рекомбинационный метод
- •13. Микродозиметрия
- •Глава 15. Дозиметрия потоков заряженных частиц
- •§ 108. Общие замечания . . ...٠٠٠
- •§ 109. Расчетные методы дозиметрии р-излучения ,
В.И.Иванов
КУРС
ДОЗИМЕТРИИ
4-е
ИЗДАНИЕ،
ПЕРЕРАБОТАННОЕ
И ДОПОЛНЕННОЕ
Допущено
Министерством высшего
и
среднего специального образования
СССР в качестве учебника для студентов
физических и физико-технических
специальностей высших учебных заведений
МОСКВА
ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ
1988
ББК
31.42
И
20
УДК
539.1.074(075.8)
Рецензент
В. В. Матвеев
Иванов
В. И.
И
20 Курс
дозиметрии: Учебник для вузов.—4-е
изд., 400 с.: ил. |
1988.— |
ISBN
5-283-02968-9
В
четвертом переработанном издании
учебника учтено современное
состояние
дозиметрии ионизирующих излучений как
самостоятельного
раздела радиационной физики. Учебник
снабжен
методическими
рекомендациями по изучению курса
контрольными
заданиями,
позволяющими закрепить знания, особенно
полезными при самостоятельной
проработке материала.
Для
студентов физических и физико-технических
специальностей высших учебных
заведений.
1704070000-409
И051(01)-88 Ю8٠88
ББК
31.42
©
Энергоатомиздат, 1988Isbn 5-283-02968-9
ПРЕДИСЛОВИЕ
К ЧЕТВЕРТОМУ ИЗДАНИЮ
Учебник
«Курс дозиметрии» предназначен для
студентов физических и физико-технических
специальностей вузов, связанных с
различными аспектами применения
атомной энергии, а также с обеспечением
радиационной безопасности человека и
окружающей его природной среды.
Противорадиационная защита человека
и природной среды требует особой
заботы в связи с широким и крупномасштабным
использованием человеком атомной
энергии. Важнейшее значение поэтому
приобретают количественные характеристики
поля ионизирующего излучения, формируемого
различными источниками, а также
физические величины, определяющие
последствия воздействия ионизирующего
излучения на объекты живой и неживой
природы, методы и средства их измерения,
что и составляет предмет дозиметрии
ионизирующих излучений.
Укрощенная
и применяемая человеком атомная энергия,
принося несомненную пользу, таит в
себе, к сожалению, потенциальную
опасность, реализуемую в аварийных
ситуациях, источником возникновения
которых оказываются либо недостаточная
квалификация
персонала,
либо преступная небрежность, либо
недостаточная надежность
ядерно-технических установок. Анализ
радиационных инцидентов и аварий,
случившихся в различных странах,
показывает, что большая часть из них
вызвана ошибками персонала. Это
подтверждают и наиболее крупные аварии,
такие, как авария на американской АЭС
«Трехмильный остров» (1979 г.) и авария
на Чернобыльской АЭС (1986 г.).
В
этой связи острым является вопрос об
уровне профессиональной культуры,
необходимым элементом которой должно
быть понимание природы опасных
факторов, сопутствующих развитию новых
технологий, и тех реальных последствий,
которые они могут вызвать. Пути
повышения профессиональной культуры
разнообразны, но применительно к
специалистам, работающим с источниками
ионизирующих излучений, все они связаны
с подготовкой, переподготовкой и
повышением квалификации кадров в
области радиационной безопасности,
важнейшей составляющей которой является
дозиметрия ионизирующих излучений.
Дозиметрия
в аварийных ситуациях часто приобретает
жизненно важное значение, ибо от
полученных ею данных зависит выбор
правильных действий, тактики поведения,
направленных на ликвидацию последствий
аварии, включая сохранение здоровья
людей. Правильность принятых решений
на основе дозиметрических данных
как в аварийных ситуациях, так и при
нормальной эксплуатации источников
ионизирующих излучений существенно
зависит от точности и адекватности
дозиметрии. Эти вопросы рассмотрены в
проблемных лекциях, включенных в
четвертое издание учебника.
Как
и в предыдущих изданиях, значительное
место в учебнике отведено выявлению
общих закономерностей физических
процессов, протекающих в дозиметрических
детекторах, установлению
связи
между откликом детектора и характеристиками
радиационного поля, формированию
дозиметрических величин; в отдельной
главе изложены элементы микродозиметрии.
