Понятие экспозиционной дозы применимо только для гамма и рентгеновского излучения. Альфа и бетту не измеряют в Р или Р/ч. Это обусловлено их коротким пробегом в воздухе, в отличии от гаммы и рентгена которые проходят тело человека без особых проблем.
Единицы измерения радиоактивности
И так, давайте разберёмся в непонятных названиях и терминах, в которых все путаются. Ничего нового, почти все термины вкратце описаны в нашем местном сборнике терминов, и я просто опишу их более простыми для понимания словами.
Первоначально, «измерить» радиацию пробовали через её способность ионизировать атмосферный воздух. Было придумано понятие Экспозиционная доза.
Экспозиционная доза — устаревшая характеристика фотонного излучения, основанная на его способности ионизировать сухой атмосферный воздух.
Да, когда то единственным способом измерить радиацию был фактически банальный замер электропроводимости в воздухе. Была даже придуманна такая штука как ионизационная камера (в прочем об этом читай ТУТ). Отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака, образованных после полного торможения в воздухе электронов и позитронов, освобожденных или порожденных фотонами в элементарном объеме воздуха, к массе воздуха в этом объеме.
Для измерения сей штуки, придумали единицу измерения – Рентген.
Рентген. 1 рентген равен экспозиционной дозе фотонного излучения, при которой в 1 см³ воздуха образуются ионы, несущие заряд, равный 1 Франклину (он же единица заряда СГСЭ, устаревшая ныне единица равная ≈3,33564•10^−10 Кл) каждого знака. При дозе рентгеновского или гамма-излучения, равной 1 Р, в 1 см³ воздуха образуется 2,082•10^9 пар ионов.
Ну, в современности рекомендуется измерять такую величину в Кл/кг (кулон на килограмм). Правда от идеи измерять радиацию в рентгенах пришлось отказаться (гамма-кванты разных энергий, по разному ионизируют воздух…могу ошибаться).
Мощность экспозиционной дозы, ну или уровень излучения в единицу времени. Это грубо говоря скорость получения рентгенов. Измерялась в Р/с. Конечно её для удобства переводили в Р/ч. Тут всё просто, если источников несколько, то измерительный прибор покажет просуммированный результат (а не результат самого мощного источника как некоторые думают).
Но как оценить ущерб причинённый радиацией живому организму (в частности человеку)? Сосчитать все рентгены которые он получил. Это собственно и обозвали поглощённой дозой. Во времена аварии на ЧАЭС её в СССР измеряли в БЭР-ах.
БЭР (Биологический эквивалент рентгена). 1 бэр соответствует такому облучению живого организма, при котором наблюдается тот же биологический эффект, что и при экспозиционной дозе рентгеновского или гамма-излучения в 1 рентген.
Со временем от идеи измерять радиацию по степени ионизации отказались, и пришлось в выше названную схему внести кое-какие изменения.
Так на смену БЭР-ам пришла единица Грей. Википедия даёт следующее определение грею:
Цитата:
Поглощённая доза равна одному грею, если в результате поглощения ионизирующего излучения вещество получило один джоуль энергии в расчёте на один килограмм массы
Т.е. 1 Гр = 1Дж/кг поглощённой энергии. Ну а понятие "поглощённая доза" превратилась в количество поглощённой энергии к массе тела.
К сожалению радиационные аварии редко ограничиваются гамма или рентгеновским излучением. ..есть там ещё нейтроны, электроны (т.е. β-излучение), оторванные ядра гелия (α-частицы), или того хуже осколки деления и протоны средних энергий…вощем те ужасы которые могут привести к лучевому поражению организма.
Поглощённая энергия одинакова, но вот степень повреждения разная. Или по другому…1 Дж энергии от нейтронного излучения повредит ткани организма больше аналогичного 1 Дж полученного от рентгеновского излучения.
И всёже проблема неоднородности излучения требовала своего решения. Вред организму наносится любым излучением.
Эквивалентная доза – величина характеризующая биологический эффект облучения организма ионизирующим излучением. Она равна поглощённой дозе умноженной на взвешивающий коэффициент данного вида излучения, отражающий способность излучения повреждать ткани организма.
Эквивалентная доза это самая успешная попытка определить степень урона организма. Она конечно не учитывает, что разные органы организма по разному влияют на облучение, но быть может в будущем разрешат этот нюанс. В общем измеряется сия величина в Зивертах.
Зиверт — это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр.
100 Бэр = 1 Зв (с оговорками правда, но не будем заморачиваться).
С человеками разобрались, теперь перейдём к неживым объектам.
Начну с примера: есть 2 куска урановой руды. Вопрос, как определить какой кусок содержит больше урана? Самый простой способ – взять дозиметр и поочерёдно на одинаковом расстоянии от кусков замерить фон. Правда измерять активность в Рентген-часах на метр это показалось сложновато.
Решили пойти другим путём, просчитать количество распадов в веществе. Даже придумали термин - активность.
Беккерель, он же Бк или Bq - единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ). Один беккерель определяется как активность источника, в котором за одну секунду происходит примерно 1 распад.
Ну, 1 Бк это конечно очень мало, и используют либо кратные единицы (МБк, ГБк, ТБк), либо другие внесистемные единицы как например кюри.
1 КИ это 37 000 000 000 Бк, что уже серьезно. Ну ды неважно, кюри, беккерели…всё это имеет смысл только тогда когда известно, что за изотоп распадается.
Бк/кг, Бк/м³, Бк/км^2
Для измерения удельной (массовой), объёмной и поверхностной активности используются соответственно единицы беккерель на килограмм (Бк/кг), беккерель на кубический метр (Бк/м³), беккерель на квадратный метр (Бк/м2), а также их различные производные (Бк/г, Бк/т; Бк/л, Бк/см³; Бк/м2 и т. д.).
. Природный фон шота вроде 0,005 КИ/км квадратный (200 БК на квадратный метр вроде);
Вместо эпилога
Я думаю многие задались вопросом типа "а зачем мне это надо?". Ответ прост, нужно это затем, что бы когда после очередной Фукусимы, когда дядьки с умным видом будут нести бред перед журналистами, Вы вовремя распознали неладное.
Ссылка на источники вдохновения:
Doza.pro
Старая новость с tut.by
