Файл: Кузнецов В.Ф. Сборник задач по основам войсковой дозиметрии учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 78

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

За единицу измерения интенсивности гамма-излучения в Международной системе единиц СИ принят ватт на квадрат­ ный метр (вт/м2). Внесистемной единицей измерения интен­ сивности излучения является мегаэлектронвольт на квадрат­ ный сантиметр в секунду (Мэв/см2‘сек) . Указанные единицы измерения интенсивности гамма-излучения находятся между собой в следующем соотношении

1Мэв'смАсек = 1,6- Ю~9 вmjM2.

10.Ослабление интенсивности гамма-излучений при про­ хождении их через вещество происходит по экспоненциаль­

ному закону

^ = / 0^ , ( 1 ,1 9 )

где /о7 и /т —интенсивность гамма-излучений соответствен­

но до и после прохождения

слоя вещества;

р * — линейный

коэффициент

ослабления гамма-

излучений

материалом

слоя,

слг1;

d— толщина слоя вещества, см.

11.Кроме линейного коэффициента ослабления р, разли­

чают еще коэффициенты ослабления: массовый

 

, атомный

ра и электронный рэ.

Все эти коэффициенты

ослабления, а

также слой половинного ослабления

 

и средняя длина сво­

бодного пробега гамма-квантов X, связаны между собой со­

отношением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lo

 

 

Р Z —

0,693

_

1

см, ( 1, 20)

V- = Ы? = К. Д

 

 

d<,

~ X

 

 

 

 

 

 

 

где р,

А и Z — соответственно плотность,

атомный вес,

поряд­

 

ковый номер материала защиты;

 

 

/.0= 6,02*1023 — число Авогадро.

 

коэффициента ослабле­

12.

Выражение

для

электронного

ния имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р. = *. + °э +

= D

~

+

+ kZ{E, --

1,02),

(1,21)

где

хэ — составляющие

электронного

коэффициента ос­

 

лабления соответственно за счет фотоэлектри­

 

ческого эффекта, комптон-эффекта и эффекта

 

образования

пар;

 

 

 

 

 

 

 

D и k — постоянные

коэффициенты;

 

 

 

 

Z — атомный номер материала защиты; £■-[ — энергия гамма-квантов.

* Значения ,и для некоторых материалов приведены в табл. 3 прило­ жения.


13. Ослабление интенсивности широкого пучка гамма-из­ лучений точечного изотропного источника в защитных средах определяется 'выражением

А =

 

(1/22)

где If ,/o-f, р и d — те же значения, что и в формуле

(1,19);

Bi*—энергетический фактор

накопления —

коэффициент, учитывающий увеличение

интенсивности за счет рассеяния. Этот

коэффициент зависит от

энергии

излу­

чений, материала и толщины защиты. 14. Поглощенная доза Da и мощность поглощенной дозы

Рп гамма-излучений связаны между собой соотношением

 

D„ — Р„ -t,

(1/23)

где t

— время облучения.

 

За

единицу измерения поглощенной дозы излучения

Оаъ

Международной системе единиц СИ принят джоуль на кило­ грамм (дж/кг). Внесистемной единицей измерения Da явля­ ется рад. Обе указанные единицы измерения /)п связаны между собой соотношением

1 рад —10-2 дж/кг.

За единицу измерения мощности поглощенной дозы излу­ чения Рп в Международной системе единиц СИ принят ватт на килограмм {вт/кг). Внесистемной единицей измерения Рп является рад в секунду {рад/сек). Обе эти единицы измере­ ния Рп связаны между собой соотношением

1рад/сек=\0~2 вт/кг.

15.Мощность поглощенной дозы гамма-излучений Pnz веществом с атомным номером Z при выполнении условия электронного равновесия связана с плотностью потока гам­ ма-квантов Jf соотношением

 

 

i—m

 

 

Pnz =

^

Jfi Efi рKmZi Мэе/г ■сек,

(1,24)

 

 

1=1

 

 

где

Jfi и p*7»z/— соответственно плотность потока

гамма-

 

квантов и массовый коэффициент передачи

 

энергии

излучений, соответствующие

дан­

 

ной энергии гамма-квантов Дт,- ;

 

 

т —число

гамма-линий.

 

Для монохроматического гамма-излучения выражение

(1,24) упрощается и принимает вид

 

 

Pnz —

Е^ pKmz = / т pKmz

(1 >25)

*

Значения В ; для некоторых

материалов приведены в табл. 4 при­

ложения.

