Русская Википедия:Экспозиционная доза

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Другие значения

Шаблон:Физическая величина Экспозиционная доза — устаревшая характеристика фотонного излучения, основанная на его способности ионизировать сухой атмосферный воздух.

Определение

Количественно экспозиционная доза определяется как отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака, образованных после полного торможения в воздухе электронов и позитронов, освобожденных или порожденных фотонами в элементарном объеме воздуха, к массе воздуха в этом объемеШаблон:SfnШаблон:Sfn. Мощностью экспозиционной дозы называется приращение экспозиционной дозы в единицу времениШаблон:Sfn.

Единицы измерения

Для выражения мощности экспозиционной дозы применяются соответственно единицы А/кг и РШаблон:Sfn.

В связи с отказом от самого понятия экспозиционной дозы переход к единице Кл/кг не выполняется[2].

Применение

Понятие экспозиционной дозы установлено только для фотонного излучения в диапазоне энергий фотонов от нескольких килоэлектронвольт до 3 МэВШаблон:SfnШаблон:Sfn. Экспозиционная доза также не учитывает ионизацию, обусловленную поглощением тормозного излучения, что для рассматриваемого диапазона энергий несущественноШаблон:SfnШаблон:Sfn. В качестве дозиметрической величины, используемой для установления пределов допустимого облучения человека, не используется с 1954 года, когда было введено понятие поглощенной дозы, применимое для любых типов ионизирующего излученияШаблон:Sfn. В отечественной метрологии применение экспозиционной дозы и выпуск новых приборов для ее измерения не рекомендуется с 1990 года[2]Шаблон:Sfn. По состоянию на 2016 год выпуск приборов для измерения экспозиционной дозы или её мощности прекращён[3].

Переход к другим дозиметрическим величинам

Керма в воздухе является энергетическим эквивалентом экспозиционной дозы фотонного излучения. Эти величины связаны следующим соотношением, справедливым для фотонов с энергией порядка 1 МэВШаблон:SfnШаблон:SfnШаблон:Sfn:

<math>K_\text{возд}=\frac{W}{e(1-\bar{g})}X,</math>

где <math>W</math> — средняя энергия ионообразования, <math>e</math> — заряд электрона, <math>\bar{g}</math> — средняя доля энергии вторичных частиц идущая на тормозное излучение в воздухе (в диапазоне энергий фотонов от 0,005 до 10 МэВ <math>g</math> меняется от 0 до 0,03), <math>X</math> — экспозиционная доза.

В условиях электронного равновесия[примечание 1] керма численно равна поглощенной дозеШаблон:Sfn, соответственно экспозиционная доза в 1 Р эквивалентна 8,73Шаблон:E Гр поглощенной дозы в воздухе. При этом в биологической ткани поглощенная доза будет составлять 9,6Шаблон:E ГрШаблон:SfnШаблон:Sfn (строго говоря это соотношение справедливо при облучении фотонами с энергией от 100 кэВ до 3 МэВШаблон:Sfn). Так как коэффициент качества для фотонов равен единице, то поглощенная доза в данном случае равна эквивалентной, выраженной в зивертах.

В работе Брегадзе Ю.И. приведено сравнение экспозиционной дозы X, выраженной в рентгенах, и измеряемого современными дозиметрами амбиентного эквивалента дозы H*(10), выраженного в зивертах. Показано, что при энергии фотонов свыше 500 кэВ справедливо соотношение H*(10) ≈ X/100. В диапазоне от 30 до 500 кэВ значение H*(10) дает более консервативную оценку полученной дозы, а при энергиях фотонов ниже 30 кэВ прибор измеряющий экспозиционную дозу (при достаточной чувствительности) будет завышать вклад низкоэнергетического излучения в облучение внутренних органов человекаШаблон:Sfn.

См. также

Примечания

  1. В условиях электронного равновесия сумма энергий образующихся электронов, покидающих рассматриваемый объем, соответствует сумме энергий электронов, входящих в этот объемШаблон:Sfn. Электронное равновесие будет обеспечено для небольшой области любого вещества, если эта область окружена слоем того же вещества толщиной, равной пробегу самых быстрых электронов, освобожденных в этом веществе фотонамиШаблон:Sfn.
Источники

Шаблон:Примечания

Литература

Шаблон:Радиационная безопасность