Методичні вказівки до лабораторних робіт з радіаційної фізики (частина 1)

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

 

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ГОСПОДАРСТВА 

ТА ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ

 

КАФЕДРА ФІЗИКИ

 

  073–91

 

Рекомендовано до друку методичною комісією факультету екології та землевпорядкування 

Протокол   №  3  від  12. 11. 2002р.

  

РІВНЕ–2003

 

Методичні вказівки до лабораторних робіт з радіаційної фізики (частина 1) для студентів спеціальності 7.070.801 “Екологія та охорона навколишнього середовища”.

Троцюк М.Й., Шляховий В.Л., Рівне: УДУВГП, 2003, 44с.

Упорядник – Троцюк М.Й., доцент. 

Відповідальний за випуск – зав. кафедри фізики Орленко В.Ф., кандидат фіз.-мат. наук, доцент кафедри фізики.

Рецензенти: Турчин П.Ф., кандидат хімічних наук, доцент;

                     Заячківський В.П., кандидат фіз.-мат. наук, доцент.

 

 

Вивчення дозиметричних величин і вимірювання доз

Мета роботи: Вивчити визначення поглиненої, експозиційної, еквівалентної, ефективної, колективної еквівалентної, колективної ефективної доз, керми, потужнос- тей цих доз і одиниць їх вимірювання; будову і принцип роботи дозиметра ДРГ – 05М і його технічної характеристики; методику практичної роботи на дозиметрі.

Теоретичні відомості

При взаємодії іонізуючих випромінювань з речовиною останній передається деяка енергія, яка затрачається на відрив електронів від атомів, надання їм кінетичної енергії і врешті-решт перетворюється в тепло або у вторинне електромагнітне випромінюва- ння, яке є або характеристичним рентгенівським випромінюванням, або гальмівним. Характеристичне рентгенівське випромінювання виникає тому, що при вибиванні електрона з нижніх шарів електронних оболонок на пусте місце може опуститись електрон з верхньої електронної оболонки, при цьому випромінюється рентгенівський фотон. Гальмівне випромінювання виникає тоді, коли електрон гальмується в речовині, а при русі електрона з прискоренням (сповільненням) відбувається випромінювання електромагнітних хвиль. Спектр енергій характеристичного рентгені- вського випромінювання дискретний, а гальмівного – неперервний (від 0 до максимального значення, що дорівнює енергії електрона).

Вважається, що іонізуюча дія випромінювання пропорційна переданій енергії. Поглинена доза випромінювання дорівнює середній енергії, яка передається одиниці маси речовини. Якщо в елементарному об’ємі з масою dm передається середня енергія dE, то поглинена доза

                                                                    .                                                            (1)

Якщо поглинена енергія рівномірно розподілена по масі речовини, то

                                                                   .                                                                (2)

В системі СІ поглинена доза вимірюється в греях (Гр). Поглинена доза дорівнює 1 Гр, коли поглинена енергія дорівнює 1 Дж на 1 кг речовини. Крім того, поглинена доза вимірюється в позасистемних одиницях – радах (рад). 1 рад – це така доза , коли поглинена енергія складає 100 ерг на 1 г речовини (1 Гр = 100 рад).

Вводиться також поняття потужносі поглиненої дози. Потужність поглиненої дози – це поглинена доза за одиницю часу. Нехай за проміжок часу dt поглинена доза дорівнює dД. Тоді потужність поглиненої дози

                                                                     .                                                            (3)

Якщо потужність поглиненої дози не змінюється з часом, то її можна визначити з рівності

 

                                                                    ,                                                              (4)

де Д – це доза, поглинена за час t.

Одиницею вимірювання потужності поглиненої дози в системі СІ є 1 Гр/с і позасистемна одиниця 1 рад/с (1 Гр/с = 100 рад/с).

Керма – відношення суми початкових кінетичних енергій dEк всіх заряджених частинок, утворених посередньоіонізуючим випромінюванням в елементарному об’ємі, до маси речовини в цьому об’ємі