Используемые
в учебнике терминология и единицы
физических величин основаны на
Международной системе единиц (СИ),
применение которой в нашей стране
установлено ГОСТ 8.417—81. Основным
руководящим нормативным документом
по внедрению и применению упомянутого
стандарта в области ионизирующих
излучений и радиоактивности являются
«Методические указания РД 50-454-84»,
вступившие в силу 1 января 1985 г.
Величины
и единицы, применяемые в области
ионизирующих излучений и радиоактивности,
непрерывно совершенствуются, состав
их расширяется в соответствии с развитием
практических приложений ионизирующих
излучений и результатами исследований.
До введения СИ широкое распространение
получили единицы, которые сейчас
оказались внесистемными (рад, бэр,
рентген и др.). Существенное изменение
размеров единиц, необходимость
использования иногда непростых
коэффициентов связи между внесистемными
единицами и единицами СИ могут быть
причиной многочисленных ошибок.
Поспешное изъятие из употребления
внесистемных единиц оказалось бы
ущербным для практики. Поэтому
предусмотрено постепенное внедрение
единиц СИ с определенным переходным
периодом, установленным упомянутым
руководящим документом до 1 января
1990 г. Нельзя исключить, что жизнь может
внести коррективы в практически
реализуемую длительность переходного
периода. Во всяком случае время, в
течение которого могут встретиться
на практике внесистемные единицы,
окажется, надо полагать, достаточно
длительным. Это требует того, чтобы
соответствующие специалисты свободно
владели как единицами СИ, так и
внесистемными единицами. По этой причине
в учебнике можно встретить единицы
физических величин, которые уже отнесены
к внесистемным.
Четвертое
издание книги выходит в свет, когда в
нашей стране осуществляется коренная
перестройка высшего образования, важным
звеном которой выступает развитие
навыков самостоятельной работы
студентов. Многолетний опыт преподавания
дозиметрии убеждает автора в том,
что значительная часть установившегося
материала курса при соответствующем
методическом обеспечении может быть
изучена самостоятельно по учебнику.
Полезные методические рекомендации
читатель найдет сразу после введения.
Учебник
снабжен контрольными заданиями,
апробированными автором многолетней
практикой в МИФИ; эти задания могут
быть полезными для закрепления и
проверки знаний, особенно при
самостоятельном изучении материала.
Как
показали предыдущие три издания, учебник
может быть эффективно использован не
только студентами дневного отделения,
но и студентами-вечерниками, слушателями
факультетов повыше،
ния
квалификации и курсов по переподготовке
кадров.
ВВЕДЕНИЕ
Дозиметрия
ионизирующих излучений — самостоятельный
раздел прикладной ядерной физики,
в котором рассматриваются свойства
ионизирующих излучений, физические
величины, характеризующие поле
излучения или взаимодействие излучения
с веществом, а также принципы и методы
определения этих величин.
Дозиметрия
имеет дело с такими физическими
величинами, которые связаны с
ожидаемым радиационным эффектом. Эти
величины обычно называют
дозиметрическими. Установленная связь
между измеряемой физической величиной
и ожидаемым радиационным эффектом
— важнейшее свойство дозиметрических
величин. Вне этой связи дозиметрические
измерения теряют смысл.
Первопричиной
радиационных эффектов является
поглощение энергии излучения обучаемым
объектом, и доза как мера поглощенной
энергии оказывается основной
дозиметрической величиной.
Важнейшая
задача дозиметрии — определение дозы
излучения в различных средах и особенно
в тканях живого организма. Для этой
цели используют различные расчетные
и экспериментальные методы.
Количественное
определение дозы излучения, действующей
на живой организм, необходимо прежде
всего для выявления, оценки и предупреждения
возможной радиационной опасности для
человека. Если врачи-гигиенисты и
радиобиологи должны ответить на вопрос,
каковы предельно допустимые с точки
зрения биологиче- ской опасности уровни
излучения, то физики-дозиметристы долж-
ны обеспечить правильное измерение
этих уровней. Развитие дозиметрии
первоначально полностью определялось
необходимостью защиты человека от
вреднего воздействия ионизирующих
излучений. Вскоре после открытия
рентгеновского ،излучения
(1895 г.) было обнаружено его вредное
действие на человека и возникла
необходимость в количественной
оценке степени радиационной опасности.
Для измерения интенсивности рентгеновского
излучения начали использовать
фотографический эффект, флюоресценцию,
тепловой эффект, а также химические
методы. В дальнейшем измерения
физических величин, характеризующих
рентгеновское излучение и его
взаимодействие со средой, выделились
в самостоятельную область —
рентгенометрию, являющуюся теперь
составной частью дозиметрии ионизирующих
излучений. В рентгенометрии определились
основные величины, подлежащие измерению,
и сформировались почти все методы
современной дозиметрии.
