химический каталог




ДОЗИМЕТРИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ДОЗИМЕТРИЯ, совокупность методов измерения и (или) расчета дозы ионизирующего излучения, основанных на количественном определении изменений, произведенных в веществе излучением (радиац. эффектов). Различают прямой (абсолютный) калориметрич. метод ДОЗИМЕТРИЯ, основанный на непосредственном измерении поглощенной веществом энергии излучения в виде тепла, выделенного в рабочем теле калориметра, и косвенные (относительные) методы, при которых измеряют радиац. эффекты, пропорциональные поглощенной дозе. К косвенным относят ионизационные, радиолюминесцентные, химические и некоторые спец. методы. Калориметрический метод (диапазон поглощенных доз от 1 до 106 Гр) основан на измерении приращения температуры DТ, вызванного поглощением веществом порции DE энергии излучения в калориметре. При отсутствии необратимых химический реакций DТ= DЕ/mс, где т - масса поглотителя, с - его теплоемкость. Используют главным образом адиабатич., изотермодинамически, проточные калориметры; поглотители - металлы, графит и др. Недостатки метода - низкая чувствительность (например, для Al DТ всего 1.10-3 К/Гр) и сложность аппаратурного оформления. Метод применяют в основные для определения коэффициент пропорциональности, связывающих радиац. эффекты с поглощенной дозой в относительных методах ДОЗИМЕТРИЯ, и для калибровки дозиметрич. детекторов. Ионизационные методы (диапазон доз от 10-8 до 106 Гр) основаны на измерении кол-ва ионов, возникших в облучаемом веществе при действии излучения. В случае облучения вещества сложного элементного состава вводят понятие его эффективного ат. н., равного ат. н. условно простого вещества, для которого коэффициент поглощения излучения, рассчитанный на 1 электрон, такой же, как и для облучаемого сложного вещества. Наиб. распространение получили ионизац. камеры, в которых поглотителем является газ. Измеряемая характеристика -ионизац. ток, пропорциональный мощности дозы излучения, или количество электричества, пропорциональное дозе. Для ДОЗИМЕТРИЯ фотонного излучения применяют воздухоэквивалентные камеры, материал стенок которых имеет такой же эффективный ат. н., что и воздух. Кол-во электричества Q, образовавшееся за время t, и доза Dэкc фотонного излучения в воздухе связаны зависимостью: Q = zeVrDэкc/w, где z - зарядовое число иона, V - объем камеры, r - плотность воздуха, w - энергия образования пары ионов в воздухе. Для ДОЗИМЕТРИЯ быстрых нейтронов используют тканеэквивалентные камеры, материал стенок которых и заполняющий газ по атомному составу эквивалентны мягкой биологическое ткани. Например, материал стенки может состоять (в % по массе) из 10,1% Н, 3,5% N и 86,4% С, а заполняющий газ - из 64,4% СН4, 32,5% СО, и 3,1% N2. Применяют также полупроводниковые детекторы, в которых чувствительный элементом служит материал на основе CdS, Si, Ge или др.; по принципу действия они аналогичны ионизац. газовым камерам. В индивидуальной ДОЗИМЕТРИЯ широко используют газовые ионизац. камеры конденсаторного типа в форме карандашей. К ионизац. детекторам относят и газоразрядные счетчики, например Гейгера-Мюллера (см. Радиометрия), пропорциональный и др.; их преимущество перед камерами - большая чувствительность при таких же габаритах, что обусловило их применение для контроля радиац. обстановки в рабочих помещениях. Радиолюминесцентные методы (диапазон доз от 10-8 до 104 Гр) основаны на том, что образованные в люминофоре под действием ионизирующего излучения неравновесные носители заряда (электроны и дырки) локализуются на центрах захвата и удерживаются на них после прекращения облучения. При последующей возбуждении люминофора (ИК или УФ излучением, нагревом) наблюдается соответственно фото- или термолюминесценция, квантовый выход которой пропорционален поглощенной дозе. Радиофотолюминесцентный стеклянный детектор может состоять, например, из 3,6% (по массе) Li, 0,8% В, 33,3% Р, 4,6% Аl и 53,5% О; активатор Ag (4,2%). Радиотермолюминесцентный детектор может быть изготовлен из LiF, активированного Мn, или из CaF2, активированного к.