Калориметрический метод дозиметрии

При сообщении термоизолированному телу теплоты (ΔQ) его температура (T) увеличится на некоторую величину DT

DQ=c∙m∙DT,

где m – масса вещества калориметрического детектора, c – его удельная теплоёмкость.

При поглощении ионизирующего излучения вся энергия в конечном счёте превращается в тепло. Учитывая энергетический эквивалент рентгена, равный 8,8∙10^-6 Дж на 1 г воздуха при нормальных условиях, получим для энергии DE_z, поглощённой за время t

где S – сечение и h – высота цилиндрического калориметрического детектора, масса которого равна m=r_z∙S∙h; r_z – плотность вещества детектора, t_z – линейный коэффициент ослабления излучения в веществе детектора, n_z – линейный коэффициент передачи энергии излучения веществу калориметрического детектора, n_mв – массовый коэффициент передачи энергии излучения в воздухе, n_mв=n_в /r.

Малые изменения DT и другие экспериментальные трудности ограничивают применение этого метода. Но он является прямым, абсолютным методом дозиметрии, т.к. основан на непосредственном измерении поглощённой энергии в отличие от других методов, в которых измеряется косвенный эффект действия радиации (ионизация и т.п.). Этот метод используют для калибровки других дозиметров в области больших доз излучения. Данный метод используется также для дозиметрии излучений радиоактивных веществ. Количество теплоты, соответствующее полному поглощению энергии излучения радиоактивного препарата, пропорционально его активности (A)

Недостатком метода является его относительно невысокая чувствительность.

Химическая дозиметрия.

Некоторые недостатки ионизационных и калориметрических методов дозиметрии (трудности в поддержании режима тока насыщения и ухудшение свойств изоляции электродов при измерении больших мощностей доз или недостаточная чувствительность при определении дозиметрических характеристик низкоинтенсивных излучений) привели к необходимости разработки химических методов дозиметрии, использующих иные принципы.

Химический метод дозиметрии основан на регистрации необратимых химических изменений, производимых излучением в веществе. Продукты химических реакций определяются либо непосредственно (по изменению цвета и т.п.), либо косвенно с помощью способов химического анализа (титрование, спектрофотометрия и др.). одним из таких химических методов является ферросульфатный метод дозиметрии. Анализируемый раствор содержит сульфат железа в разбавленной серной кислоте, насыщенной кислородом. Под действием излучения среди различных продуктов разложения молекул воды возникают и радикалы . Ионы двухвалентного железа, имеющиеся в растворе, взаимодействуют с ( ), вызывая образование ионов трёхвалентного железа. Количество ионов , образованных в анализируемом растворе под действием радиации, пропорционально экспозиционной дозе (мощности экспозиционной дозы).

На выход ионов влияют концентрация кислорода, присутствие органических примесей (уменьшается G при уменьшении концентрации кислорода и наличии органики).

Недостатком метода является самопроизвольное изменение параметров раствора и без облучения при хранении, вследствие чего он должен быть приготовлен непосредственно перед измерением.