2. 9.1. Класифікація іонізуючих випромінювань

До іонізуючих відносяться корпускулярні випромінювання, що складаються з частинок з масою спокою, котра відрізняється від нуля (альфа-, бета-частинки, нейтрони) та електромагнітні випромінювання (рентгенівське та гамма-випромінювання), котрі при взаємодії з речовинами можуть утворювати в них іони.

Альфа-випромінювання — це потік ядер гелія, що випромінюється речовиною при радіоактивному розпаді ядер з енергією, що не перевищує кількох мегаелектровольт (МеВ). Ці частинки мають високу іонізуючу та низьку проникну здатність.

Бета-частинки — це потік електронів та протонів. Проникна здатність (2,5 см в живих тканинах і в повітрі — до 18 м) бета-частинок вища, а іонізуюча — нижча, ніж у альфа-частинок.

Нейтрони викликають іонізацію речовини та вторинне випромінювання, яке складається із заряджених частинок і гамма-квантів. Проникна здатність залежить від енергії та від складу речовин, що взаємодіють.

Гамма-випромінювання — це електромагнітне (фотонне) випромінювання з великою проникною і малою іонізуючою здатністю з енергією 0,001—3 МеВ.

Рентгенівське випромінювання — випромінювання, яке виникає в середовищі, котре оточує джерело бета-випромінювання, в прискорювачах електронів і є сукупністю гальмівного та характеристичного випромінювань, енергія фотонів котрих не перевищує 1 МеВ. Характеристичним називають фотонне випромінювання з дискретним спектром, що виникає при зміні енергетичного стану атома.

Гальмівне випромінювання — це фотонне випромінювання з неперервним спектром, котре виникає при зміні кінетичної енергії заряджених частинок.

Активність А радіоактивної речовини — це кількість спонтанни ядерних перетворень dN в цій речовині за малий проміжок часу dl поділене на цей проміжок:

Одиницею вимірювання активності є беккерель (Бк). 1 Бк — одн< ядерне перетворення за секунду. Кюрі (Кі) — спеціальна одиниці активності: 1 Кі= 3,7х1010 Бк .

Ступінь іонізації оцінюється за експозиційною дозою рентгенівською або гамма-випромінювання.

Експозиційною дозою називається повний заряд dQ іонів одног< знака, що виникають в повітрі при повному гальмуванні всіх вторинниз електронів, котрі були утворені фотонами в малому об'ємі повітря, поділений на масу повітря dm в цьому об'ємі:

Одиницею вимірювання експозиційноїдози є кулон на кілограк (Кл/кг). Позасистемна одиниця — рентген (Р); 1 Р=2,58x1 04 Кл/кг. ■

Потужність експозиційної' дози РКСП — це приріс експозиційної дози dX за малий проміжок часу dt, поділений на це* проміжок:

                  •

Одиниця вимірювання — Кл/кг с.                                   

Поглинута доза 'D — це середня енергія d, що передаєтьс

випромінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі, поділені

на масу речовини в цьому об'ємі:

Одиниця поглинутої дози грей (Гр), рівна 1 Дж/кг. Позасистемні
одиниця — рад; 1 рад=0,01 Гр.                                                                                  '

В зв'язку з тим, що однакова поглинута доза різних виді] випромінювання викликає в організмі різний біологічний ефект, введені поняття еквівалентної дози Н, котра дозволяє визначати радіаційну небезпеку впливу випромінювання довільного складу і визначається за формулою:

де Кя — безрозмірний коефіцієнтякості.

Одиницею вимірювання еквівалентної дози є зиверт (Зв); 1 Зв=100 бер (біологічний еквівалент рада) — спеціальна одиниця еквівалентної дози.

Згідно з нормами радіаційної безпеки НРБ 76/87 введено показник, що характеризує іонізуюче випромінювання — керма.

Керма К — це відношення суми початкових кінетичних енергій dK всіх заряджених іонізуючих частинок в елементарному об'ємі речовини, до маси dm речовини в цьому об'ємі:

Керму вимірюють тими ж одиницями, що й поглинуту дозу) Грей, рад).

Експозиційна доза є мірою енергії, котра передається фотонами одиниці маси повітря в процесі взаємодії, тобто одночасно пов'язане з кермою фотонного випромінювання в повітрі К: