Enote merjenja sevanja. Enote za merjenje prodornih sevanj

Od sredine prejšnjega stoletja je prišla nova beseda v znanost - sevanja. Njegovo odkritje je revolucionarno vplivalo na um fizikov iz vsega sveta in nam omogočilo, da spustimo nekaj njutonskih teorij in da podamo drzne domneve o strukturi vesolja, njegovem nastanku in našem mestu v njem. Ampak to je vse za strokovnjake. Mestni prebivalci zgolj vzdihnejo in poskušajo združiti tako raznoliko znanje o tej temi. Oprostitev procesa je dejstvo, da je na voljo nekaj enot merjenja sevanja, vsi pa so kvalificirani.

Terminologija

Prvi izraz, s katerim bi se moral spoznati, je dejansko sevanje. To je ime procesa sevanja s katero koli vsebino minutnih delcev, kot so elektroni, protoni, nevtroni, atomi helija in drugi. Odvisno od vrste delcev se lastnosti sevanja med seboj razlikujejo. Sevanje je opaziti bodisi pri razkrajanju snovi v enostavnejše bodisi v njihovi sintezi.

Enote merjenja sevanja So pogojni koncepti, ki kažejo, koliko elementarnih delcev se sprošča iz snovi. Trenutno fizika deluje s sedmimi enotami in njihovimi kombinacijami. To nam omogoča, da opišemo različne procese, ki potekajo s snovjo.

Radioaktivno razpadanje - poljubna sprememba strukture nestabilnih jeder atomov s sproščanjem mikrodelcev.

Konstanta razpadanja Ali statistični koncept napoveduje verjetnost, da se bo atom razbijal za določeno časovno obdobje?

Polovičnost - to je časovno obdobje, v katerem se polovica skupne količine snovi razdeli. Za nekatere elemente se izračuna v nekaj minutah, za druge pa za več let in celo desetletja.

Kakšna je meritev sevanja?

Enote sevanja niso edine, ki se uporabljajo za vrednotenje lastnosti radioaktivni materiali. Poleg tega uporabljajo količine, kot so:
- dejavnost vira sevanja -
- gostota toka (število ionizirajočih delcev na enoto površine).

Poleg tega obstaja razlika v opisu učinka sevanja na živih in neživih predmetih. Torej, če snov ni živa, se zanjo uporabljajo pojmi:

- absorbiran odmerek,
- odmerek izpostavljenosti.

Če je sevanje vplivalo na živo tkivo, uporabite naslednje izraze:

- enakovreden odmerek,
- učinkovitega ekvivalentnega odmerka,
- hitrost odmerka.

Enote merjenja sevanja so, kot je bilo že omenjeno, pogojne numerične vrednosti, ki so jih znanstveniki sprejeli za lažje izračune in konstruiranje hipotez in teorij. Morda zato ni enotne skupne enote merjenja.

Curie

Ena od enot za merjenje sevanja je kurij. Ne sodi v sistem (ne spada v sistem SI). V Rusiji se uporablja v jedrski fiziki in medicini. Dejavnost snovi bo enaka enemu kuriju, če bo v eni sekundi imela 3,7 milijarde radioaktivnih razpadov. Lahko rečemo, da je en kurij enako tri milijarde sedemsto milijonov bekerelov.

To število je posledica dejstva, da Maria Curie (ki je uvedel izraz za znanost) je svoje eksperimente opravil na radiju in je kot osnovo vzel stopnjo razpada. Toda sčasoma so se fiziki odločili, da je numerična vrednost te enote bolje vezana na drugo - Becquerel. To se je izognilo nekaterim napakam pri matematičnih izračunih.

Poleg kuri, je pogosto mogoče najti večkratnike ali enote, kot so:
- megakurij (enako 3,7 za 10 na 16. stopnji bekerrila) -
- Killokuri (3,7 milijarde bekerjev) -
- milice (37 milijonov bekèerjev) -
- mikrokuri (37 tisoč bekèerjev).

S pomočjo te enote lahko izrazimo količino, površino ali specifično aktivnost snovi.

Becquerel

Enota za merjenje doz Becquerelovega sevanja je sistemska in je vključena v Mednarodni sistem enot (SI). To je najpreprostejše, ker aktivnost sevanja v enem becquerel pomeni, da v snovi obstaja le en radioaktivni razpad na sekundo.

Ime mu je bilo v čast Antoine Henri Becquerel, francoski fizik. Ime je bilo odobreno konec prejšnjega stoletja in je še vedno v uporabi. Ker je to precej majhna enota, se za določitev dejavnosti uporabljajo decimalne konzole: kilo, mili-, mikro in drugo.

V zadnjem času se je skupaj z Becquerelsom začelo uporabljati tudi takšne eksterne sisteme, kot sta Curie in Rutherford. Ena rezerva je en milijon becquerels. V opisu razsutega ali površinskega delovanja lahko najdemo oznake becekerela na kilogram, beckerela na meter (kvadratne ali kubične) in njihove različne derivate.

Rentgen

Merska enota rentgenskega rentgenja tudi ni sistemska, čeprav se uporablja povsod, da označuje odmerek izpostavljenosti pridobljenega gama sevanja. En rentgen je enak odmerku sevanja, pri katerem en kubični centimeter zraka pri standardnem atmosferskem tlaku in ničelni temperaturi nosi napolnjenost, ki je enaka 3,3 * (10 * -10). To je enako dva milijona parov ionov.

Kljub temu, da je v skladu z zakonodajo Ruske federacije prepovedana uporaba večine nesistemskih enot, se rentgenski aparat uporablja za označevanje dozimetrov. Vendar bodo kmalu prenehali uporabljati, saj je bilo bolj praktično zapisati in izračunati vse v grehih in sievarjih.

