А. Физические величины.
С точки зрения физики радиоактивные образцы и источники ионизирующих излучений характеризуют физической величиной активность, которая равна числу распадов за единицу времени, происходящих в образце или источнике, или производными от нее величинами - удельная активность, объемная активность и т. д. Активность имеет размерность с 1 и единицей ее измерения служит беккерель (Бк): 1 Бк равен активности радионуклида в источнике, в котором за 1 с происходит один распад. Удельную и объемную активность выражают, со- ответственно, в единицах Бк/кг и Бк/м .
Полное представление о поле ионизирующего излучения дает дифференциальный по углам и энергиям поток частиц (квантов) М{г, или же поток энергии ЕМ[г,Е1,Е^. В процессе взаимодействия с веществом ионизирующее излучение передает ему свою энергию. Эта энергия расходуется на ионизацию, столкновения. Часть переданной энергии поглощается веществом. Основной физической величиной, которую используют в качестве оценки меры действия ионизирующего излучения, является поглощенная доза. Поглощенная доза равна энергии излучения, поглощенной единицей массы облученного вещества: ?) = 6Е/дт. Единицей поглощенной дозы О служит грэй (Гр), численно равный энергии 1 Дж, поглощенной 1 кг вещества: 1 Гр = 1 Дж, кг.
Понятия поглощенных доз удобно использовать, когда речь идет о влиянии ионизирующего излучения на физические (биофизические) объекты.
В повседневной практике и в практике прикладной радиометрии до настоящего времени широко применяют термин экспозиционная доза - абсолютное значение полного заряда ионов одного знака (), которые образуются в воздухе при полном торможении электронов и позитронов, освобожденных фотонами в единице массы воздуха: О0-с1()/с1т. В качестве единицы экспозиционной дозы принимают Кл/кг, численно равный энергии ионизации рентгеновского или /-излучения, при которой в 1 кг чистого воздуха при температуре О °С и давлении 760 мм рт. ст. образуется число пар ионов, несущих 1 Кл заряда каждого знака. Традиционно в качестве единицы экспозиционной дозы /-излучения, наряду с Кл/кг, используют рентген (Р), численно равный энергии ионизации рентгеновского или /-излучения, при которой в 1 см чистого воздуха образуется число пар ионов, несущих заряд в 1 единицу СГСЭ каждого знака.
Поскольку поглощенную дозу практически невозможно измерить, то для сравнения ионизирующих свойств рентгеновского и /-излучений используют дозу, поглощенную единицей массы (или объема) воздуха стандартного состава (0,755 азота, 0,232 кислорода, 0,013 аргона) или же (традиционно) экспозиционную дозу.
Для характеристики переданной энергии в дозиметрии применяют величину «керма», равную поглощенной веществом кинетической энергии. В отличие от поглощенной дозы керма учитывает часть энергии, которая тратится на торможение электронов. Если пренебречь тормозным излучением, то керма фотонного излучения в воздухе есть энергетический эквивалент экспозиционной дозы. Следует отметить, что доза и керма вблизи границы раздела ведут себя по-разному. При падении на поверхность среды пучка у-излучения керма уменьшается по мере углубления в эту среду, так как первичное излучение поглощается и рассеивается. А доза сначала растет, так как с увеличением глубины число заряженных частиц, пришедших из слоя между границей и рассматриваемой глубиной. Потом по мере роста глубины и связанного с ним роста поглощения и рассеяния доза уменьшается, но всегда чуть выше кермы, так как в дозу вносят вклад электроны, расположенные ближе к поверхности.
Интенсивность излучения в дозиметрии характеризуют мощностью дозы - соответственно мощностью поглощенной и эквивалентной доз.
Как было показано выше (2.4), (2.5), в элементарных актах взаимодействия излучения с веществом часть энергии переходит в кинетическую, а часть - в энергию фотонов вторичного излучения, т. е. коэффициент ослабления энергии р-ра +сг?, где ра - коэффициент передачи энергии излучения, который связан с коэффициентом поглощения энергии цеп соотношением реп = Ju(l(-g), где g - доля энергии заряженных
частиц, идущая на тормозное излучение. Следовательно, мощность поглощенной дозы О и плотность потока энергии ионизирующих частиц или энергетический спектр (1.12) связаны зависимостью
