Этот вопрос многих сводит с ума, потому как радиация, вроде, одна, а единиц измерения столько, что сразу все не запомнишь. Но даже если и запомнишь, то нужно знать потом, как, и где какую единицу применить на практике. И это кошмар для обычного человека.
Информацию на этот счёт найти можно, но она, зачастую, изложена в очень трудно усваиваемом виде. Что прочитал, что не читал, а спросить не у кого! Как в выражении детства: "Смотрю в книгу - вижу фигу!". Спокойно друзья, единомышленники, подписчики и читатели! Я вам помогу в этом вопросе, расскажу о сложном просто! Если готов, тогда давай разбираться!
Раньше понятие дозы применялось в медицине, для определения количества лекарств, необходимых для выздоровления. С открытием радиации понятие дозы стали применять для обозначения количества энергии, переданной или поглощённой веществом, для оценки нанесённого вреда. То есть доза - это количественное обозначение вреда от радиации.
ЭКСПОЗИЦИОННАЯ ДОЗА ГАММА- И РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. МОЩНОСТЬ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ ДОЗЫ.
Экспозиционная доза гамма- и рентгеновского излучения - это такое количество энергии от гамма- и рентгеновского излучения, потраченное на ионизацию одного кубического сантиметра сухого воздуха, при нормальных условиях, с образованием в этом объёме определённого числа пар ионов одинакового знака, к массе воздуха в этом объёме. Другими словами количественная сторона.
Есть один кубический объём воздуха. На него воздействовало жёсткое гамма- или рентгеновское-излучение. Потом источник излучения убрали, и тут, сколько воздух нахватал этих гамма-квантов или гамма-фотонов, и сколько в результате этого образовалось ионов воздуха с одним знаком в этом объёме, то и есть экспозиционная доза. То есть, тут доза представлена, как ущерб воздуху в образовавшихся ионах.
Единица измерения - Рентген.
Она хоть и понятная всем, и мне в том числе, но она теперь внесистемная и в расчётах используется редко. Но она мне нравится.
1 Рентген - это доза, при которой в результате полного ионизационного поглощения в 1 кубическом сантиметре воздуха, при нормальных условиях, образуются ионы с общим зарядом 3•10(-10 степени) Кулон каждого знака.
Системной единицей измерения экспозиционной дозы является выражение, представленное в виде:
Дэксп. = Кл/кг.
В нём экспозиционная доза показывает количество излучения, вызывающее ионизацию и определяется как суммарный заряд всех ионов одного знака в Кулонах в некотором объёме воздуха, отнесённой к массе воздуха в этом объёме.
1Кл/кг= 3880 Рентген.
Но я, если честно, ещё пока не встречал эту системную единицу. Использую пока старую.
Прибор, показывающий экспозиционную дозу гамма- или рентгеновского-излучения называется - дозиметр. Пример ИД-11, ИД-1.
МОЩНОСТЬ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ ДОЗЫ ГАММА- И РЕНТГЕНОВСКОГО-ИЗЛУЧЕНИЯ - это доза, отнесённая к единице времени или количество энергии гамма-излучения в единицу времени. Другими словами мера воздействия. Приращение дозы ко времени. Вообщем, какое определение вам больше нравится.
Чем больше мощность экспозиционной дозы, тем большую дозу получит воздух за то же самое время.
Единица измерения Рентген/секунду, Рентген/минуту, Рентген/час.
Прибор, измеряющий мощность экспозиционной дозы, вообще-то, называется радиометр (или рентгенметр), хотя, практически, все приборы, тем или иным образом связанные с измерением радиоактивного излучения, называют дозиметрами. Есть, конечно, комбинированные приборы - дозиметры-радиометры, способные показывать, как дозу, так и мощность дозы (например из бытовых это Радиаскан 701, Стора-ТУ).
А примерами дозиметров в широком смысле могут быть как военные типа - ДП-5А, Б, В, так и бытовые - Белла, Мастер-1, Терра, Припять РКС, Стора-ТУ, Радиаскан 701 и так далее и тому подобное.
ПОГЛОЩЁННАЯ ДОЗА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ. МОЩНОСТЬ ПОГЛОЩЁННОЙ ДОЗЫ.
Поглощённая доза показывает количество энергии от всех видов радиоактивного ионизирующего излучения, которое поглотил 1 килограмм любого вещества (будь то металл, дерево, живая ткань или пластик).
Аналогично с экспозиционной дозой - количественная сторона. В экспозиционной дозе не учитывалось поглощение энергии веществом. Там заряд, образовавшихся ионов в Кулонах, а тут поглощённая энергия гамма-квантов и других видов радиоактивного излучения. Поэтому было введено понятие "Поглощённой дозы".
В системе СИ единицей измерения поглощённой дозы является Грей (Гр).
1 Гр = 1 Дж/кг;
Внесистемная единица поглощённой дозы 1 Рад.
1 Гр = 100 Рад; (причём единица измерения Рад, она не сокращена, не путайте с Радианами. Так и есть Рад, милиРад, микроРад. И то, что вы это уже поняли, я очень рад).
Приборы измеряющие дозу те же, в данном случае дозиметр или индивидуальный дозиметр: ИД-1, ИД-11, ДК-02 и т.д.
Соответственно МОЩНОСТЬ ПОГЛОЩЁННОЙ ДОЗЫ - это количество энергии, поглощаемое 1 кг вещества в единицу времени. Мера воздействия. Приращение дозы ко времени.