5
Не
будет преувеличением сказать, что в
развитии рентгенометрии советским
ученым принадлежит ведущая роль. В 1924
г. П. И. Лукирский провел анализ
возможностей ионизационных измерений.
Работы П. И. Лукирского, а также Д. Н.
Наследова и В. М. Дукельского явились
серьезным вкладом в установление
ионизационной единицы дозы рентгеновского
излучения. В 1928 г. эта единица, получившая
название «рентген», была рекомендована
на Втором международном конгрессе
радиологов как основная единица дозы.
В
30-х годах И. В. Поройков разработал
групповой эталон рентгена, обеспечивший
прецизионное измерение дозы рентгеновского
излучения средней жесткости. В 1934 г.
был принят ОСТ ВКС 7623 на единицы
рентгеновского излучения, устанавливающий
единицу рентген. Этим в СССР было
положено начало единству измерений
ионизирующих излучений. Большой вклад
в дальнейшее развитие теоретической
и экспериментальной рентгенометрии
внесли К٠
К.
Аглинцев, А. Н. Кронгауз, И. В. Поройков,
М. Ф. Юдин. Фундаментальные работы К٠
К٠
Аглинцева
и И. В. Поройкова стали настольными
книгами дозиметристов.
До
1942 г. дозиметрия обслуживала в основном
медиков-радиологов. В 1942 г. был пущен
первый ядерный реактор; с этого времени
начались интенсивные работы в области
ядерной техники, было организовано
широкое производство радиоактивных
нуклидов. Вопросы радиационной
безопасности стали приобретать огромное
значение, затрагивая интересы как
работников атомной промышленности,
так и широких слоев населения. Постепенно
дозиметрия становится нужной не
только физикам и медикам, но и биологам,
химикам, работникам промышленности и
сельского хозяйства, связанным с
использованием ионизирующих излучений.
Круг
задач, решаемых дозиметрией, непрерывно
расширяется. Если первоначальной ее
задачей было в основном обеспечение
радиационной безопасности, то сейчас
все большее значение приобретает
дозиметрия в радиационно-физических,
радиационно-химических и
радиобиологических исследованиях;
новые требования к дозиметрии предъявляет
радиационная технология. Без грамотного,
научно обоснованного дозиметрического
обеспечения невозможно эффективное
применение ионизирующих излучений и
радионуклидов в медицине, сельском
хозяйстве и др.
Важный
аспект приложений дозиметрии — охрана
окружающей природной среды, неотъемлемым
компонентом которой являются радиационные
поля и рассеянные радионуклиды
естественного и искусственного
происхождения. Дозиметрический контроль
окружающей среды и связанные с ним
прогнозы радиационной обстановки
требуют создания оптимизированных
дозиметрических систем, развития
новых методов дозиметрии, решения
вопросов, связанных с определением
необходимого объема и точности
дозиметрической информации.
Успехи
дозиметрии предопределяются новыми
идеями, научными и практическими
разработками. В этой связи уместно
назвать
Н.
Г. Гусева, Б. М. Исаева, И. Б. Кеирим-Маркуса,
О. И. Лейпун- ского, Ю. В. Сивинцева, А. Д.
Туркина, широко известных своими трудами
в области дозиметрии.
С
пуском мощных ускорительных установок
возникли новые проблемы в дозиметрии,
связанные с измерением излучений,
состоящих из частиц очень высоких
энергий. Освоение космического
пространства и развитие космической
медицины невозможны без совершенствования
методов измерения дозы ионизирующих
излучений, распространяющихся в
космосе. Объем задач, решаемых дозиметрией
в настоящее время, настолько велик, что
их трудно؛
перечислить
в кратком введении.
Техническими
средствами дозиметрии являются приборы
для измерений ионизирующих излучений.
Техника дозиметрических измерений
интенсивно развивается в наши дни, и
существенный вклад в ее развитие вносят
советские ученые и специалисты (В. В.
Матвеев, Б. И. Хазанов и др.).
Важный
раздел дозиметрии — метрология
ионизирующих излучений— призван
обеспечивать стандартизацию измерений
в области ионизирующих излучений и
радиоактивности. Метрология требует
разработки прецизионных и воспроизводимых
методов измерения. Однако специфика
предмета измерения (ионизирующие
излучения) оказывает влияние на точность
дозиметрических методов. Никого не
удивит возможность простым способом
измерить разность потенциалов с
точностью до десятых долей процента.
