- •Isbn 5-283-02968-9
- •Глава 1
- •§ 1. Основные понятия
- •§ 2. Скалярные характеристики поля излучения
- •§ 3. Дифференциальные характеристики поля излучения
- •§ 4. Векторные характеристики поля излучения
- •§ 5. Токовые и потоковые величины в рассеивающей
- •§ 6. Теорема фано
- •§ 7. Поглощенная энергия излучения
- •§ 8. Линейная передача энергии
- •§ 9. Поглощенная доза
- •§ 10. Экспозиционная доза
- •§ 11. Коэффициент качества излучения. Эквивалентная доза
- •§ 11 Коллективная доза
- •§ 14. Коэффициент передачи энергии излучения
- •§ 15. Электронное равновесие
- •§ 16. Эффективный атомный номер вещества
- •§ 17. Средняя энергия новообразования
- •§ 18. Соотношение брэгга—грея
- •§ 19. Энергетическая зависимость чувствительности дозиметрического детектора в поле фотонного излучения
- •§ 20. Обобщенный принцип дозиметрии
- •§ 21. Вводные замечания
- •§ 22. Закономерности ионизационных камер
- •§ 23. Универсальная характеристика ионизационной камеры
- •§ 24. Закономерности ионизационных амер
- •2/3٠|2باكإب1 непр'/
- •§ 27. Газоразрядные счетчики
- •§ 28. Полостные ионизационные камеры
- •§ 29. Роль 6-электронов
- •Глава 5
- •§ 30. Особенности полупроводниковых детекторов
- •§ 31. Носители электрических зарядов в беспримесном полупроводнике
- •§ 32. Примесные полупроводники
- •§ 34. Уравнение протекания тока через полупроводниковый детектор
- •§ 35. Вольт-амперная характеристика полупроводникового детектора с /,-«-переходом
- •§ 36. Дозиметрические характеристики полупроводниковых
- •Глава 6
- •§ 37. Принцип метода
- •§ 41. Оптические эффекты в люминофорах
- •§ 42. Механизм радиофотолюминесценции
- •§ 43. Радиофотолюминесцентные дозиметры
- •§ 44. Механизм радиотермолюминесценции
- •§ 45. Кинетика термолюминесценции
- •§ 46. Кривая термовысвечивания
- •§ 47. Влияние режима облучения на чувствительность термолюминесцентных дозиметров
- •§ 48. Затухание люминесценции
- •§ 49. Люминесцентные дозиметры
- •§ 50. Фотохимическое действие излучения
- •§ 51. Дозовля чувствительность фотодозиметрл
- •52 ا. Компенсация энергетической зависимости чувствительности. Индивидуальный фотоконтроль
- •§ 53. Радиационно-химические превращения
- •§ 54. Жидкие дозиметрические системы
- •Глава 9
- •§ 57. Преобразование энергии нейтронов в веществе
- •§ 59. Энергетическая зависимость тканевой дозы
- •§ 60. Дозиметрия быстрых нейтронов с помощью ионизационных камер
- •§ 61. Применение пропорциональных счетчиков для дозиметрии быстрых нейтронов
- •§ 62. Сцинтилляционный метод дозиметрии нейтронов
- •§ 63. Активационный метод дозиметрии нейтронов
- •§ 64. Трековые дозиметрические детекторы
- •§ 65. Другие методы дозиметрии нейтронов
- •§ 66. Особенности дозиметрии высокоинтенсивных потоков ионизирующего излучения
- •§ 67. Жидкостные ионизационные камеры
- •§ 68. Ионизационные камеры без внешнего источника напряжения
- •§ 69. Детекторы прямой зарядки (радиационные элементы)
- •§ 70. Твердотельный комптоновский дозиметр
- •§ 71. Применение электретов в дозиметрии
- •§ 72. Тепловое действие ионизирующего излучения
- •§ 73. Одиночный калориметр
- •§ 74. Квазиадиабатическии режим калориметра
- •§ 75. Дифференциальная калориметрическая система
- •§ ٢6. Особенности дозиметрии высокоэнергетического фотонного излучения
- •§ 78. Квантометр
- •§ 79. Метод разности пар ،метод тонких конверторов؛
- •§ 80. Дозиметрия ускоренных заряженных частиц
- •Глава 12
- •§ 81. Общие замечания
- •§ 82. Лпэспектры
- •§ 83. Формирование лпспектров. Средние значения
- •§ 84. Распределение длины пути в сферической полости
- •§ 85. Связь лпэ-распределения с амплитудным спектром
- •§ 86. Метод линейной суперпозиции показаний нескольких детекторов
- •§ 87. Структура ионизации в конденсированных средах
- •§ 88. Основные положения теории неравномерной ионизации
- •§ 89. Рекомбинационный метод
- •§ 90. Предмет микродозиметрии
- •§ 91. Статистическая природа первичной передачи энергии
- •§ 93. Микродозиметрические величины и функции их распределения
- •§ 94. Экспериментальные методы микродозиметрии
- •§ 95. Прикладное значение микродозиметрии
- •§ 96. Пути поступления радионуклидов внутрь организма
- •§ 97. Образование и свойства радиоактивных аэрозолей
- •§ 98. ٥С٥бенн٥сти биологического, действия радиоактивных -аэрозолей
- •§ 100. Формирование дозы излучения инкорпорированных радионуклидов
- •§ 101. Кинетика формирования дозы
- •§ 1٠3. Кинетика продуктов, распада радона на фильтре
- •§ 104. Метод скрытой энергии
- •§ 105. Дозовая функция очечного источника ?-частиц
- •§ 106. Теорема обратимости дозы
- •§ 107. Доза от протяженных источников
- •Глава 15
- •§ 108. Общие замечания
- •§ 109. Расчетные методы дозиметрии р-излучения
- •Элементы метрологии в области ионизирующих излучений и радиоактивности
- •Оптимизация приборной погрешности по экономическому
- •В чем проблема!
