Unități de măsură a radiației. Unități de măsură a radiațiilor penetrante

De la mijlocul secolului trecut, un cuvânt nou a venit la știință - radiații. Descoperirea sa a revoluționat mintea fizicienilor din întreaga lume și se lasă să se debaraseze unele teorii newtoniene și să facă ipoteze îndrăznețe despre structura universului, crearea sa și locul nostru în el. Dar acesta este totul pentru specialiști. Oamenii din jur doar oftează și încearcă să pună laolaltă cunoștințe disparate despre acest subiect. Complicarea procesului este faptul că există numeroase unități de măsurare a radiațiilor și toate acestea sunt calificate.

terminologie

Primul termen, cu care trebuie să te cunoști, este, de fapt, radiații. Acesta este numele procesului de radiație prin orice substanță a particulelor minute, cum ar fi electronii, protonii, neutronii, atomii de heliu și altele. În funcție de tipul de particule, proprietățile radiațiilor diferă una de cealaltă. Radiația se observă fie în descompunerea substanțelor în cele mai simple, fie în sinteza lor.

Unități de măsură a radiației Sunt concepte condiționale care indică câte particule elementare sunt eliberate din substanță. În prezent, fizica funcționează cu șapte unități diferite și combinațiile lor. Acest lucru ne permite să descriem diferitele procese care au loc cu materia.

Degradarea radioactivă - o schimbare arbitrară a structurii nucleelor ​​instabile de atomi prin eliberarea microparticulelor.

Constanta de dezintegrare Este un concept statistic care prezice probabilitatea descompunerii atomului pentru o anumită perioadă de timp.

timp de înjumătățire - este perioada de timp pentru care se dezintegrează jumătate din cantitatea totală de substanță. Pentru unele elemente, este calculat în câteva minute, în timp ce pentru altele este de ani de zile și chiar de zeci de ani.

Care este măsurarea radiației

Unitățile de radiații nu sunt singurele utilizate pentru evaluarea proprietăților materiale radioactive. În plus, ele utilizează astfel de cantități ca:
- activitatea sursei de radiații -
- densitatea fluxului (numărul particulelor de ionizare pe unitatea de suprafață).

În plus, există o diferență în descrierea efectului radiației asupra obiectelor vii și nonliving. Deci, dacă substanța nu este în viață, atunci conceptele sunt aplicabile la ea:

- doză absorbită-
- expunere.

Dacă radiația a afectat țesutul viu, utilizați următorii termeni:

- doza echivalentă-
- o doză echivalentă eficientă de doză-
- doză.

Unitățile de măsurare a radiațiilor sunt, după cum sa menționat deja mai sus, valori numerice condiționate adoptate de oamenii de știință pentru a facilita calculele și a construi ipoteze și teorii. Probabil, de aceea nu există o unitate comună de măsură.

Curie

Una dintre unitățile de măsurare a radiațiilor este curia. Nu aparține sistemului (nu aparține sistemului SI). În Rusia este folosit în fizica nucleară și în medicină. Activitatea substanței va fi egală cu una curie, dacă într-o secundă va avea 3,7 miliarde de descompuneri radioactive. Asta este, putem spune că un curie este egal cu trei miliarde șapte sute de miliarde de becquereli.

Acest număr se datorează faptului că Maria Curie (care a introdus termenul în știință) și-a desfășurat experimentele pe radiu și a avut ca bază rata decăderii. Dar, în timp, fizicienii au decis că valoarea numerică a acestei unități este mai bine legată de alta - Becquerel. Acest lucru a permis evitarea unor erori în calculele matematice.

În plus față de curies, este adesea posibil să se găsească multiplii sau unități, cum ar fi:
- megakurii (egal cu 3,7 la 10 în gradul 16 becquerels) -
- Killokuri (3,7 miliarde becquereli) -
- millicuri (37 milioane becquereli) -
- microcurie (37 mii becquereli).

Cu ajutorul acestei unități se poate exprima volumul, suprafața sau activitatea specifică a unei substanțe.

Becquerel

Unitatea pentru măsurarea dozei de radiație Becquerel este sistemică și este inclusă în Sistemul Internațional de Unități (SI). Este cel mai simplu, deoarece activitatea radiației într-un becquerel înseamnă că în substanță există numai o singură decădere radioactivă pe secundă.

A primit numele în cinstea lui Antoine Henri Becquerel, fizicianul francez. Numele a fost aprobat la sfârșitul secolului trecut și este încă în uz. Deoarece aceasta este o unitate destul de mică, consolele zecimale sunt folosite pentru a desemna activitatea: kilo, milli-, micro și altele.

Recent, împreună cu Becquerels, au început să fie folosite astfel de unități extrasisteme precum Curie și Rutherford. O rezervă este egală cu un milion de becquereli. În descrierea activității vrac sau de suprafață se găsesc notațiile de becquerel per kilogram, becquerel pe metru (pătrat sau cub) și diversele derivate ale acestora.

Radiografie

Unitatea de măsură a radiațiilor X, de asemenea, nu este sistemică, deși este utilizată peste tot pentru a denumi doza de expunere a radiației gamma obținute. O raze X este egală cu o doză de radiație la care un centimetru cub de aer la o presiune atmosferică standard și la o temperatură zero are o încărcătură egală cu 3,3 * (10 * 10). Aceasta este egală cu două milioane de perechi de ioni.

În ciuda faptului că, conform legislației Federației Ruse, majoritatea unităților non-sistem sunt interzise de utilizare, radiografia este utilizată la marcarea dozimetrilor. Însă vor înceta în curând să fie folosite, pentru că era mai practic să scrii și să calculezi totul în păcate și în felii.