Если вольтметр, измеряющий электрическое
напряжение, дает показания с
погрешностью 5%, то в большинстве случаев
мы считаем его плохим прибором. Совсем
другие подходы к оценке измерительной
техники в дозиметрии. Прецизионные
методы измерения в дозиметрии в некоторых
случаях позволяют получить погрешность
в доли процента. Вместе с тем в большинстве
дозиметрических методов погрешность,
оцениваемая десятками процентов,
считается вполне удовлетворительной.
Следует оговориться, что удовлетворение
в данном случае обусловлено не отсутствием
необходимости в повышении точности
измерения, а ограниченностью возможностей
измерительных методов. Повышение
точности измерений— важнейшая цель
совершенствования методов и средств
дозиметрии.
Дозиметрические
измерения направлены на то, чтобы дать
количественную оценку эффекта
воздействия ионизирующих излучений
на облучаемый объект. Однако во многих
случаях нет простой связи между
поглощенной энергией излучения и
наблюдаемым эффектом. Знание дозы
недостаточно для предсказания
радиационного эффекта, который
определяется также пространственным
распределением поглощенной энергии
по облучаемому объекту, фактором
времени, видом и энергией ионизирующего
излучения. Возникает необходимость в
комплексном измерении нескольких
взаимозависимых физических величин,
определенная комбинация которых могла
бы быть связана с ожидаемым радиационным
эф
фектом.
Эти связи нельзя установить без понимания
механизмов радиационных эффектов.
Таким образом, дозиметрия смыкается с
радиационной физикой.
Наряду
с экспериментальными методами в
дозиметрии широко используют расчетные
методы определения дозиметрических
величин, основанные на законах
взаимодействия излучений с веществом.
Дозиметрия
ионизирующих излучений — прикладная
наука, однако ее приложения столь
многообразны и нестандартны, что
требуются постоянные поиски новых
методов и средств дозиметрии, основанные
на глубоком понимании физики излучений
и явлений, связанных с взаимодействием
излучений с веществом. Все это делает
дозиметрию увлекательной областью
знаний, требующей творческого подхода
и применения научного метода исследования.
МЕТОДИЧЕСКИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ
Рекомендуется
следующая схема изучения курса:
физические основы, принципы и методы
дозиметрии вначале рассматриваются
применительно к фотонному излучению;
затем рассматриваются другие виды
излучений, причем изучение построено
на выявлении особенностей дозиметрии
данного вида излучения (например,
нейтронного излучения, потоков
заряженных частиц и т. п.) по сравнению
с фотонным излучением. Старайтесь
фиксировать свое внимание на этих
особенностях. Практически все методы
регистрации элементарных частиц могут
быть применены в дозиметрии любого
вида излучения. Однако особенности
взаимодействия различных видов
излучений с веществом проявляются в
том, что для каждого вида излучения
имеется своя специфика применения
общих принципов дозиметрии.
Дозиметрия
ионизирующих излучений — раздел
радиационной физики, предметом
изучения которого являются принципы
и методы определения таких физических
величин, характеризующих поле излучения
или взаимодействие излучения с
веществом, кото-, рые связаны с ожидаемым
радиационным эффектом. Эти величины
обычно называют дозиметрическими.
Установленная
связь между измеряемой, физической
величиной и ожидаемым радиационным
эффектом — важнейшее свойство
дозиметрических величин.
Вне этой связи дозиметрические измерения
теряют смысл. Это положение
утверждается в учебнике, и его следует
хорошо усвоить.
Первопричиной
радиационных эффектов является
поглощение энергии излучения
облучаемым объектом, и доза как мера
поглощенной энергии представляет
собой основную дозиметрическую
величину. Однако в общем случае нет
простой связи между дозой и эффектом;
возникает необходимость использовать
другие величины. Внимательно изучите
связь дозы с другими величинами,
характеризующими поле излучения
или взаимодействие излучения с
веществом. Это поможет Вам уяснить
закономерности формирования дозы
различных видов излучения в различных
средах; в практическом отношении это
также важно, поскольку показания
детектора могут быть пропорциональны,
в принципе, любой рассматриваемой
величине.
4)
При изучении характеристик поля
излучения обратите особое внимание
на различие «потоковых» и «токовых»
величин. Первые— скалярные, вторые
— векторные. Численные значения
однотипных токовых и потоковых
величин лишь в частных случаях равны
между собой. Это требует особого внимания
при интерпретации результатов
измерения дозиметрическими детекторами.