- •Два класса дозиметрических величин
- •Переводные коэффициенты
- •Концепция универсальной дозы
- •Представительные фантомно-зависимые величины
- •٥О о 0 0 ٠١0 105 106 107 Энергия, эВ
- •1. Поле ионизирующего излучения
- •2. Доза излучения
- •Глава 3. Физические основы дозиметрии фотонного излучения ٠
- •Г л а в а 8. Фотографический и химический методы дозиметрии фотонно го излучения
- •§ 89. Рекомбинационный метод
- •13. Микродозиметрия
- •Глава 15. Дозиметрия потоков заряженных частиц
- •§ 108. Общие замечания . . ...٠٠٠
- •§ 109. Расчетные методы дозиметрии р-излучения ,
Рис.
15. Энергетическая зависимость
чувствительности воздухоэквивалентной
камеры с толщиной стенки 1 г/см2
Рис.
16. Энергетическая зависимость
чувствительности алюминиевой камеры
с толщиной стенки 1 г/см2
ся
С изменением энергии излучения в ЭТОМ
диапазоне. Расчеты показывают, что для
энергии фотонов от 1,5 МэВ и 7Эф<15
про- изведение 1)?رإ
и
рассматриваемый множитель можно принять
рав٠ным
единице. Например, для алюминия при £2
= لا
МэВ
он ра- вен 0,975.
В
области низких энергий, однако, Цг
'СИЛЬНО зависит от энер- ГИИ
фотонов
вследствие фотоэффекта, и роль
рассматриваемого множителя может быть
заметной, в области высоких энергий
(эффект образования пар) برتدإ
быстро
растет с энергией, так как увеличиваются
обе величины: 7عإ
и
جر.
При 'ЭТОМ множитель (ي)/(1
— جباح)
также монотонно возрастает, принимая
макси- малЬ'Ное значение при غ=?س,
т. е. когда прО'бег электронов стано-
вится равным полной толщине стенки. На
рис. 15 показана зави- симость
чувствительности воздухоэквивалентной
камеры от энер- ГИИ излучения при толщине
.стенки ы г/см2. Если £эф.ст<؛эф;в,
то эффект поглощения обусловливает
резкую зависимость чувст* вительноста
от энергии. Если 2эф.ст>^эф.в, то Э'ффект
поглощения несколько компенсирует
Э'Нергетическую зависимость чувствитель-
ности, а для -очень низких энергий
становится преобладающим.
В
качестве примера на рис. 16 показана
энергетическая зави- симость
чувствительности для алюминиевой
камеры с толщиной стенки 1 г/см2.
Результат
взаимодействия излучения с веществом
может быть описан различными физическими
величинами. Доза, керма, лпэ-
спектр
и т. п. — это физические величИ'Ны (или
их распределение), которые выбирают в
каждом к-онкретном случае в зависимости
от поставле-нной задачи. Может возникнуть
необходимость в получе- НИИ не одной
величины, а комбинации нескольких
различных ве- личин. Экспериментальное
определение этих величин основано на
отклике детектора, который вызван
действием излучения.
В
общем случае уст.ройство- для измерения
можно преД'Ставить§ 20. Обобщенный принцип дозиметрии
в
виде (системы различных детекторов,
находящихся, в сложной функциональной
связи между собой; следовательно, ٠
жно
гово- рить о подсистемах измерительной
системы. Взаимодействие -дан- ного вида
излучения с измерительной системой
приводит к воз- никновению ВТО'РИЧНЫХ
частиц, которые затем расходуют свою
энергию в последующих актах взаимодействия.
