Воздействие радиации является мерой ионизации воздуха вследствие ионизирующего излучения от фотонов ; то есть гамма-лучи и рентгеновские лучи . [1] Он определяется как электрический заряд, высвобождаемый таким излучением в определенном объеме воздуха, деленный на массу этого воздуха.
Радиационное воздействие | |
---|---|
Общие символы | Икс |
Единица СИ | Кл / кг |
Прочие единицы | рентген |
В базовых единицах СИ | A ⋅ с / кг |
СИ единицей экспозиции является кулоновское за килограмм (Кл / кг), который в значительной степени заменил рентген (R). [2] Один рентген равен0,000 258 C / кг ; экспозиция в один кулон на килограмм эквивалентна 3876 рентгенам.
В качестве меры радиационных повреждений экспозиции было заменено понятием поглощенной дозы , которая учитывает характеристику поглощения материала мишени.
Преобразование экспозиции в поглощенную дозу
Доза - это мера энергии на единицу массы, выделяемой ионизирующим излучением. Для данного поля излучения поглощенная доза будет зависеть от типа вещества, которое поглощает излучение. Например, при облучении 1 рентгена гамма-лучами с энергией 1 МэВ доза в воздухе составит 0,877 рад , доза в воде будет 0,975 рад, доза в кремнии будет 0,877 рад, а доза в усредненная ткань человека составит 1 рад. Таблицу, показывающую преобразование экспозиции в дозу для этих четырех материалов для различных энергий гамма-излучения, можно найти в справочнике. [3]
Константа скорости воздействия
Поле гамма-излучения можно охарактеризовать скоростью воздействия (в единицах, например, рентген в час). Для точечного источника мощность облучения будет линейно пропорциональна радиоактивности источника и обратно пропорциональна квадрату расстояния, [4]
- F = Γ × α / r 2
где F - интенсивность облучения, r - расстояние, α - активность источника, а Γ - константа интенсивности облучения, которая зависит от конкретного радионуклида, используемого в качестве источника гамма-излучения.
Ниже представлена таблица констант мощности облучения для различных радионуклидов. Они дают дозу облучения в рентгенах в час для данной активности в милликюри на расстоянии в сантиметрах . [5]
Радионуклид | Константа скорости воздействия |
---|---|
кобальт-60 | 12,838 |
молибден-99 | 1.03 |
технеций-99m (6 часов) | 0,720 |
палладий-103 (нефильтрованный) | 1,48 [6] |
серебро-110м (250 сут) | 14,9 |
цезий-137 | 3,400 |
йод-125 (нефильтрованный) | 1,46 [6] |
иридий-192 (нефильтрованный) | 4.69 [6] |
радий-226 | 8,25 |
Величины измерения радиации
В следующей таблице показаны величины излучения в единицах СИ и не в системе СИ:
Количество | Ед. изм | Символ | Вывод | Год | Эквивалентность СИ |
---|---|---|---|---|---|
Активность ( А ) | беккерель | Бк | с −1 | 1974 г. | Единица СИ |
кюри | Ci | 3,7 × 10 10 с −1 | 1953 г. | 3,7 × 10 10 Бк | |
Резерфорд | Rd | 10 6 с −1 | 1946 г. | 1000000 Бк | |
Экспозиция ( X ) | кулон на килограмм | Кл / кг | С⋅кг −1 воздуха | 1974 г. | Единица СИ |
рентген | р | esu / 0,001293 г воздуха | 1928 г. | 2,58 × 10-4 Кл / кг | |
Поглощенная доза ( D ) | серый | Гр | Дж ⋅ кг −1 | 1974 г. | Единица СИ |
эрг на грамм | эрг / г | эрг⋅g −1 | 1950 | 1.0 × 10 −4 Гр | |
рад | рад | 100 эрг⋅г −1 | 1953 г. | 0,010 Гр | |
Эквивалентная доза ( H ) | зиверт | Sv | Дж⋅кг −1 × Вт R | 1977 г. | Единица СИ |
рентген-эквивалент человека | rem | 100 эрг⋅г −1 x Вт R | 1971 г. | 0,010 Зв | |
Эффективная доза ( Е ) | зиверт | Sv | Дж⋅кг −1 × Вт R × Вт T | 1977 г. | Единица СИ |
рентген-эквивалент человека | rem | 100 эрг⋅г −1 × Вт R × Вт T | 1971 г. | 0,010 Зв |
Хотя Комиссия США по ядерному регулированию допускает использование единиц кюри , рад и бэры рядом единиц СИ, [7] в Европейском Союзе европейских единиц измерения директив требуют , чтобы их использование для «общественного здравоохранения ... цели» будет прекращено до 31 декабря 1985 г. [8]
Рекомендации
- NJ Carron, Введение в прохождение энергичных частиц через материю , 2007, Taylor and Francis Group
- Гленн Ф. Нолл, Обнаружение и измерение радиации , четвертое издание, 2010 г., John Wiley and Sons, Inc.
- Эндрю Холмс-Зидл и Лен Адамс, Справочник по радиационным эффектам , второе издание, 2002 г., Oxford University Press
Заметки
- ↑ Knoll , стр. 56
- ^ Холмс-Зидл и Адамс , стр. 4
- ^ Каррон, стр. 141
- ↑ Knoll, стр. 57
- ^ Стэнфордский университет, гигиена окружающей среды и безопасность, паспорта радионуклидной безопасности
- ^ a b c Хан, Файз (2015). Физика лучевой терапии . Филадельфия, Пенсильвания: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 358.
- ^ 10 CFR 20.1004 . Комиссия по ядерному регулированию США. 2009 г.
- ^ Совет Европейских сообществ (1979-12-21). «Директива Совета 80/181 / EEC от 20 декабря 1979 г. о сближении законов государств-членов, касающихся единиц измерения, и об отмене Директивы 71/354 / EEC» . Проверено 19 мая 2012 года .