9
Систематика
задач дозиметрии (табл^
П2.1) отражает логику курса, которую
можно представить последовательностью
радметрия->эквидозиметрия~>ЛПЭ٠метрия->микродозиметрия
(*).
Предмет
исследования радметрии (в данном случае
рад — от англ, rad
—
radiation
absorbed dose)—поглощенная
энергия излучения; эквидозиметрии
— взвешенная поглощенная энергия, или
значение энергопоглощения, умноженное
на модифицирующие коэффициенты, в
результате чего обеспечивается единая
эквивалентная мера радиационно-индуцированного
эффекта. Предмет исследования
ЛПЭ-метрии — распределение поглощенной
энергии по величине линейной передачи
энергии, или ЛПЭ-спектры. В микродозиметрии
исследуют флюктуации поглощенной
энергии. Микродозиметрия оперирует
с микроскопическими величинами,
имеющими стохастическую природу, в
то время как в остальных разделах
используют усредненные макроскопические
величины. Перемещение слева направо
по цепочке (>|<) связано с более
детальным описанием взаимодействия
излучения с веществом и является
переходом от частного к общему.
Эквидозиметрия, однако, требует
привлечение радиобиологических данных,
если речь идет о воздействии излучений
на живые объекты.
Анализ
физических процессов в дозиметрических
детекторах направлен на выявление их
дозиметрических характеристик.
Специфика дозиметрических детекторов
в том, что их показания сопоставляются
с ожидаемым радиационным эффектом;
этим определяются предъявляемые к
ним требования. Важная характеристика
дозиметрического детектора —
энергетическая зависимость
чувствительности. При изучении стеночных
ионизационных камер Вы познакомитесь
с обобщенным анализом энергетической
зависимости чувствительности.
Зафиксируйте в своем сознании, что
выявленные при этом анализе
закономерности справедливы для любого
дозиметрического детектора, в котором
реализуется принцип Брэгга — Грея.
При
изучении методов дозиметрии обращайте
особое внима٠
ние
на точность определения дозиметрических
величин. В имеющейся учебной
литературе недостаточно сведений по
этому вопросу, поэтому основные
указания Вы получите на лекциях. Важно
понять, что точность результата
ограничена как погрешностями измерения,
так и флюктуациями самой измеряемой
величины. Последнее особенно
характерно при измерении ионизирующих
излучений и радиоактивности.
Измеряемые величины в дозиметрии
связываются с радиационным эффектом,
поэтому вариабельность эффекта
оказывается существенным фактором,
определяющим необходимую точность
измерения. Тщательный анализ условий
измерения, связей дозиметрических
величин с ожидаемым эффектом в
некоторых случаях позволяет установить
оптимальные условия, обеспечивающие
заданную точность. С примерами
оптимизации Вы познакомитесь при
изучении курса.
Обращайте
внимание на размерности
и единицы измерения встречающихся
в курсе физических величин. Это позволит
Вам гра
мотно
применять Международную систему единиц
(СИ). В дозиметрии относительно
большое разнообразие используемых на
практике единиц, не соответствующих
СИ. Старайтесь каждую из них самостоятельно
переводить в СИ.
При
изучении дозиметрии инкорпорированных
радионуклидов особое внимание
обратите на закономерности формирования
доз и камерные модели. Если инкорпорированный
радионуклид является одним из продуктов
радиоактивных семейств, то на
формирование дозы влияет сложная
кинетика накопления и исчезновения
данного радионуклида, которая
определяется следующими процессами:
поступлением из внешней среды,
накоплением вследствие распада
предшествующего нуклида, радиоактивным
распадом, биологическим выведением,
переносом внутри организма. Представляя
живой организм в целом как систему
камер, соединенных транспортными
коммуникациями, можно составить систему
дифференциальных уравнений, описывающих
распределение по камерам концентрации
радионуклидов. Решение этих уравнений
дает зависимость концентрации от
времени. Параметры камерной модели —
константы переноса, распада, преобразования
из одной химической формы в другую,
поступления и выведения. Камерная
модель является линейной
моделью, т. е. принимается, что все
рассматриваемые процессы являются
процессами первого порядка; это
означает, что скорости процессов прямо
пропорциональны концентрации
данного радионуклида.
Важнейшими
величинами в дозиметрии являются
поглощенная, эквивалентная,
экспозиционная дозы, керма, коэффициент
качества, линейная передача энергии
(ЛПЭ); физические процессы, формирующие
эти величины, и связь между ними показаны
на