- •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 ,
Задача
экспериментальной микродозиметрии
заключается в том, чтобы получить спектр
А٢(У)—зависимость
числа событий от размера события У.
Напомним, что событием является факт
пересечения заряженной частицей
микрообъема, а размер события
определяется энергией, переданной этой
частицей веществу, находящемуся в
микрообъеме. Из этого распределения
на основании соотношений предыдущего
параграфа можно дать полное описание
распределения поглощенной энергии в
микрообъеме.
Использование
сферического пропорционального
счетчика, предложенного Росси и
Розенцвейгом (§ 85), является основным
методом экспериментальной микродозиметрии.
Первоначально этот счетчик был разработан
для определения спектрального
распределения дозы по ЛПЭ, т. е. для
измерения макроскопических величин.
Чтобы использовать этот счетчик для
целей микродозиметрии, необходимо
обеспечить эквивалентность измерительного
объема счетчика микрообъему облучаемого
объекта. Другими словами, при заданных
условиях облучения (интенсивности,
виде излучения, времени облучения и т.
п.) распределение событий в макрообъеме
счетчика должно быть таким же, как в
микрообъеме облучаемого вещества.
Обеспечить это условие можно выбором
подходящего размера счетчика и давления
наполняющего газа.
Характеристические
размеры микрообъемов в биологической
ткани, представляющих практический
интерес, имеют порядок десятков
нанометров и ниже. Чтобы создать
эквивалентные условия, давление
газа в счетчике должно быть чрезвычайно
низким. Так, для счетчика диаметром 3
см давление, обеспечивающее эквивалентный
размер микрообъема в ткани порядка 100
нм, должно быть примерно 670 Па. Понижение
давления газа приводит к определенным
практическим затруднениям, связанным
со спецификой работы пропорционального
счетчика (например, изменяется коэффициент
газового усиления). Минимальный объем
счетчика ограничен условием, при котором
отношение площади поверхности внешнего
электрода к объему не должно быть
слишком большим; в противном случае
возникает проблема обеспечения
постоянного состава тканеэквивалентного
газа, который может нарушиться вследствие
взаимодействия газа с веществом стенки.
Помимо
практических трудностей, связанных с
работой счетчика и электронно-счетной
аппаратуры, возникают и принципиальные
затруднения.
В
конечном итоге нас интересует энергия,
переданная микрообъему в конденсированной
среде, а экспериментально мы определяем
ионизацию в газе. Переход от ионизационного
эффекта к поглощенной энергии требует
знания средней энергии новообразования
№. До сих пор нас интересовала эта
величина только для воздуха в связи с
ионизационными методами дозиметрии.
Мы полагали, что № не зависит от энергии
частиц, и при- 295§ 94. Экспериментальные методы микродозиметрии
нимали
ее равной 34 эВ. Применительно к
микродозиметрии такое предположение
может привести к серьезным ошибкам при
определении переданной энергии в
индивидуальных событиях, особенно
частицами низких энергий. Кроме того,
необходимо знать величину ١٢
для
того газа, которым наполнен счетчик.
Тщательный
анализ экспериментальных данных и
вычисления средней энергии ионообразования,
выполненные под руководством Б. М.
Исаева, дают следующие результаты.
Для
электронов в этилене ١٢٠٥=26,7±
0,3 эВ; в ацетилене ١٢٠٥=25,4
±0,3 эВ.
Для
а٠частиц
в диапазоне энергий 5—8 МэВ средняя
энергия ионообразования приближенно
определяется формулами:
в
аргоне
١٢
=
27,5+1,9/٦٨Е;
,£٠/|٠/6,5-|-32,75
= ١٢
в
воздухе
где
Е
выражена в мегаэлектрон-вольтах.
Очень
важными являются значения №
для
нейтронов. Здесь следует говорить об
эффективном значении средней энергии
ионообразования, которое учитывает
вклад всех вторичных заряженных
частиц. Расчеты, выполненные для
нейтронов, дают следующие значения
١٢٠٠
в
различных соединениях (Б. М. Исаев): С2Н4
—28,0 эВ; С2Н2
—27,5 эВ; СН4
—29,4 эВ; СО2
—34,3 эВ.
Энергетическая
зависимость средней энергии ионообразования
в области низких энергий электронов
удовлетворительно описывается
формулой
١٢٥٥=١٢/
(1—е
и г/Ее), (94.1)
где
— энергия ионизации, равная для
тканеэквивалентного газа 14,5 эВ.
Была
предпринята попытка экспериментально
измерить энер٠
гию
ионообразования электронов в
тканеэквивалентном газе. В результате
получено значение
١٢٥٥=31,3±0,7
эВ. (94.2)
Наконец,
следует учитывать различие в передаче
энергии атомам газа и твердого тела,
обусловленное эффектом плотности.
Это различие может быть учтено
теоретически. Наличие стенки в
ионизационной камере, строго говоря,
приводит к неадекватности газового
объема и эквивалентного объема в
биологической ткани. Поэтому один
из путей развития ионизационно-импульсного
метода — это создание бесстеночных
пропорциональных счетчиков.
Выбор
сферической геометрии счетчика
обусловлен возможностью простой
интерпретации спектра и удобством
теоретического анализа. Однако
реальные формы микрообъемов отличаются
от сферы. В то же время основные
микроскопические ве- 296