Основные единицы измерения ионизирующего излучения.

Единицей измерения энергии ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ) служит джоуль (Дж). 1 Дж эквивалентен механической работе силы в 1 Н, перемещающей тело на расстояние 1 м в направлении действия силы.

Часто энергию рентгеновского и g-излучений выражают в килоэлектрон-вольтах (кэВ) или мегаэлектрон-вольтах (МэВ). Электрон-вольт равен энергии, которую приобретает заряженная частица, несущая один элементар­ный заряд (заряд электрона), при перемещении в электрическом поле между двумя точками с разностью потенциалов в 1 В.

Активность радиоактивного изотопа в источнике (любом объекте, содержащем какое-либо количество радиоактивного вещества) определяется числом атомов, распадающихся в единицу времени. Активность радиоактивного изотопа равна произведению постоянной распада на общее число радиоактивных атомов: .

Активность изотопа в источнике определяется числом распадов в секунду и в СИ из­меряется в беккерелях (Бк). На практике широко применяют внесистемную единицу активности - кюри (Ки). Кюри - активность такого количества радиоактивного вещества, в кото­ром происходит распадов/с. Такое число распадов в секунду происходит в 1 г радия.

Отношение активности изотопа в радиоактивном источнике к массе или объему источника называют соответственно удельной или объемной активностью изотопа.

Из определения активности следует, что чем больше радиоактивного вещества находится в источнике, тем выше активность последнего, и чем больше период полураспада изотопа, тем больше радиоактивного вещества необходимо взять для получения данной активности.

Интенсивностью ионизирующего излучения (или плотностью потока энергии) называют энергию излучения, падающую в единицу времени на единицу площади, расположенной перпендикулярно к направлению излучения. Единицей интенсивности служит Вт/ . 1 Вт/ эквивалентен энергии излучения в 1 Дж, падающей на поверхность площадью 1 в тече­ние 1 с.

Для излучения с частотой интенсивность I определяется по формуле , где - число квантов энергии, падающих на по­верхность площадью 1 в 1 с; - энергия кванта.

В радиационной дефектоскопии для большей части расчетов можно принять рентгеновский излучатель или источник g-излучений за точечный источник, т.е. за такой источник излучения, линейные размеры которого значительно меньше расстояния между ними и местом регистрации излучения. В таком случае к источ­никам рентгеновского и g-излучений применим закон, согласно которому интенсивность излуче­ния обратно пропорциональна квадрату расстоя­ния от источника:

Для оценки действия ионизирующего излучения в какой-либо среде служат так называемые дозовые характеристики поля излучения. Одна из этих характеристик - поглощенная доза излучения - представляет собой энергию ионизирующего излучения, отнесенную к единице массы облучаемого вещества. Единица поглощенной дозы - грэй (Гр). 1 Гр - это доза излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия ионизирующего излучения в 1 Дж. Внесистемная единица поглощенной дозы - радиан.

Мощностью поглощенной дозы называют дозу, поглощенную в единицу времени. За единицу мощности поглощенной дозы любого вида ионизирующего излучения принят Гр/с, внесистемная единица - рад/с.

Эквивалентная доза излучения опреде­ляет биологическое воздействие излучения на организм человека. Эквивалентная доза излучения равна произведению поглощенной дозы , излучения в биологической ткани на коэффициент качества К этого излучения: . Коэффициент качества К служит для сравнения различных видов ионизирующе­го излучения по ожидаемому биологическому эффекту.

За единицу эквивалентной дозы излучения принят зиверт (Зв). Внесистемная единица эквивалентной дозы - бэр. 1 бэр численно равен 1 рад, деленному на коэффициент качества К. Единицами мощности эквивалентной дозы излучения являются Зв/с и бэр/с.

Экспозиционная доза - характеристика, основанная на ионизирующем действии излучения в сухом атмосферном воздухе. Единица экспозиционной дозы - Кл/кг. 1 Кл/кг соответствует экспозиционной дозе рентгеновского или -излучений, при прохождении которого через 1 кг воздуха в результате всех ионизаци­онных процессов в воздухе образуются ионы, несущие заряд в 1 Кл электричества каждого знака.

Внесистемная единица экспозиционной дозы - рентген (Р). Рентген - это экспозицион­ная доза рентгеновского и g-излучений, при прохождении которых через г в воздухе в результате завершения всех иониза­ционных процессов появляются ионы, несущие заряд в одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака.

Мощность экспозиционной дозы (МЭД), т.е. экспозиционная доза фотонного излучения, отнесенная к единице времени, выражается в А/кг или Р/с. Ампер на килограмм равен мощности экспозиционной дозы рентгеновского и -излучений, при которой за 1 с сухому атмосферному воздуху передается экспозиционная доза 1 Кл/кг.

Основные единицы измерения ионизирующих излучений в СИ и их связь с внесистемными единицами приведены в табл. 16.1