ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 173
Скачиваний: 0
взаимодействии фотонов с веществом является комптоновский эффект. Здесь справедливо соотношение
(^ct/PWct_______^
(Р'еп/Р^дозиметр [“‘•Pj (^[/-ДЛдозимстр
где A t и Z; есть атомный вес и порядковый номер элемента i в системе, a p t — его весовая доля.
Атомный номер, определяемый из суммы Брг (ZJAi), обычно называется эффективным атомным номером, т. е. принимается, что сложное вещество или смесь веществ состоят из атомов одного
вида с атомным |
номером Z. |
Для указанных выше условий |
1 |
- . |
(1 2 ) |
Поэтому в данных условиях формула (7) при 5 сист/5д03,шетр =
=1 преобразуется к впду
А, |
= D |
дозиметр |
(2/.4)Сцст |
(13) |
|
(2 //1)д03пмеТр |
|||||
|
|
|
Для систем, состоящих из атомов легких элементов, Z/A близко
к 0,5. Например, для воды Z/А составляет 0,555, а для воздуха — 0,499. Поэтому значения р.,.„/р в рассматриваемой области энергий почти равны для таких систем, и в этом случае при приб
лиженных расчетах можно положить, что (Z/Л )сист ~ (^ М )ДОЗпметр)
т. е. |
Попет ~ |
Пдозиметр, если |
обе последние величины выраже |
|
ны в эв!г или рад. |
|
|
||
В случае систем, состоящих из атомов легких элементов, и |
||||
энергий фотонов 0,1 —3,0 Мэе при пересчетах можно также при |
||||
менять формулу |
|
|
||
Г) |
Fсист |
_ |
|
|
^ с и с т = Fдозиметр |
^дозиметр» |
(^4) |
||
где |
Пдозиметр |
и Попет — электронные плотности дозиметрической |
||
и исследуемой систем. Электронная плотность определяется вы ражением
F = N o ( p i ^ + P - ^ + ■■■ + Рп ^ ) , |
(15) |
где N о — число Авогадро.
При энергиях фотонов в несколько мегаэлектронвольт пере счет существенно усложняется тем обстоятельством, что химиче ские превращения в системе могут быть вызваны в значительной степени вторичными электронами, генерированными в окружаю щей среде и попадающими в раствор. Поэтому системы необходимо
126
окружать тонкими слоями соответствующих материалов с тем, чтобы создать электронное равновесие [33]. Для этой области энер гий весьма желательно, чтобы дозиметрическая и исследуемая системы были в высокой степени радиационно-подобными.
При работе с электронными пучками наиболее часто встреча ются два случая.
1. Размеры ячеек с дозиметрической и исследуемой системами таковы, что они обеспечивают полное поглощение пучка. В этом случае пересчет показаний дозиметрической системы не требуется. Необходимо вносить лишь небольшие поправки, связанные с раз личиями в обратном рассеянии электронов и образованием тор мозного рентгеновского излучения. Однако для водных и орга нических систем при энергиях до 4 Мэе эти поправки весьма малы [81—83]. Следует отмесить, что если дозиметрическая и
исследуемая системы отличаются по своим |
характеристикам, |
то для них истинные облучаемые объемы будут |
различны, а зна |
чит, будут различными и истинные мощности поглощенной дозы, создаваемые электронами в них. В жидкостях равномерность облучения в известной мере может быть достигнута перемешива нием.
2. Размеры ячеек с системами достаточно малы, и в системах поглощается лишь небольшая доля энергии электронов. Очевид но, этот случай наиболее характерен для электронов с энергиями порядка 5 Мэе и выше, создаваемых линейными ускорителями. Здесь для пересчета показаний дозиметрической системы следует использовать формулу
п |
_ п |
(то^сист |
|
’ |
' ' |
|
■^снст |
-^дозиметр |
( |
Л"| |
|
||
|
|
чп |
'дозиметр |
|
|
|
где (mS)дозиметр и |
(т £)спст |
— массовые тормозные |
способности |
|||
дозиметрической и изучаемой систем соответственно. В этой фор муле П сист и Пд0 з,1МеТр выражены в эв/г или рад.
