Дозиметрии и ионизирующего излучения 6 Радиационный
 Скачать 352.38 Kb.
|
Экспериментальная частьНахождение гамма-постояннойВ связи с неточными значениями гамма-постоянных в разных источниках, решили сами находить гамма-постоянные. Вычисляем гамма-постоянную для точечного изотропного источника с активностью 1 мКи в точке, находящейся на расстоянии r. Для этого рассматриваем сферу с радиусом 𝑑. По закону Ламберта-Бугера 𝐼 = 𝐼˳ ∙ 𝑒−𝜇𝑑, (4.1.1) здесь I – интенсивность потока гамма-излучения, прошедшего слой среды с толщиной d, I0– начальная интенсивность, входящего среду, 𝜇 – линейный коэффициент ослабления гамма-квантов в воздухе, 𝑑 – толщина поглощающего слоя. Поскольку рассматриваем мощность дозы, создаваемый в тонком шаровом слое с радиусом 𝑑, здесь можно использовать разложение в ряд Тейлора, так как 𝜇𝑑 ≤ 1 , тогда уравнение примет вид 𝐼 = 𝐼˳ ∙ 𝑒−𝜇𝑑 ≅ 𝐼˳ ∙ (1 − 𝜇𝑑) (4.1.2) Доля интенсивности излучения, потерянная в тонком шаровом слое будет равна: ∆𝐼 = 𝐼˳ − 𝐼 = 𝐼˳ ∙ 𝜇𝑑 (4.1.3) Выполняем переход из доли интенсивности в долю энергии   ∆𝐼 = ∆𝑊 = 𝜇𝑑 (4.1.4)𝐼˳ 𝑊 Доля энергии, приходящаяся на шаровой слой, примет вид ∆𝑊 = 𝑊 ∙ 𝜇𝑑, (4.1.5) где 𝑊 = 𝐴 ∙ ɳ ∙ 𝐸 – энергия излучения, где A – активность, ɳ – вероятность испускания гамма-кванта, E– энергия гамма-кванта. Перейдя от 𝑑 на 𝑑𝑅 уравнение (4.1.5) можно записать в виде ∆𝑊 = 𝐴 ∙ ɳ ∙ 𝐸 ∙ 𝜇 ∙ 𝑑𝑅 (4.1.8) Из определения поглощенной дозы, где количество энергии поглощенных частиц, приходится на единицу массы поглотителя, находим суммарную массу ∆𝑚 = 4𝜋𝑅2 ∙ 𝜌 ∙ 𝑑𝑅 , (4.1.9) где 4𝜋𝑅2 – площадь сферы, 𝜌 – плотность воздуха, 𝑑𝑅 – толщина. Далее подставляем в формулу мощности экспозиционной дозы и сравниваем с определением гаммы-постоянной – мощность дозы, создаваемая источником с единичной активностью на единичном расстоянии:    Ẋ = ∆𝑊 = 𝐴∙ɳ∙𝐸∙𝜇= Г 𝐴 (4.1.10) ∆𝑚 4𝜋𝑅2∙𝜌 𝑅2 Гамма-постоянная в СИ примет вид   Г = ∑ ɳ𝑖∙𝐸𝑖∙𝜇𝑖, [Гр∙м2] (4.1.11)4𝜋∙𝜌 с∙Бк Для дальнейшей работы значение гамма-постоянной переводили во внесистемные единицы мощности экспозиционной дозы  Г = ɳ∙𝐸∙𝜇 ∙ 3,7 ∙ 107 расп∙ 1002см2 ∙ 3,6 ∙ 105 Р ∙ 1,6 ∙ 10−13Дж , [Р∙см2 ] (4.1.12)   4𝜋∙𝜌с∙мКи ч ч∙мКи Если известна гамма-постоянная, характеризующая данный радионуклид, мощность экспозиционной дозы гамма-излучения можно всегда определить по формуле (4.1.10). Полученные результаты представлены в таблице 4.1.    Таблица 4.1 – Значения гамма-постоянных и мощности экспозиционной дозы
|