Radiační expozice - Radiation exposure
| Radiační expozice | |
|---|---|
Společné symboly | X |
| Jednotka SI | C /kg |
Ostatní jednotky | röntgen |
| v Základní jednotky SI | A ⋅s /kg |
Radiační expozice je míra ionizace vzduch kvůli ionizující radiace z fotony; to je gama paprsky a Rentgenové záření.[1] Je definován jako elektrický náboj uvolněné takovým zářením ve specifikovaném objemu vzduchu děleném Hmotnost toho vzduchu.
The SI jednotkou expozice je coulomb za kilogram (C / kg), který do značné míry nahradil rentgen (R).[2] Jeden rentgen se rovná 0.000258 C / kg; expozice jednoho coulombu na kilogram odpovídá 3876 rentgenům.
Jako měřítko radiační poškození vystavení byl nahrazen konceptem absorbovaná dávka který bere v úvahu absorpční charakteristiku cílového materiálu.
Konverze expozice na absorbovanou dávku
Dávka je míra energie na jednotku hmotnosti uloženou ionizujícím zářením. Pro dané pole záření bude absorbovaná dávka záviset na typu hmoty, která absorbuje záření. Například pro expozici 1 rentgen gama paprsky o energii 1 MeV dávka na vzduchu bude 0,877 rad, dávka v voda bude 0,975 rad, dávka v křemík bude 0,877 rad a průměrná dávka lidská tkáň bude 1 rad. Tabulka uvádějící expozici konverzi dávky pro tyto čtyři materiály pro různé energie gama záření lze nalézt v odkazu.[3]
Konstanta rychlosti expozice
Pole gama záření lze charakterizovat mírou expozice (například v jednotkách rentgen za hodinu). U bodového zdroje bude míra expozice lineárně úměrná zdroji radioaktivita a nepřímo úměrné druhé mocnině vzdálenosti,[4]
- F = Γ × α / r2
kde F je míra expozice, r je vzdálenost, α je zdrojová aktivita a Γ je rychlostní konstanta expozice, která závisí na konkrétním radionuklid používá se jako zdroj gama záření.
Níže je uvedena tabulka konstant rychlosti expozice pro různé radionuklidy. Dávají míru expozice v rentgenech za hodinu pro danou aktivitu v tisíciletí na dálku v centimetrů.[5]
| Radionuklid | Konstanta rychlosti expozice |
|---|---|
| kobalt-60 | 12.838 |
| molybden-99 | 1.03 |
| technecium-99m (6 hodin) | 0.720 |
| palladium-103 (nefiltrováno) | 1.48[6] |
| stříbro - 110 m (250 dní) | 14.9 |
| cesium-137 | 3.400 |
| jód-125 (nefiltrováno) | 1.46[6] |
| iridium-192 (nefiltrováno) | 4.69[6] |
| radium-226 | 8.25 |
Veličiny pro měření záření
Následující tabulka ukazuje množství záření v jednotkách SI a jiných než SI:
| Množství | Jednotka | Symbol | Derivace | Rok | SI rovnocennost |
|---|---|---|---|---|---|
| Aktivita (A) | becquerel | Bq | s−1 | 1974 | Jednotka SI |
| kurie | Ci | 3.7 × 1010 s−1 | 1953 | 3.7×1010 Bq | |
| rutherford | Rd | 106 s−1 | 1946 | 1 000 000 Bq | |
| Vystavení (X) | coulomb za kilogram | C / kg | C⋅kg−1 vzduchu | 1974 | Jednotka SI |
| röntgen | R | esu / 0,001293 g vzduchu | 1928 | 2.58 × 10−4 C / kg | |
| Absorbovaná dávka (D) | šedá | Gy | J ⋅kg−1 | 1974 | Jednotka SI |
| erg na gram | erg / g | erg⋅g−1 | 1950 | 1.0 × 10−4 Gy | |
| rad | rad | 100 erg⋅g−1 | 1953 | 0,010 Gy | |
| Ekvivalentní dávka (H) | sievert | Sv | J⋅kg−1 × ŽR | 1977 | Jednotka SI |
| röntgen ekvivalentní muž | rem | 100 erg⋅g−1 X ŽR | 1971 | 0,010 Sv | |
| Efektivní dávka (E) | sievert | Sv | J⋅kg−1 × ŽR X ŽT | 1977 | Jednotka SI |
| röntgen ekvivalentní muž | rem | 100 erg⋅g−1 X ŽR X ŽT | 1971 | 0,010 Sv |
Ačkoli Rada pro jadernou regulaci Spojených států povoluje použití těchto jednotek kurie, rad, a rem vedle jednotek SI,[7] the Evropská unie Evropské jednotky směrnic o měření požaduje, aby jejich používání pro „veřejné zdraví ... účely“ bylo do 31. prosince 1985 postupně ukončeno.[8]
Reference
- N. J. Carron, Úvod do průchodu energetických částic hmotou, 2007, Taylor and Francis Group
- Glenn F. Knoll, Detekce a měření záření, čtvrté vydání, 2010, John Wiley and Sons, Inc.
- Andrew Holmes-Siedle a Len Adams, Příručka radiačních účinků, druhé vydání, 2002, Oxford University Press
Poznámky
- ^ Pahorek, str. 56
- ^ Holmes-Siedle a Adams, str. 4
- ^ Carron, str. 141
- ^ Knoll, str. 57
- ^ Zdraví a bezpečnost životního prostředí na Stanfordské univerzitě, bezpečnostní listy radionuklidů
- ^ A b C Khan, Faiz (2015). Fyzika radiační terapie. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins. str. 358.
- ^ 10 CFR 20.1004. US Nuclear Regulatory Commission. 2009.
- ^ Rada Evropských společenství (1979-12-21). „Směrnice Rady 80/181 / EHS ze dne 20. prosince 1979 o sbližování právních předpisů členských států týkajících se měrných jednotek a o zrušení směrnice 71/354 / EHS“. Citováno 19. května 2012.