Относительные величины массовых тормозных способностей были приведены в табл. 23. В табл. 33 даны значения mS для воз духа и воды [84].
При высоких энергиях электронов заметную роль играет так называемый поляризационный эффект, или эффект плотности. Он обусловлен поляризацией атомов среды в электрическом поле движущейся частицы. Вследствие этого происходит своеобразная защита отдаленных атомов среды и уменьшение поля на некото ром расстоянии от частицы. Это вызывает уменьшение величины потери энергии. Рассматриваемый эффект, очевидно, зависит от плотности среды, т. е. от числа поляризуемых атомов в 1 см3. Он наиболее характерен для твердых и жидких веществ. В газах этот эффект ничтожен до энергий 100 Мэе. Для воды он проявляется уже при энергиях электронов выше 1 Мэе. Поэтому при пересче те показаний дозиметрической системы, особенно в случае систем
127
Таблица |
33 |
|
|
|
|
Массовые тормозные способности (в Мэе-см*/г) воздуха п воды Для |
|||||
электронов различной эпергип Е |
|
|
|
||
Е, Мэе |
Воздух |
Вода |
Е , Мэе |
Воздух |
Вода |
0,010 |
19,71 |
23,21 |
0,90 |
1,683 |
1,906 |
0,015 |
14,42 |
16,91 |
0,95 |
1,079 |
1,899 |
0,020 |
11,55 |
13,51 |
1,0 |
1,676 |
1,893 |
0,025 |
9,737 |
11,37 |
1,1 |
1,673 |
1,885 |
0,030 |
8,479 |
9,884 |
1,2 |
1,675 |
1,880 |
0,035 |
7,552 |
8,794 |
1,3 |
1,675 |
1,887 |
0,040 |
6,S40 |
7,956 |
1,4 |
1,679 |
1,876 |
0,045 |
6,273 |
7,292 |
1,5 |
1,683 |
1,877 |
0,050 |
5,812 |
6,751 |
1,6 |
1,689 |
1,878 |
0,055 |
5,429 |
6,303 |
1,7 |
1,695 |
1,880 |
0,060 |
5,106 |
5,924 |
1,8 |
1,701 |
1,833 |
0,065 |
4,829 |
5,600 |
1,9 |
1,708 |
1,886 |
0,070 |
4,590 |
5,320 |
2,0 |
1,714 |
1,889 |
0,075 |
4,380 |
5,075 |
2,2 |
1,729 |
1,897 |
0,080 |
4,195 |
4,859 |
2,4 |
1,743 |
1,905 |
0,085 |
4,031 |
4,667 |
2,6 |
1,757 |
1,914 |
0,090 |
3,884 |
4,496 |
2,8 |
1,771 |
1,922 |
0,095 |
3,752 |
4,341 |
3,0 |
1,786 |
1,931 |
0,10 |
3,632 |
4,202 |
3,5 |
1,820 |
1,953 |
0,15 |
2,862 |
3,304 |
4,0 |
1,852 |
1,974 |
0,20 |
2,472 |
2,850 |
4,5 |
1,884 |
1,994 |
0,25 |
2,240 |
2,580 |
5,0 |
1,913 |
2,014 |
0,30 |
2,088 |
2,401 |
5,5 |
1,942 |
2,032 |
0,35 |
1,984 |
2,280 |
6,0 |
1,969 |
2,051 |
0,40 |
1,908 |
2,190 |
6,5 |
1,995 |
2,068 |
0,45 |
1,852 |
2,123 |
7,0 |
2,020 |
2,085 |
0,50 |
1,810 |
2,071 |
7,5 |
2,045 |
2,102 |
0,55 |
1,777 |
2,032 |
8,0 |
2,068 |
2,119 |
0,60 |
1,752 |
2,000 |
8,5 |
2,091 |
2,135 |
0,65 |
1,732 |
1,975 |
9,0 |
2,115 |
2,152 |
0,70 |
1,717 |
1,955 |
9,5 |
2,137 |
2,167 |
0,75 |
1,705 |
1,939 |
10,0 |
2,159 |
2,183 |
0,80 |
1,696 |
1,926 |
20,0 |
2,534 |
2,470 |
0,85 |
1,688 |
1,915 |
|
|
|
с весьма различной плотностью, следует вносить поправки на поляризацию. Например, для воды при энергии электронов 16 Мэе поправка составляет 14% [85]. Если дозиметрическая си стема и исследуемый объект имеют одинаковое агрегатное состоя ние и их плотность различается ие очень сильно, то с достаточной
128
для многих практических целей точностью в расчеты можно не включать поправку на поляризацию.
