Дочерними радионуклидами
Если радионуклид в источнике имеет достаточно простую схему распада, то керму или экспозиционную дозу легко рассчитать по формулам (2.13) – (2.16). Если же источник испускает много фотонов с различной энергией, то возможен расчет с использованием гамма-постоянных радионуклида.
21. Мощность дозиметрической величины в воздухе на расстоянии r от точечного изотропного источника активностью А, испускающего n g-квантов, можно выразить как
= , (2.27)
где ei, hi – энергия и квантовый выход i-го кванта; – массовый коэффициент ослабления в воздухе:
при определении или в воздухе;
при определении .
Данные, характеризующие источник (энергия фотонов ei, его квантовый выход hi) и его взаимодействие с воздухом ( ), можно объединить в некоторую константу, которая называется гамма-постоянной Г по мощности дозиметрической величины. Тогда мощность дозиметрической величины (кермы, поглощенной или экспозиционной дозы и др.) на расстоянии r от точечного изотропного источника с активностью А можно записать как
= . (2.28)
22. В общем случае постоянная по мощности дозиметрической величины Г– это отношение мощности дозиметрической величины , создаваемой фотонами изотропно излучающего точечного источника, расположенного в вакууме, умноженной на квадрат расстояния r, к активности А этого источника:
. (2.29)
Гамма-постоянной по мощности воздушной кермы или керма-постоянной радионуклида ГК называют отношение мощности воздушной кермы , создаваемой фотонами от точечного изотропно излучающего источника данного радионуклида, находящегося в вакууме на расстоянии r от источника, умноженной на квадрат этого расстояния, к активности А источника:
. (2.30)
Размерность керма-постоянной радионуклида в СИ - Гр×м2/(с×Бк).
Численно керма-постоянная равна мощности воздушной кермы, создаваемой точечным изотропным источником активностью 1 Бк на расстоянии 1 м.
Гамма-постоянной по мощности экспозиционной дозыили ионизационной гамма-постоянной радионуклида ГХ называют отношение мощности экспозиционной дозы , создаваемой фотонами от точечного изотропно излучающего источника данного радионуклида, находящегося в вакууме на расстоянии r от источника, умноженной на квадрат этого расстояния, к активности А источника:
. (2.31)
Размерность гамма-постоянной радионуклида - Р×см2/(ч×мКи). Численно ионизационная гамма-постоянная ГХ равна мощности экспозиционной дозы, создаваемой точечным изотропным источником активностью 1 мКи на расстоянии 1 см.
Значения ионизационных гамма-постоянных ГХ и керма-постоянных представлены в таблицах, описывающих характеристики нуклидов как g-излучателей (в данном пособии табл. П7). По известным значениям ГХ или находятся соответствующие мощности дозиметрических величин. Так, мощность воздушной кермы на расстоянии r от точечного изотропного источника с активностью А
. (2.32)
Мощность экспозиционной дозы при тех же условиях
. (2.33)
23. Дифференциальная постоянная радионуклида Гi рассчитывается для i-й моноэнергетической линии спектра g-излучения радионуклида.
Полная постоянная радионуклида Гравна сумме всех дифференциальных постоянных:
Г = . (2.34)
Размерность постоянной радионуклида в таблицах принято записывать в единицах аГр×м2/(с×Бк), где 1 аГр = 10-18 Гр.
24. Соотношения между гамма-постоянной воздушной кермы (керма-постоянной) ГК, выраженной в единицах аГр×м2/(с×Бк), и ионизационной гамма-постоянной ГХ, выраженной в единицах Р×см2/(ч×мКи),
ГК = 6,55× ГХ ; (2.35)
ГХ = 0,152×ГК . (2.36)
25. Керма-постоянная и ионизационная гамма-постоянная радионуклида используются, как правило, для расчета мощности кермы или экспозиционной дозы одного или нескольких радионуклидов в источнике. Когда радионуклидов много, и каждый из них испытывает цепочечные превращения, например, продукты деления в облученном топливе, удобно использовать керма-эквивалент ke источника целиком. Керма-эквивалент – это мощность воздушной кермы, создаваемой фотонами на расстоянии 1 м от данного точечного изотропного источника в вакууме. Очевидно
ke = = А×ГК . (2.37)
Размерность керма-эквивалента - Гр×м2/с.
В справочной литературе приводятся данные по керма-эквиваленту облученного топлива в зависимости от кампании реактора и времени выдержки после облучения. Вместе со средней энергией испускаемых фотонов, также изменяющейся со временем, этих данных достаточно для оценки защиты от продуктов деления.
Пользуясь определением керма-эквивалента ke можно вычислить мощность воздушной кермы на расстоянии r от точечного изотропного радионуклида:
= . (2.38)
На практике широко используется нестандартная величина – радиевый гамма-эквивалент источника m, предназначенный для оценки поля излучения по экспозиционной дозе:
, (2.39)
где A – активность источника, мКи; ГХ – ионизационная гамма-постоянная Р×см2/(ч×мКи); 8,4 – коэффициент, учитывающий ионизационную гамма-постоянную 226Ra[7].
Единица радиевого гамма-эквивалента m – миллиграмм-эквивалент радия (мг-экв. Ra).
Если активность источника m дана в мг-экв. Ra, мощность экспозиционной дозы на расстоянии r от точечного изотропного источника равна
, (2.40)
где измеряется в Р/ч, r – в см.
Соотношение между керма-эквивалентом ke, выраженным в единицах нГр×м2/с, и радиевым гамма-эквивалентом m, выраженным в миллиграмм-эквивалентах Ra,
ke @ 2,04 m [мг-экв. Ra]. (2.41)
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 1387;