- •Лекция 8
- •1. Ионизационный метод регистрации ионизирующих излучений.
- •2. Газовые счётчики.
- •3. Полупроводниковые дозиметрические детекторы.
- •4. Сцинтилляционный метод дозиметрии.
- •5. Калориметрический метод дозиметрии.
- •6. Химическая дозиметрия.
- •7. Фотографический метод дозиметрии.
- •8. Дозиметрия нейтронов.
- •9. Дозиметрическая и радиометрическая аппаратура.
- •10. Современное дозиметрическое оборудование для обеспечения лучевой терапии в Республике Беларусь.
6. Химическая дозиметрия.
Некоторые недостатки ионизационных и калориметрических методов дозиметрии (трудности в поддержании режима тока насыщения и ухудшение свойств изоляции электродов при измерении больших мощностей доз или недостаточная чувствительность при определении дозиметрических характеристик низкоинтенсивных излучений) привели к необходимости разработки химических методов дозиметрии, использующих иные принципы.
Химический метод дозиметрии основан на регистрации необратимых химических изменений, производимых излучением в веществе. Продукты химических реакций определяются либо непосредственно (по изменению цвета и т.п.), либо косвенно с помощью способов химического анализа (титрование, спектрофотометрия и др.). одним из таких химических методов является ферросульфатный метод дозиметрии. Анализируемый раствор содержит сульфат железа в разбавленной серной кислоте, насыщенной кислородом. Под действием излучения среди различных продуктов разложения молекул воды возникают и радикалы . Ионы двухвалентного железа, имеющиеся в растворе, взаимодействуют с(), вызывая образование ионов трёхвалентного железа. Количество ионов, образованных в анализируемом растворе под действием радиации, пропорционально экспозиционной дозе (мощности экспозиционной дозы). Концентрацию ионовопределяют сравнением оптической плотности (ОП) облучённого и необлучённого растворов с помощью спектрофотометра:
,
где – молярный коэффициент экстинкции, характеризующий ослабление света за счёт поглощения и рассеяния,G– радиационно-химический выход реакции (количество продуктов реакции, возникших при поглощении в реагирующей среде энергии, равной 100 эВ),l– толщина слоя раствора, через который проходит ультрафиолетовое излучение в спектрофотометре (длина волны, соответствующая максимуму в спектре поглощения раствора, содержащего ионы, лежит в области 302-304 нм),t– время.
На выход ионов влияют концентрация кислорода, присутствие органических примесей (уменьшаетсяGпри уменьшении концентрации кислорода и наличии органики).
Недостатком метода является самопроизвольное изменение параметров раствора и без облучения при хранении, вследствие чего он должен быть приготовлен непосредственно перед измерением.
7. Фотографический метод дозиметрии.
С помощью фотографического метода были получены первые сведения об ионизирующем действии излучений радиоактивных веществ. В настоящее время он используется для индивидуального контроля дозы ионизирующего излучения.
В состав светочувствительной эмульсии входит бромистое серебро (или иная соль серебра), находящаяся внутри слоя желатина. При облучении светочувствительного слоя фотонами (или иными видами излучения), воздействие будут оказывать электроны, образованные в пространстве, окружающем фотоэмульсию. Электроны взаимодействуют с AgBr, нейтрализуя положительный ион серебра и образуя тем самым на поверхности зёрен центры проявления – атомы металлического серебра. В дальнейшем под действием проявителя эти центры способствуют восстановлению металлического серебра из зёренAgBrвокруг себя. При фиксировании происходят растворение и удаление из эмульсии кристалловAgBr, не содержащих центров проявления.
Фотоэмульсии различной чувствительности используются для дозиметрии в широком диапазоне доз. Фотоплёнки помещают в специальные кассеты вместе с фильтром, предназначенным для улучшения энергетической характеристики и для дискриминации отдельных видов излучения.
Химически обработанная плёнка имеет прозрачные и почерневшие места, которые соответствуют незасвеченным и засвеченным участкам фотоэмульсии. Используя этот эффект для дозиметрии, можно устанавливать связь между степенью почернения плёнки и поглощённой дозой, которую определяют по оптическому пропусканию с помощью денситометра.
Недостатком метода является невысокая чувствительность к малым дозам излучения и зависимость результатов измерений от условий обработки плёнки.