Для тяжелых заряженных частиц (протоны, дейтроны, гелионы), генерируемых аппаратурными источниками, на практике имеет место исключительно первый случай из числа описанных для электронов.
Л И Т Е Р А Т У Р А |
|
||
1. |
Selected |
Topics in |
Radiation Dosimetry. Vienna, IAEA, 1961. |
2. |
In-Pile |
Dosimetry. |
Vienna, IAEA, 1965. |
3.Дозиметрия больших доз. Ташкент, «Фан», 1966.
4.Solid State and Chemical Dosimetry in Medicine and Biology. Vienna, IAEA, 1967.
5.Дозиметрия иптепснппых потоков ионизирующих излучений. Ташкент, «Фан», 1969.
6.Радиационная дозиметрия и спектрометрия ионизирующих излучений. Ташкент, «Фаи», 1970.
7.Manual on Radiation Dosimetry (Ed. N. W. Holm and R. J. Berry). N. Y.,
1970.
8. Determination of Absorbed Dose in Reactors. Vienna, IAEA, 1971.
9.Дозиметрия и радиационные процессы в дозиметрических системах. Ташкент, «Фан», 1972.
10.Dosimetry in Agriculture, Industry, Biology and Medicine. Vienna, IAEA, 1973.
11.A. M. Кабакчи, Я. И. Лаврентович, В. В. Пеньковский. Химическая
дозиметрия ионизирующих излучении. Киев, Изд-во АН УССР, 1963.
12.R. Broszkiewicz. Chemiczne Metody Dosimetrii Promieniowania Jonizujacego. Warszawa, 1971.
13.И. В. Верещинский, А. К. Пикаев. Введение в радиационную химию. М.,
Изд-во АН СССР, 1963, гл. IX.
14.Дж. У. Т. Спинкс, Р. Дж. Вудс. Введение в радиационную химию
(перевод с англ.). М., Атомнздат, 1967, гл. 4.
15.Г. II. Пъянков, А. II. Мелешевич, Е. Г. Ярмилко, А. М. Кабакчи, С. И.
Омельченко. Радиационная модификация полимерных материалов. Киев,
«Техника», 1969, гл. 3.
16.М. Франк, В. Штольц. Твердотельная дозиметрия ионизирующего из
лучения. М., Атомнздат, 1973, гл. 2.
17. N. Miller, J. Wilkinson. Disc. Faraday Soc., 12, 50 (1962).
18.N. Miller. Actions Chimiques et Biologiques des Radiations, 2 Serie (Ed.
M. Haissinslry). Paris, 1956, p. 145.
19.Д. Тэплин. Радиационная дозиметрия (под ред. Дж. Ханна и Г. Бра
унелла). М., ИЛ, 1958, стр. 298.
20.А. М. Кабакчи, В. А. Грамолин. Усп. химии, 27, 459 (1958).
21.W. Minder. Chimia (Switz.), 12, 17 (1958).
22.D. Bertram. Kernenergie, 1, 697 (1958).
23.H. Bildstein. Atompraxis, 5, 163 (1958).
24.B. D. Dove. Nucl. Power, 4, 124 (1959).
25.Я. К. Соколова. Мед. радиол., 4, 4 (1959).
26.С. Таймути, Р. Гласс, Б. Дивер. Труды II Международной конферен
ции по мирному использованию атомной энергии. Избранные доклады иностранных ученых, т. 10. М., Атомнздат, 1959, стр. 409.
27./ . JFeiss. Intern. J. Appl. Rad. Isotopes, 4, 89 (i960).
28.F. Behounek. Atom. Energy Rev., 1, 37 (1963).
29.В. Миндер. Радиационная химия (под ред. Г. Молера). М., Атомнздат,
1963, стр. 107.5
5 А. К. Пикаев |
129 |