Единица измерения Рад/сек, Рад/мин, Рад/час, Грей/сек, Грей/мин, Грей/час.
Единица измерения Рад/час и её производные (милиРад и микроРад) можно чаще всего встретить в военных дозиметрах, но мощность поглощённой дозы легко переводится и в другие единицы измерения (100 Рад = 100 Рентген = 1,00 Зиверт), поэтому приборы для измерения подойдут любые: ДП-5 (А, Б, В), Припять, Стора, Терра, ИМД-2, 5, 7, Белла, Мастер 1, Радекс, Соэкс.
ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ. МОЩНОСТЬ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗЫ.
Эквивалентная доза ионизирующего излучения - это такое количество энергии, внимание, поглощённой дозы ионизирующего излучения, которое поглотил 1 кг любого вещества, умноженный на коэффициент качества излучения.
Образ данной количественной меры можно представить в виде прохождения человеком флюорографии или рентгена какой-либо из конечностей. За очень короткий промежуток времени через тело человека проходит очень мощный поток рентгеновских лучей. По окончании их действия, биологические ткани получают фиксированную дозу рентгеновского излучения. Не критическую. В этом примере на человека действует один вид излучения.
Стоит различать рентгеновские лучи от гамма-лучей. Их часто путают, хотя, в принципе, это одно и тоже. Различают их по длине волны, частоте и методе получения. Рентгеновские лучи получают искусственным способом, а гамма-излучение получается естественным, при характеристическом излучении или гамма-распаде ядра, и оно же опаснее. Но на шкале электромагнитных волн этих два вида излучения стоят рядом.
Можно привести ещё один пример с получением поглощённой и эквивалентной дозы. Вы идёте гулять в лесок, близ села Заборье, на часок другой. Время тут уже больше, чем сотые доли секунды.
С собой в руках бытовой дозиметр. В различных местах леса дозиметр-радиометр показывал разную мощность эквивалентной дозы. Но, тем не менее, ионизирующее излучение действовало на вас постоянно. Причём и гамма- и бета-, а вот альфа- вряд ли. И вот эта общая, накопленная, за всё время прогулки, поглощённая энергия от разных видов излучений (а в нашем случае их всего два), умноженная на коэффициент качества этих излучений и будет называться - эквивалентной дозой.
Предыдущая характеристика не удовлетворяла всем требованиям учёных по расчёту дозы относительно различных веществ, а особенно биологических тканей. Она не учитывала действия разных заряженных частиц. Более тяжёлые частицы: нейтроны, альфа-частицы, протоны и осколки ядер оказывают больший ионизирующий эффект, чем лёгкие, например: электроны, позитроны, гамма-кванты и рентгеновские лучи. Для учёта этой особенности и было введено понятие "Эквивалентной дозы". Которое определяется, как произведение поглощённой дозы на коэффициент качества излучения.
Д экв. = Д погл. • К кач.
Данный коэффициент определён для каждого вида излучения.
Единицы измерения эквивалентной дозы ионизирующего излучения в международной системе измерений - Зиверт (Зв).
1 Зиверт = 1 Грей;
Внесистемная единица эквивалентной дозы - БЭР (биологический эквивалент рентгена).
Приборы для измерений остаются всё те же, что и в первых двух случаях. ИД-11, ИД-1, ДП-22В, ДК-02.
МОЩНОСТЬ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗЫ - показывает количество энергии ионизирующего излучения, поглощаемое 1 кг любого вещества в единицу времени. Приращение дозы ко времени. Мера воздействия.
Единица измерения мощности эквивалентной дозы ионизирующего излучения в единой системе измерений: Зиверт/сек; Зиверт/мин; Зиверт/час.
Внесистемная единица измерения: БЭР/сек; БЭР/мин; БЭР/час.
Измерительные приборы: дозиметры, дозиметры-радиометры, высокочувствительные поисковые сцинтилляторы, спектрометры. Любых марок. Даже такой простой дозиметр, как Мастер 1, измеряет в Зивертах в час, хотя по своим характеристикам не может регистрировать другие виды излучений, кроме фотонного.
Это основные виды доз. Есть, конечно, ещё такие как эффективная, коллективная дозы и т. д. и т. п., но они не так нам интересны, как военным, учёным или директорам предприятий Росатома, например.
Хочу сказать следующее, что все дозиметры разных видов, абсолютно все, измеряют гамма-излучение. Либо дозу, либо мощность дозы. Дозиметры могут не измерять поток альфа-частиц, либо бета-частиц, но гамма-излучение измеряют всегда.
(Хочу заметить, что для полной оценки ионизирующего излучения и учёта в ней всех видов ионизирующих излучений на дозиметрах, имеющих заднюю крышку-фильтр, необходимо её снимать. Уровень излучения поднимется незначительно или в разы, и единица измерения будет неверная, но, зато, она будет более полно отражать получаемую дозу от радиоактивного ионизирующего излучения).
На этом изложение материала про состав, ТТХ и назначение основных трёх видов радиоактивного излучения закончилось. В следующей статье, мы с вами, поговорим ещё немного на эту тему. Все ваши замечания, пожелания и предложения оформляйте в комментариях под этой статьёй. Не распадайтесь по бете и не разлагайтесь по альфе. Всем добра!
