Měření ionizujícího záření

Veličiny a jednotky

Aktivita

Množství radioaktivní látky se charakterizuje aktivitou. Aktivita je počet radioaktivních přeměn v látce vztažený na jednotku času. Jednotkou aktivity je 1 Bq (jeden Becquerel) s rozměrem [s^-1]. Dřívější jednotka aktivity 1 Ci odpovídala 1g ²²⁶Ra. Mezi jednotkou Bq a jednotkou Ci platí převodní vztah:

1Ci = 3,7E+10 Bq

Vztáhneme-li aktivitu na jednotkovou hmotnost zářiče, dostaneme hmotností aktivitu (jednotka Bq/kg). U plošných zdrojů se uvádí plošná aktivita, tj. aktivita vztažená na jednotkovou plochu (jednotka Bq/m²) Obdobně u objemových zdrojů (kapaliny, plyny, aerosoly, atc) se setkáme objemovou aktivitu, jejíž jednotkou je Bq/m³ nebo Bq/l. U radonu se můžete setkat se zkratkou OAR - objemová aktivita radonu , dříve používaný termín ekvivalentní objemová aktivita radonu EOAR , který zohledňoval negativní zdravotní účinky dceřiných produktů radonu se v současnosti již nepoužívá. Blíže o této problematice se můžete dozvědět v odkazu týkající se měření radonu.

Dávka

Dávka je definována jako poměr střední energie dE předané ionizujícím zářením látce o hmotnosti dm.

D=dE/dm

Zjednodušeně můžeme říci, že absorbovaná dávka je energie absorbovaná v jednotce hmotnosti ozařované látky v učitém místě. Jednotkou absorbované dávky je gray (1 Gy) s rozměrem [J/kg]. Dřívější jednotkou dávky byl 1 rad.

1 rad = 0,01 Gy

Dávkový příkon je přírůstek dávky za jednotku času. Jednotkou dávkového příkonu je gray za sekundu [Gy/s], v praxi se však používají nižší jednotky - spíše uGy/h.

Kerma

Kerma je definována výrazem:

K=dE_k/dm

kde dE_k je součet počátečních kinetických energií všech nabitých částic uvolněných nenabitými ionizujícími částicemi v uvažovaném objemu látky o hmotnosti dm. Jednotka kermy je stejná jako jednotka absorbované dávky, tj. 1 Gy.

Kerma se používá v souvislosti s nepřímo ionizujícím zářením. Za podmínky rovnováhy nabitých částic se kerma rovná absorbované dávce.

Kermový příkon je přírůstek kermy za jednotku času. Jeho jednotkou je [Gy/s].

Expozice

Expozice je definována jako poměr:

X=dQ/dm

kde dQ je absolutní hodnota celkového elektrického náboje iontů jednoho znaménka vzniklých ve vzduchu při úplném zabrzdění všech elektronů a pozitronů, které byly uvolněny fotony v objemovém elementu vzduchu o hmotnosti dm. Její jednotkou je [C/kg] (coulomb/kg).

Dřívější jednotkou expozice byl 1 rentgen (R).

1 R = 258E-6 C/kg

Expoziční příkon je přírůstek expozice za jednotku času. Jednotkou expozičního příkonu je [C/kgs] nebo [A/kg]. Veličina expozice se v dozimetrické praxi postupně opouští. Místo ní se doporučuje používat kermu ve vzduchu nebo ve tkáni. Je možné používat těchto aproximativních vztahů:

1 R = 10 mGy/h.

1 mR = 10 uGy/h

Jakostní faktor

Jakostní faktor je modifikující faktor závažnosti absorbované dávky podle biologické účinnosti nabitých částic, způsobujících tuto dávku. Jsou užívány tyto hodnoty jakostního faktoru Q:

Hodnoty jakostního faktoru byly odvozeny tak, že odpovídají příslušným hodnotám relativní biologické účinnosti, ale zároveň jsou nezávislé na orgánu či tkáni i na druhu uvažovaného biologického účinku.

Ekvivalentní dávka

Ekvivalentní dávka se stanovuje ze vztahu:

H = D.Q.N

kde D je absorbovaná dávka (Gy), Q jakostní faktor a N součin ostatních modifikujících faktorů. Vsoučasné době se doporučuje pokládat N = 1. Jednotkou ekvivalentní dávky je sievert (Sv). Praxi se často používají dílčí jednotky mSv a uSv. Dřívější jednotkou (dávkový ekvivalent) byl 1 rem. Platí vztah 1 Sv = 100 rem.

Ekvivalentní dávka nereprezentuje účinky ionizujícího záření na člověka při velkých absorbovaných dávkách a nelze jej tedy použít k určení pravděpodobných časných následků závažných ozáření při nehodách. Ekvivalentní dávky lze použít pro vyjádření radiační zátěže jen v oblasti radiačních limitů a nižších dávek.

1 R = 258E-6 C/kg

Příkon ekvivalentní dávky H je definován jako podíl přírůstku ekvivalentní dávky dH v časovém intervalu dt a tohoto časového intervalu: Jednotkou příkonu dávkového ekvivalentu je sievert za sekundu [Sv/s].

Individuální hloubkový dávkový ekvivalent H_p je součet dávkových ekvivalentů od různých druhů záření v měkké tkáni v hloubce 10mm pod povrchem těla. Tato veličina může být měřena dozimetrem nošeným na povrchu těla pokrytým tkáněekvivalentním materiálem vhodné tlouštky.

Individuální povrchový dávkový ekvivalent H je součet dávkových ekvivalentů od různých druhů záření v měkké tkáni v hloubce 0,07mm pod povrchem těla. Tato veličina může být měřena dozimetrem nošeným na povrchu těla pokrytým tkáněekvivalentním materiálem. /p>

Efektivní dávkový ekvivalent je součet vážených středních hodnot dávkových ekvivalentů v tkáních a orgánech lidského těla.

HE = S wT.HT

kde wT je váhový faktor vyjadřující relativní zdravotní újmu spojenou se stochastickými biologickými účinky v tkáni nebo orgáu T při rovnoměrném ozáření celého těla.

Platí SwT = 1

Úvazek dávkového ekvivalentu H₅₀ je definován jako časový integrál příkonu dávkového ekvivalentu H spojeného s příjmem radionuklidu za dobu 50 roků od příjmu. [Sv/s].

Kolektivní dávkový ekvivalent zjednodušeně můžeme definovat jako součet efektivních dávkových ekvivalentů jednotlivých osob z vymezené populace. Jednotkou kolektivního efekvního dávkového ekvivalentu je sievert [Sv]. Někdy je snaha zavádět jednotku [manSv] analogicky k dřívější "man-rem". To je však nesprávné - je třeba mít na paměti zásadu soustavy SI, že název jednotky neslouží ke specifikaci veličiny; je-li veličina kolektivní efektivní dávkový ekvivalent uvedena přesným a plným názvem, nemůže dojít k záměně s efektivním dávkovým ekvivalentem.

Více na: http://www.radioaktivita.cz/osveta.html