 

 

 

9



16. Поглощенная доза Dr.z и мощность поглощенной дозы Рпъ связаны соответственно с экспозиционной дозой D и мощностью экспозиционной дозы Р монохроматического гам­ ма-излучения при выполнении условия электронного равно­ весия соотношениями:

 

DaZ =

D

(1,26)

 

 

У'КТПЪ

 

 

 

Рктв

(1,27)

 

 

 

где V-nmz и

массовые

коэффициенты передачи

энер­

 

гии гамма-излучений для данной энергии

 

гамма-квантов соответственно для данно­

 

го вещества и для воздуха.

 

Для немонохроматического гамма-излучения эти выраже­

ния имеют точно такой же вид с той лишь разницей, что вхо­ дящие в них величины у-ктг и \iKmB заменены средними зна­

чениями рKmz и v-ктъ Для всего рассматриваемого спектра энергий гамма-квантов.

За единицу измерения экспозиционной дозы излучения D в Международной системе единиц СИ принят кулон на кило­ грамм (к/кг). Внесистемной единицей измерения D является рентген. Обе эти единицы измерения D связаны между собой соотношением

1 р 2,58-10—4 /с/'/сг.

За единицу измерения мощности экспозиционной дозы Р в Международной системе единиц СИ принят ампер на кило­ грамм (а/кг). Внесистемной единицей измерения Р является рентген в час (р/ч). Обе эти единицы измерения Р связаны между собой соотношением

1р!ч=0,72-Ю-7 а/кг.

17.Мощность экспозиционной дозы гамма-излучений Р

связана с плотностью потока гамма-квантов / т

теми же со­

отношениями, что и Pnz с Ут (см. 1,24 и 1,25),

с той лишь

разницей, что в последних величина ^Hmzi заменена Рк/яв;*— массовым коэффициентом передачи энергии гамма-излучений’ в воздухе, а именно:

а) для

немонохроматического гамма-излучения

 

 

/ - / Л

 

________

Рг= \ ) Jv Ер рКти1 Мэе/г ■сек,

(1,28)

;=1

 

* Массовые коэффициенты передачи энергии гамма-излучений в воз­ духе для различных значений Ет приведены в табл. 5 приложения.

10


б) для монохроматического гамма-излучения

 

/> = / 7 £ т

FW Мэв/г-сек.

(1,29)

Величина Е^ , входящая

в эти соотношения,

выражена в

Мэе, в соответствии с чем величина Р выражена в Мэв<1г-сек.

Учитывая, что 1 Мэв/г-сек равен 6,6-10 ~й р[ч,

эти

соотноше­

ния при представлении Р в р/ч

принимают

соответственно

вид

i = m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р =

6,6-10-5

J-aE-ti

р '.ч,

(1,28')

р =

6,6-10-* 7, Ел ?1ств

р!я.

 

(1,29')

18. Кроме массового коэффициента передачи энергии гамма-излучений ркт, входящего в написанные выше выра­ жения, различают еще коэффициенты передачи энергии гам­ ма-излучений: линейный рк, атомный и электронный

Все эти коэффициенты связаны между собой соотноше­ ниями:

\1к ■— IV/wP

1 ±

Р = Р-К?

ь

Z.

(1,30)

 

А

л

где р, А и Z — соответственно

плотность,

 

атомный

вес и

атомный номер материала поглотителя; L0 — число Авогадро.

19. Выражение для электронного коэффициента передачи

энергии

гамма-излучений

имеет

вид

 

 

Рлэ

 

“Ь Зкэ “I-

^ &

2

|“

"t* kZ(E-;

1,02),

(1,31)

 

р ;!

где

 

, <зкэ ,

— составляющие

электронного коэффици­

 

 

 

 

ента передачи энергии соответственно за

 

 

 

 

счет фотоэлектрического эффекта, комп-

 

D,

k,

 

тон-эффекта и эффекта образования пар;

20.

Z, Ел — те же значения, что и в

формуле

(1,21).

Под

эффективным

атомным

номером

сложного ве­

щества принято понимать атомный номер такого условного простого вещества, для которого электронный коэффициент передачи энергии излучения является таким же, как и для сложного вещества.

Эффективный атомный номер сложного вещества по фо­ тоэффекту определяется выражением

И