Пусть
Лг,р(а),(е،٠ —число
вторичных частиц типа I,
кото-
рые
расходуют энергию в ؛пределах
0٠т
81
до 8غ8لىه
в
.«-подсистеме измерительной системы,
находящейся в .поле данного вида излу-
чения с энергией Е.
Знак (3 означает парамет.ры (Рь ₽2, Рз,
.. ,Р"), которые характеризуют
измерительную систему, например ее
раз- меры, состав вещества в чувствительных
элементах, распределе- ние подсистем
и т. п. Пусть далее 7?г<а)(Е)
— отклик (реакция) а-й подсистемы на
данное излучение энергией £. Пусть
имеется некий оператор о؛®)
, действующий на распределение энергетиче-
ских потерь вторичных частиц ج)دجدحم/,
Е)
таким образом, что вы- полняется
соотношение
г
(£) = ٠،ج)ؤ:س(اج)ح"اً0ة
Е), (20.1)
где
суммирование ведется п٠0
различным видам вторичных про- дуктов*.
Если
известно распределение جد
,/ج)دج/حم),
то в принципе мож- но вычислить, любую
интересующую нас дозиметрическую вели-
чину. На практике это распределение
может оказаться известным с определенной
неточностью, а иногда лишь в грубом
прибли- женин.
В
эксперименте, однако, иногда’ удается
обеспечить такие ус- ловия, при которых
отклик измерительной системы, связанный
с интересующей нас дозиметрической
величиной, может быть нечув- ствителен
к этой неточности.. Например, чтобы
вычислить дозу, надо знать энергетический
состав излучения, при эксперименталь-
ном определении дозы путем управления
энергетической зависи- мостью
чувствительности измерительной системы
показания МО- гут быть нечувствительны
в некоторых пределах к энергетическо-
му составу излучения.
Обобщенный
принцип дО'Зиметрии формулируется
следующим образом. Данная дозовая
функция £>غو(£)
может быть измерена с погрешностью,
меньшей б в энергетическом и.нтервале
£جكذ£يا
ا2ي
при
условии, что существуют операторы
о،٠(а)
и параметры Р1, р2,...,р/г,
'Такие, что для всех энергий в заданном
диапазоне удовлетворяется соотношение
.8>
(£)،٩“(£
.،٠)لآا»(،٠)م0ة
£),،:(£)
— обобщенное представление дозо о
функции от энергии, описывающее поле
излучения и взаимодействие излучения
типа /
*
Заряженные частицы данного сорта —
один из видов вторичных продуктов.
В качестве вторичного продукта можно
рассматривать, например, вновь
образующиеся радиоактивные ядра.
с веществом в терминах дозиметрических величин ти'па &٠, зави- симость поглощенной дозы от энергии — ча'Стный вид функции
(ء) .
Оператор 0،(تم8ا)٠(٠) в общем виде удобно ,представить момен- том порядка т энергетических потерь е:
Оро =: 20.3) ,/لإج ئ) где 5 — энергетический порО'Г чувствительности измерительной системы. Подставляя формулу 20.3؛)؛) в формулу (20.1), получаем следующее выражение для отклика а-й подсистемы:
-
٠،خ(ء.،٠)لاص”٠إ ة=(ك)مم
Экспериментальные методы дозиметрии можно классифициро- вать по признаку реализации моментов различных порядков П'РИ выборе оператора 0ه)ا) по формуле (20.3).
Уточним физический смысл отклика (£) для первых двух моментов. Пусть /72=0, тогда подынтегральная функция в фор. муле (20.4) представляет собой число сО'бытий энергопоглощения, в каждом из которых передается а-й подсистеме энергия в преде- лах от 81 до 8تم8يبي ВТО'РИЧНЫМИ частицами типа I. Отклик /?،(а) (Е) в этом случае равен числу заряженных частиц, генерируемых под действием первиЧ'Ного излучения энергии £, которые передают а-й 'Подсистеме энергию, равную или большую, чем в.
Если 772= 1, то подынтегральная функция в формуле. (20.4)' представляет сО'бой энергию, переданную а-й подсистеме теми ВТО- ричными частицами ти'па /, энергетические потери которых ле- жат в интервале от 81 до 8ا8ي+ا. Отклик /?،(а) (£) в этом случае равен поглощенной энергии в а-й подсистеме за счет всех вторич- ных частиц, энергетические потери которых в этой подсистеме равны или больше в.
Легко понять, что при в=о отклик а-й подсистемы для т=о равен полному числу взаимодействующих с этой подсистемой ВТО- ричных частиц, а для 772=1-полной поглощенной энергии в а-й подсистеме. Здесь предполагается, что потерянная частицей энер- ГИЯ полностью поглощается в данной подсистеме.
ГЛАВА4
ИОНИЗАЦИОННЫЕ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ДЕТЕКТОРЫ