Единицы измерения радиоактивности и ионизирующих излучений

В качестве единицы активности принято одно ядерное превращение в секунду. В целях сокращения используется более простой термин - "один распад в секунду" (расп/с). В системе СИ эта единица получила название "беккерель" (Бк). В практике радиационного контроля широко используется внесистемная единица активности - "кюри" (Ки). Один кюри - это 3,7х1010 распадов в секунду.

Концентрация радиоактивного вещества обычно характеризуется концентрацией его активности. Она выражается в единицах активности на единицу массы.

Для измерения величин, характеризующих ионизирующее излучение, исторически появилась единица "рентген". Эта единица определяется как доза рентгеновского или гамма-излучения в воздухе, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия на 0, 001293 г воздуха производит в воздухе ионы, не-сущие заряд в 1 эл.-ст. ед. ионов каждого знака здесь 0,001293 г ? масса 1 см3 атмосферного воздуха при 0 оС и давлении 760 мм рт. ст.).

Экспозиционная доза - мера ионизационного действия рентгеновского или гамма-излучений, определяемая по ионизации воздуха.

В СИ единицей экспозиционной дозы является "один кулон на килограмм" (Кл/кг). Внесистемной единицей является "рентген" (Р), 1 Р = 2,58х10-4 Кл/кг. В свою очередь 1 Кл/кг = 3,88х103 Р.

Мощность экспозиционной дозы - приращение экспозиционной дозы в единицу времени. Ее единица в системе СИ - "ампер на килограмм" (А/кг). Однако в большинстве случаев на практике пользуются внесистемной единицей "рентген в секунду" (Р/с) или "рентген в час" (Р/ч).

Поглощенная доза - энергия радиоактивного излучения, поглощенная единицей массы облучаемого вещества или человеком. Чем продолжительнее время облучения, тем больше поглощенная доза. При одинаковых условиях облучения доза зависит от состава вещества. В качестве единицы поглощенной дозы излучения в системе СИ предусмотрена специальная единица "грей" (Гр). 1 грей - это такая единица поглощенной дозы, при которой 1 кг облучаемого вещества поглощает энергию в 1 джоуль (Дж). Следовательно 1 Гр = 1 Дж/кг.

Поглощенная доза излучения является основной физической величиной, определяющей степень радиационного воздействия.

Мощность поглощенной дозы - это приращение дозы в единицу времени. Она характеризуется скоростью накопления дозы и может увеличиваться или уменьшаться во времени. Ее единица в системе СИ - "грей в секунду" (Гр/с). Это такая мощность поглощенной дозы облучения, при которой за 1 с в веществе создается доза облучения 1 Гр.

На практике для оценки поглощенной дозы широко используют внесистемную единицу мощности поглощенной дозы "рад в час" (рад/ч) или "рад в секунду" (рад/с).

Эквивалентная доза - это понятие введено для количественного учета неблагоприятного биологического воздействия различных видов ионизирующих излучений. Определяется она по формуле: Дэкв = Q . Д, где Д - поглощенная доза данного вида излучения; Q - коэффициент качества излучения, который составляет для рентгеновского, гамма- и бета-излучений 1, для нейтронов с энергией от 0,1 до 10, для альфа - излучения с энергией менее 10 Мэв 20. Из приведенных данных видно, что при одной и той же поглощенной дозе нейтронное и альфа-излучение вызывают соответственно в 10 и 20 раз больший поражающий эффект.

В системе СИ эквивалентная доза измеряется в "зивертах" (Зв).

Бэр (биологический эквивалент рентгена) - это внесистемная единица эквивалентной дозы. Бэр - такая поглощенная доза любого излучения, которая вызывает тот же биологический эффект, что и 1 рентген гамма-излучения. Поскольку коэффициент качества гамма-излучения равен 1, то на местности, загрязненной радиоактивными веществами при внешнем облучении 1 Зв = 1 Гр; 1 бэр = 1 рад; 1 рад = 1 Р.

Мощность эквивалентной дозы - отношение приращения эквивалентной дозы за единицу времени и выражается в "зивертах в секунду" (Зв/с). Поскольку время пребывания человека в поле облучения при допустимых уровнях измеряется, как правило, часами, предпочтительно выражать мощность эквивалентной дозы в "микрозивертах в час" (мкЗв/ч).

Согласно заключению Международной комиссии по радиационной защите, вредные эффекты у человека могут наступать при эквивалентных дозах не менее 1,5 Зв/год (150 бэр/год), а в случаях кратковременного облучения - при дозах выше 0,5 Зв (бэр). Когда облучение превышает некоторый порог, возникает лучевая болезнь. В таблице 3 приведены дозиметрические величины и единицы их измерения.

Измеритель мощности экспозиционной дозы излучения ДП-5Б предназначен для измерения уровней радиации на местности и радиоактивной зараженности различных предметов. Мощность гамма-излучения определяется в миллирентгенах или в рентгенах в час для той точки пространства, в которой помещен при измерениях счетчик прибора. Кроме того, имеется возможность обнаружения бета-излучения.

Диапазон измерений прибора по гамма-излучению от 0,05 мР/ч до 200 Р/ч. Он разбит на шесть поддиапазонов (таблица 4).

Отсчет показаний прибора производится по нижней шкале микроамперметра в Р/ч, по верхней шкале - в мР/ч с последующим умножением на соответствующий коэффициент поддиапазона.

Измерения гамма-излучений прибором можно производить в интервале температур воздуха от минус 40 до плюс 50 оС, погрешность измерений в этом интервале температур не превышает 0,35-0,7% на 1 оС.

Питание прибора осуществляется от двух элементов типа 1,6 ПМЦ-Х-1,05 (КБ-1), обеспечивающих непрерывную работу в нормальных условиях в течение 40 ч.

Для работы в темноте шкала прибора подсвечивается двумя лампочками, которые питаются от одного элемента типа 1,6 ПМЦ-Х-1,05 (КБ-1).

Масса прибора 2,1 кг.

Прибор имеет звуковую индикацию на всех поддиапазонах, кроме первого. Звуковая индикация прослушивается с помощью головных телефонов.

Устройство прибора ДП-5

На панели измерительного пульта размещаются: кнопка сброса показаний; потенциометр регулировки режима; микроамперметр; тумблер подсвета шкалы; переключатель поддиапазонов; гнездо включения телефона.

Зонд герметичен и имеет цилиндрическую форму. В нем размещены: монтажная плата, газоразрядные счетчики, усилитель и другие элементы схемы. На плату надевается стальной корпус с окном для индикации бета-излучения. Окно заклеено этилцеллюлозной водостойкой пленкой. Зонд имеет поворотный экран 11, который фиксируется в двух положениях: "Б" и "Г". На корпусе зонда есть два выступа 9, 10, которыми он ставится на обследуемую поверхность при индикации бета-зараженности.

Для удобства работы при измерениях зонд имеет ручку 12, к которой присоединяется удлинительная штанга.

Телефон состоит их двух малогабаритных телефонов типа ТГ-7М и оголовья из мягкого материала. Он подключается к пульту для звуковой индикации.

Прибор носится в футляре 13 из искусственной кожи. Он состоит из двух отсеков - для пульта и для зонда. В крышке футляра имеется окно для наблюдения показаний прибора. С внутренней стороны на крышке изложены правила пользования прибором, таблица допустимых величин зараженности и прикреплен контрольный радиоактивный источник для проверки работоспособности прибора. Контрольный источник закрыт защитной пластинкой 5, которая должна открываться только при проверке работоспособности прибора.