- •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 ,
Здесь
аь аг, аз, ... — относительное число
электронов соответствен- но элементов
2
,٤2
لاةз,...
в сложном веществе; аь ۵2,
аз, ...-от- носительное число атомов
соответственно элементов 21, 22
,حз,...
в сложном веществе.
Эффект
образования пар. Рассуждая,
как при рассмотрении фотоэффекта,
напишем
ц*ت
٠
ь
ا2ه
ت ايه رب*’
т.
е. для эффекта образования .пар
٠لمعقه٠ه2
где
по-прежнему а،-
есть .относительное число электронов
элемен- та 2،
в
сложном веществе.؛
Так
как а،٠
=
۵/ق
ا ٤٠
а٤٠2٤٠,
то вместо формулы (16.8) можно на- писать
гэф
= 2а/22 ،/16.9). .،مهة)
Из
формул (16.8) и (16.9) следует, чт٠0
для
фотоэффекта и эф- фекта образования
пар сложного вещества имеет разную за-
висимость от атомного номера составляющих
элементов. Это означает
что при наличии одновременно всех трех
процессов взаи- модействия в общем
случае нельзя однозначно определить
эффек- тивный атомный 'Номер вещества.
При .одновременно происходя- пх
фотоэффекте и комптон-эффекте 2эф
следует вычислять по формулам (16.7). Если
одновременно происходят комптон-эффект
и эффект образова.ния пар, 2эф вычисляют
по формулам (16.8) и (16.9).
Поглощенная
энергия в облучаемой среде О'Пределяется
той энергией, которую передают веществу
электроны, освобожденные фотонами.
Преобразование энергии электронов в
поглощающей среде, в которой не происходят
необратимые радиационно-хими- ческие
реакции, определяет٠ся
следующими процессами.
В
результате упругих столкновений с
атомами и молекула- ми среды часть
энергии электронов переходит
(непосредственно в теплоту.
В
результате неупругих столкновений
некоторые молекулы и атомы среды
оказываются ионизованными, следовательно,
часть Э'Нергии электронов идет
непосредственно на ионизацию.
В
результате неупругих столкновений
часть энергии элект- ронов расходуется
на возбуждение атомов и молекул среды.
57
§ 17. Средняя энергия новообразования
Часть
энергии электронов преобразуется в
энергию тормозного излучения.
Непосредственно
на ионизацию идет только часть энергии
электронов; остальная часть идет на
возбуждение атомов и молекул среды
и ٠на
тормозное излучение. Тормозное излучение
в легких веществах (٤^13)
практически становится заметным, если
энергия электронов не менее 10 МэВ.
Непосредственное преобразование
энергии электронов в теплоту в результате
упругих столкновений столь
незначительно, что им можно пренебречь.
Характеристическое излучение
возбужденных атомов, как правило, не
способно осуществлять ионизацию и
быстро поглощается соседними атомами.
Процесс
ионизации заключается в вырывании
электронов из ато١мов
или молекул среды. Первичные электроны
(электроны, освобожденные фотонами)
будут образовывать положительные ионы
и вторичные электроны. Если энергия
вторичного электрона недостаточна для
ионизации, то он быстро замедлится до
тепловой скорости и может образовать
отрицательный ион, присоединившись
к одному из нейтральных атомов или
молекул. Однако некоторые вторичные
электроны могут обладать энергией,
доста٠
точной
для ионизации. Эти так называемые
б-электроны создают вторичную ионизацию,
на долю которой приходится 60—70% общей
ионизации،
Обозначим
энергию, затраченную непосредственно
на ионизацию, ЕиоН;
энергию, преобразованную в энергию
характеристического и тормозного
излучений, £٥;
тогда
кинетическая энергия первичного
электрона
£е=£ион+£5. (17.1)
Пусть
средний потенциал ионизации атомов
среды будет ٤٨٠,
а
полное число образованных пар ионов
А٢Ион,
тогда
٤ион=٨٢ионе[/،٠, (17.2)
где
е
—
заряд одного иона; е٤٨٠
представляет
собой энергию ионизации, т. е. ту
энергию, которую надо затратить, чтобы
вырвать электрон из атома (или молекулы).
Число А٨٠
включает
в себя полную ионизацию (первичную и
вторичную). Из формул (17.1) и (17.2) получим
средний расход энергии на образование
одной пары ионов, или среднюю энергию
новообразования
(17٠3) •(-،-+1)،^،
=
،٦
=
Средняя
энергия ионообразования включает в
себя энергию ионизации и энергию
возбуждения.
Экспериментально
установлено, что ■средняя энергия
ионообразования для данного газа
слабо зависит от энергии электрона,
начиная от нескольких килоэлектрон-вольт;
она также мало зависит от рода газа.
Наибольшая
зависимость средней энергии новообразования
'ОТ энергии частиц наблюдается в области
низких значений энергии Ее.
Если энергия электрона ниже энергии
ионизации رع
ح،,
он не создает ни 0Д.НОЙ пары ионов. По
мере увеличения энергии элект- рона,
.начиная с Ее=еи1,
число образованных ими пар ионов уве-
личивается. Разумно предположить, что
Ы1=Ь٢Ев—еП،١١
где
ة
—постоянный
коэффициент.
В
то же время
Л1
= ЕД. ٠
Отсюда
١
أدج_еи٠)Ее•
Обозначим
١٢٥٥
среднюю
энергию ионообразования при высоких
энергиях электрона, когда ٠،ذاًجحة
тогда
Ы/١٢٠٠.
Из
приведенных соотношений легко получить
следующую за- висимость средней энергии
ионообразования от энергии электро-
нов:
(™٠) هل1
Формула
(17.4) дает удовлетворительное согласие
с эксперимен- том .для энергий электронов
до 10 кэВ.
В
области энергий электронов до нескольких
мегаэлектрон- вольт потерей энергии
,на тормозное излу'чение (по сравнению
с энергией, идущей на возбуждение
атомо'В) можно ؛пренебречь.
Е٠с-
ли № постоянна для данного газа В
некотором диапазоне энергий электронов,'
то из равенства (17.3) следует, что энергия,
идущая на возбуждение, составляет одну
и ту же долю энергии, идущей на -ионизацию,
в ТО' же время 'ПОСТОЯНСТВО № для
различных га- зов означает, что для тех
газов, у которых энергия вырывания
электронов велика, должна быть мала
вероятность возбуждения.
Средняя
энергия ионообразования для электронов
различных энергий и различных газов
изменяется в пределах от 27 до 4-2 эВ. Для
воздуха средняя энергия ионообразования
уменьшается 'при- мерно от 40 до 33 эВ по
мере увеличения энергии электронов от
0,5 до 10 кэВ, затем она несколько возрастает
и при энергии электронов 1 МэВ имеет
значение около 35 эВ. Такая закономер-
ность является приблизительной.
Ааналогично
средней энергии ионообразования
электронов можно говорить о средней
энергии ионообразования фотонного из-
лучения, которая определяется как
поглощенная энергия фотонов, деленная
на 'ПОЛ'Ное число ионов, созданных
электронами, осво- божденными этими
фотонами. Так как поглощенная энергия
фо- тонов полностью преобразуется в
кинетическую энергию элект