Vesel sem

Sevanje radijske enote je izven sistema SI in je enako količini sevanja, v kateri se milijonina energije prenese v en gram snovi. To pomeni, da je ena zadovoljna 0,01 joula na kilogram snovi.

Material, ki absorbira energijo, je lahko živo tkivo in druge organske in anorganske snovi in ​​snovi: tla, voda, zrak. Kot neodvisna enota je bila vesela, da jo je uvedla leta 1953 in v Rusiji ima pravico, da se uporablja v fiziki in medicini.

Grey

To je druga enota za merjenje ravni sevanja, ki jo priznava Mednarodni sistem enot. Odraža absorbiran odmerek sevanja. Menijo, da je snov prejela odmerek enega siva, če je bila energija, ki je bila oddana z obsevanjem, enaka eni jouli na kilogram.

Ta enota je prejel svoje ime v čast angleškemu znanstveniku Lewisu Grayu in je bil leta 1975 uradno uveden v znanost. Po pravilih je polno ime enote napisano z majhno črko, vendar je njegova skrajšana oznaka od velike. Ena siva je enaka sto radusov. Poleg preprostih enot znanost uporablja več kot enakovredne ekvivalente, kot so kilohera, megakar, decigra, centigree, microgrey in drugi.

Sievert

Merska enota sevanja sivert se uporablja za označevanje učinkovitih in enakovrednih odmerkov sevanja in vstopa tudi v sistem SI, kot so siva in becekerel. Uporablja se v znanosti od leta 1978. En sievert je enaka energiji, ki jo absorbira kilogram tkiva po izpostavitvi enemu gama žarku, ki se segreje. Ime enote je bilo dano v čast Rolfu Sieverttu, učenju iz Švedske.

Sodeč po definiciji so sieverts in sivi enaki, to pomeni, enakovredni in absorbirani odmerki imajo enake dimenzije. Vendar obstaja razlika med njimi. Pri določanju enakovrednega odmerka je treba upoštevati ne le količino, ampak tudi druge lastnosti sevanja, kot so valovna dolžina, amplituda in kakšni delci predstavlja. Zato se številčna vrednost absorbiranega odmerka pomnoži s faktorjem kakovosti sevanja.

Torej, na primer, za vse druge enake pogoje bo absorpirani učinek alfa-delcev dvakrat večji od enakega odmerka gama sevanja. Poleg tega je treba upoštevati tkivni koeficient, ki prikazuje, kako reagirajo organi na sevanje. Zato se ekvivalentni odmerek uporablja v radiobiologiji in učinkovito - pri zdravju pri delu (za normalizacijo učinkov sevanja).

Sončna konstanta

Obstaja teorija, da je življenje na našem planetu prišlo zaradi sončnega sevanja. Enote za merjenje sevanja iz zvezde so kalorije in vati, deljene z enoto časa. Zato je bilo odločeno, ker je količina sončnega obsevanja odvisna od količine toplote, ki jo dobijo predmeti, in intenzivnosti, s katero prihaja. Samo pol milijona celotne količine sproščene energije doseže Zemljo.

Sevanje zvezd se razprostira v prostoru s hitrostjo svetlobe in v našo atmosfero bo prišlo v obliki žarkov. Spekter tega sevanja je precej širok - od "belega hrupa", to je radijskih valov do rentgenskih žarkov. Delci, ki prihajajo tudi s sevanjem, so protoni, včasih pa lahko tudi elektroni (če je bil sprostitev energije velika).

Sevanje iz Sunca je gonilna sila vseh življenjskih procesov na planetu. Količina energije, ki jo dobimo, je odvisna od letnega časa, položaja zvezde nad obzorjem in preglednosti ozračja.

Učinek sevanja na žive stvari

Če se živa tkiva, ki so po svojih značilnostih obsevana z različnimi vrstami sevanja (v istem odmerku in intenzivnosti), se bodo rezultati razlikovali. Zato je za določitev učinkov le majhen absorpcijski odmerek ali odmerek izpostavljenosti, tako kot pri neživih predmetih. Na odru se pojavijo enote merjenja penetracijskega sevanja, kot so Sieverts Baire in Gray, ki nakazujejo enakovreden odmerek sevanja.

Enakovreden je odmerek, ki ga absorbira živo tkivo in pomnoženo s pogojnim (tabeliranim) koeficientom, ki upošteva, kako nevarna je takšna vrsta sevanja. Najpogosteje se uporablja za merjenje sieverta. En sievert je enako sto piv. Višji je koeficient tem, ali je sevanje bolj nevarno. Torej, za fotone je to enota, za nevtrone in alfa delce - dvajset.

Od nesreče v Černobilu v Rusiji in drugih državah SND je bila posebna pozornost namenjena ravni izpostavljenosti sevanju ljudem. Ekvivalentni odmerek iz naravnih virov sevanja ne sme presegati pet milisevertov letno.

Učinek radionuklidov na neživih predmetih

Radioaktivni delci nosijo energijo, ki jo prenašajo s snovjo, ko se trkajo z njim. In več delcev pride v stik z določeno količino snovi na poti, več energije bodo dobili. Količina se ocenjuje v odmerkih.

1. Absorbiran odmerek - to je kaj količina radioaktivnega sevanja, ki ga je pridobila enota snovi. Izmeri se v Grkih. Ta vrednost ne upošteva dejstva, da je učinek različnih vrst sevanj na snov drugačen.
2. Odmerek izpostavljenosti - je absorbirani odmerek, vendar ob upoštevanju stopnje ionizacije snovi od učinkov različnih radioaktivnih delcev. Merjeno v kulonih na kilogram ali rentgenske žarke.