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
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