-л. РЗЭ. Достоинства радиолюминесцентных детекторов - высокая чувствительность при малых габаритах [квантовый выход люминесценции до ~ 1013 квант/(г.Гр)], длительное хранение дозиметрич. информации (до 106 лет). Радиотермолюминесцентные дозиметры используют в индивидуальном дозиметрич. контроле. К радиолюминесцентным относят и сцинтилляционные детекторы, хотя для получения информации о поглощенной дозе с их помощью не требуется дополнительного термического или др. возбуждения. Сцинтилляц. детекторами служат, например, NaI, активированный Tl; ZnS, активированный Ag; антрацен, стильбен. Они используются в приборах, измеряющих мощность дозы; их чувствительность зависит от объема: при объеме 1 см3 верхний и нижний пределы мощностей дозы, регистрируемых детекторами, составляют 10-6 и 10-10 Гр/с соответственно. Химическая дозиметрия (диапазон доз от 10-2 до 108 Гр) основана на количественное определении радиационно-химический выхода G - числа образовавшихся, распавшихся или к.-л. иным образом изменившихся молекул, атомов или ионов облученного вещества при поглощении 100 эВ излучения. Для известных значений G, плотности r и молярной концентрации М продукта радиационно-химический реакции поглощенная доза Dпогл — 9,64.106 M/Gr. Химическая дозиметрами могут служить: растворы красителей в воде (например, метиленового голубого) или в органических растворителях (например, кристаллического фиолетового в метилэтилкетоне); О2, воздух, N2O, CH4, С2Н6 и др. газы; циклогексан, бензол и др. органическое жидкости; полимерные материалы; неорганическое стекла различные состава. Часто в полимеры добавляют краситель и получают цветовые индикаторы дозы (ЦИД), например, диацетат целлюлозы с бордо - 4С, целлофан с тиазиновым красным. Широко распространенный дозиметр Фрикке представляет собой насыщенный воздухом водный раствор, содержащий 1.10-3 моль/л FeSO4, 0,4 моль/л H2SO4, 1.10-3 моль/л NaCl. Продукты радиолиза воды окисляют Fe2+ до Fe3+, при этом G = 15,6 (для энергии g-квантов Еg / 0,3 МэВ). Пределы применимости дозиметра Фрикке от 10-1 до 104 Гр. Для измерения доз в диапазоне 104-106 Гр используют глюкозный дозиметр (20%-ный раствор глюкозы в воде). Доза определяется по изменению угла вращения j плоскости поляризации: Dпогл = К-1ln(j0/j), где К = 3,9.10-7 Гр-1, j0 - угол вращения плоскости поляризации при Dпогл = 0. К химический дозиметрам относится и широко используемый в индивидуальной ДОЗИМЕТРИЯ прибор, принцип действия которого основан на том, что в некоторых интервалах доз плотность почернения фотоматериала пропорциональна Dпогл. Области пропорциональности зависят от параметров фотоматериала и конструкции прибора; предельные значения дозы для различные конструкций от 10-4 до 102 Гр. Преимущества химический дозиметров - радиац. подобие с облучаемым веществом, широкий диапазон использования; недостатки - высокие требования к чистоте используемых материалов и зависимость G от параметров излучения. Так, в дозиметре Фрикке G зависит от энергии и вида излучения; например, для средней энергии b-излучения, равной 5,7 кэВ, G = 12,9, а для пучка протонов с энергией 660 МэВ G = 16,9. На чувствительность этого дозиметра влияют также концентрация О2 в воздухе, примеси, условия перемешивания раствора и др.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
ромашки с доставкой по москве
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница к дому - цена ниже, качество выше!
кресло руководителя ch 868
аренда склада для хранения вещей в марьино

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)