ших значениях с§— неравномерной. В этом случае разные участ­ки вольт-амперной характеристики будут описываться различны­ми уравнениями.

В заключение подчеркнем то обстоятельство, что эффектив­ность собирания ионов при неравномерной ионизации зависит от ЛПЭ: чем выше Ь, тем меньше эффективность собирания ионов. Эта закономерность используется в рекомбинационном методе оп­ределения коэффициента качества излучения.

§ 89. Рекомбинационный метод

Зависимость эффективности собирания ионов / в камере при неравномерной ионизации от ЛПЭ заряженных частиц позволяет с помощью ионизационных камер измерять линейную передачу энергии в поле смешанного излучения. Перепишем формулу (88.3) в виде

/=1/[1 +089.1) ,[٠ئ) где /٠) —'функция, зависящая от напряженности электрическо- го поля & и включающая в себя все параметры, которы٠е в фор- муле (88.3) учитываются множителем а; 0لح —относительное зна- чение ЛПЭ для данного 'Вида частиц, равное 1 при лпэ = =3,5 кэВ/мкм воды. Примем, что ио٠низация обусловлена заря- женными: частицами с одним 'И тем же значением ЛПЭ.

Рекомендованные значения коэффициента качества к в зави- симости 'ОТ ЛПЭ можно приближенно представить формулой

(89.2) جثإل:„

( ئ+ 1

где постоянная С=О,О38.

Из формулы (89.1) получим

.لغل٤

т(8)[

Формулы (89.2) и (89.3) позволяют установить следующую связь между коэффициентом качества к и эффективностью соби- рання И-ОН0В Л

(89.3)

1 — 1 [т(8)—с]Цс

К 1 -؛* с 1 — ۶

при изменении напряженности электрического ПОЛЯ مج изме- няется значение функции т (<&>). Существует такое 'Значение на- пряженности 0مج=مج, при котором т(&о)=с. При этом условии формула (89.4) упрощается

1 с 1

К 11 ءب — г

Отсюда получаем для данного значения ЛПЭ, равного Ь:

•(غ)سمي-ا٠(غ)/

(89.4)

(89.5)

278

Формула (89.5) определяет связь между коэффициентом качест- ва излучения и эф’фективностью собирания ионов при условии, что ==0مج• Эта связь оказывается линейной. Если выполняется-ус- ловие т(<Г)=с, то говорят, чт-0 камера- находится в линейном ре- жиме рекомбинации.

До сих -пор мы предполагали, что- по-ле излучения состоит из частиц с одним и тем же значением л ПЭ. в случае смешанного излучения, ионизируюши-е ча-стицы которого обладают некоторым спектральным распределени-ем по лпэ, поглошенная доза

0=٠غم(غ)ة٢

где رلم)ة — дозовый ЛПЭ-спектр.

Эквивалентная доза -смешанного излучения н зависит -от коэф- фициента качества:

я = (89.6)

где к (٤)—рекомендованное значение коэффициента качества для ЛПЭ, равной خ Коэффициент качества смешанного излучения к определяется формулой (89.7)

كه(لم)»(غ)ة٢

(7’89> -رآخ

Экспериментально находимая эффективность собирания .ионов /эксп равна среднему значению эффективности для данн0'Г0 ’Спектра:

غي،(ئ)م(ك)جل

8. ’ل٠آل:ط

:из формулы (89.5) в формулу (89.-8)', получим (خ؛) حم П-одставив اة١اه١المج٩ ^غتآآ-1-ميآ-1

получим формулу (89.9)', которая определи-؛ Отсюда окончательно ет коэффициент качества смешанного излучения к через экспери- ментально находимую эффективность соби-рания ионов ^эксп в ли- :нейном режиме рекомбинации

8. ئ-ا)جخ

279

Метод использования ионизационных камер, работающих в не­насыщенном режиме при неравномерной ионизации, для опреде­ления коэффициента качества излучения называется рекомбина­ционным методом. Ненасыщенный режим означает, что существен­ную роль играет рекомбинация ионов в камере—отсюда назва­ние метода. Рекомбинационный метод на практике применяют для определения значений коэффициента качества при оценке ра­диационной опасности в полях смешанного излучения. Рассмот­ренный метод разработан М. И. Зельчинским и положен в основу так называемой рекомбинационной камеры, в которой специально создаются условия неравномерной ионизации; эффективность со­бирания ионов находят сопоставлением ионизационного тока в этой камере с током насыщения в полностью идентичной по на­полнению и геометрии другой камере.

Практическая применимость рекомбинационного метода осно­вана на том, что линейный режим рекомбинации’ может быть обеспечен подбором соответствующей напряженности электриче­ского поля. Однако это возможно лишь при определенных функ­циональных зависимостях коэффициента качества от ЛПЭ, в частности при той, которая дается формулой (89.2).

Рассмотренный метод предполагает выполнение одновременно двух условий: обеспечение неравномерной ионизации и отсутст­вие режима насыщения. Чем плотнее ионизируемая среда, тем для более широкого диапазона значений ЛПЭ выполняются эти условия. В частности, они легко обеспечиваются в жидкостных ионизационных камерах, основные закономерности которых изло­жены в § 67. Изменение эффективности собирания ионов при из­менении ЛПЭ для заданного значения напряженности электриче­ского поля означает, что форма вольт-амперной характеристики жидкостной ионизационной камеры должна зависеть от ЛПЭ ионизирующих частиц. Это открывает определенные возможности в применении жидкостных ионизационных камер для определения коэффициента качества смешанного излучения.

На рис. 79 показана типичная вольт-амперная характеристика жидкостной камеры. Характерным является наличие прямолиней­ного участка выше некоторого значения напряженности поля б?о٠ Если продолжить прямолинейный участок вольт-амперной харак­теристики до пересечения с осью абсцисс, то место расположения точки пересечения А окажется зависящим от ЛПЭ излучения. На основе этого факта разработан практический метод измерения коэффициента качества, который можно рассматривать как раз­новидность рекомбинационного метода. Графики на рис. 79 иллю­стрируют принцип метода. Для поля фотонного излучения при различной мощности дозы экстраполяция прямолинейных участ­ков вольт-амперных характеристик приводит к их пересечению с осью абсцисс в одной и той же точке А_у (см. рис. 79). Расстояние от начала координат до точки А? является мерой коэффициента ка­чества фотонного излучения. При облучении смешанным потоком нейтронов и фотонов различной композиции расстояние от начала 280

Рис. 79. Определение коэффициента качества по вольт-амперным характеристикам жидкостной камеры:

а — излучение одного качества, но различной мощности дозы; б — излучение различного ка­чества

координат до соответствующих точек пересечения по оси، абсцисс однозначно определяет средний коэффициент качества излучения данного состава (см. рис. 79). При соответствующей градуировке этим способом можно не только измерить коэффициент качества смешанного излучения, но и разделить составляющие этого излу­чения.

ГЛАВА 13

МИКРОДОЗИМЕТРИЯ