Mă bucur

Unitatea radiativă rad este în afara sistemului SI și este egală cu cantitatea de radiație în care o milionime din energie este transferată la un gram de materie. Asta este, un fericit este de 0,01 joule pe kilogram de materie.

Materialul care absoarbe energia poate fi atât țesut viu, cât și alte substanțe și substanțe organice și anorganice: sol, apă, aer. Ca unitate independentă a fost bucuroasă să fie introdusă în 1953, iar în Rusia are dreptul de a fi folosită în fizică și medicină.

gri

Aceasta este o altă unitate pentru măsurarea nivelului de radiație, care este recunoscută de Sistemul Internațional al Unităților. Aceasta reflectă doza absorbită de radiație. Se crede că substanța a primit o doză de un gri, dacă energia care a fost transmisă cu radiații este egală cu un joulu pe kilogram.

Această unitate a primit numele său în onoarea savantului englez Lewis Gray și a fost introdusă oficial în știință în 1975. Prin reguli, numele complet al unității este scris cu o literă mică, însă denumirea sa abreviată este una mare. Un gri este egal cu o sută de rad. Pe lângă unitățile de simplu, Stiinta folosesc chiar multipli și sub-multipli de echivalentele lor, cum ar fi kilogram, megagrey, detsigrey, santigrey, și alte microg.

Sievert

Unitatea de măsură a radiației sievert este folosită pentru a denota dozele de radiații eficiente și echivalente și, de asemenea, intră în sistemul SI, cum ar fi gri și becquerel. Folosit în știință încă din 1978. Un sievert este egal cu energia absorbită de un kilogram de țesut după expunerea la o gamă de raze gama de încălzire. Numele unității a fost dat în onoarea lui Rolf Sievert, un savant din Suedia.

Judecând prin definiție, sieverts și gri sunt egale, adică doze echivalente și absorbite au aceleași dimensiuni. Dar există o diferență între ele. Atunci când se determină doza echivalentă, este necesar să se ia în considerare nu numai cantitatea, ci și alte proprietăți de radiație, cum ar fi lungimea de undă, amplitudinea și ce particule reprezintă. Prin urmare, valoarea numerică a dozei absorbite este înmulțită cu factorul de calitate a radiației.

De exemplu, pentru toate celelalte condiții egale, efectul alfa-particulei absorbite va fi de douăzeci de ori mai puternic decât aceeași doză de radiații gamma. În plus, este necesar să se țină seama de coeficientul de țesut, care arată modul în care organele reacționează la radiații. Prin urmare, doza echivalentă este utilizată în radiobiologie și eficientă - în sănătatea ocupațională (pentru a normaliza efectele radiației).

Constanta solara

Există o teorie că viața de pe planeta noastră a venit datorită radiației solare. Unitățile de măsură a radiației de la stea sunt calorii și wați, împărțite la unitatea de timp. Așadar, sa decis că cantitatea de radiații de la Soare este determinată de cantitatea de căldură pe care obiectele o primesc și de intensitatea cu care provine. Doar o jumătate de milionime din cantitatea totală de energie eliberată ajunge pe Pământ.

Radiația stelelor se răspândește în spațiu, la viteza luminii și în atmosfera noastră, în formă de raze. Spectrul acestei radiații este destul de larg - de la "zgomot alb", adică unde radio, la raze X. Particulele care vin, de asemenea, cu radiații sunt protoni, dar uneori pot exista electroni (dacă eliberarea de energie a fost mare).

Radiația primită de la Soare este forța motrice a tuturor proceselor vii de pe planetă. Cantitatea de energie pe care o primim depinde de timpul anului, de poziția stelei deasupra orizontului și de transparența atmosferei.

Efectul radiației asupra lucrurilor vii

Dacă țesuturile vii care sunt identice în caracteristicile lor sunt iradiate cu diferite tipuri de radiații (în aceeași doză și intensitate), rezultatele vor fi diferite. Prin urmare, pentru a determina efectele, numai doza absorbită sau de expunere este mică, ca în cazul obiectelor care nu sunt destinate a fi utilizate. Pe scenă apar unități de măsură a radiației penetrabile, cum ar fi sieverturile de la Baire și Gray, care indică o doză echivalentă de radiație.

Echivalent este doza absorbită de țesutul viu și înmulțită cu coeficientul condițional (tabelat), care ia în considerare cât de periculos este acest tip de radiație. Cel mai adesea, o rețea este utilizată pentru măsurarea acesteia. Un sievert este egal cu o sută de beri. Cu cât este mai mare coeficientul subiectelor, radiația este mai periculoasă. Deci, pentru fotoni aceasta este o unitate, iar pentru neutroni și particule alfa - douăzeci.

De la accidentul de la Cernobîl din Rusia și alte țări din CSI, o atenție deosebită a fost acordată nivelului expunerii la radiații la oameni. Doza echivalentă de surse naturale de radiații nu trebuie să fie mai mare de cinci milisieverți pe an.

Efectul radionuclizilor asupra obiectelor non-vii

Particulele radioactive poartă o încărcătură de energie, pe care le transmit substanței când se ciocnesc cu ea. Și cu cât mai multe particule vin în contact cu o anumită cantitate de materie în drumul lor, cu atât mai multă energie va primi. Cantitatea este estimată în doze.

1. Doza absorbită - asta este cantitatea de radiații radioactive, care a fost obținută de o unitate de materie. Se măsoară în greci. Această valoare nu ia în considerare faptul că efectul diferitelor tipuri de radiații asupra materiei este diferit.
2. Doza de expunere - este doza absorbită, dar luând în considerare gradul de ionizare al substanței din efectele diferitelor particule radioactive. Măsurată în coulomburi pe kilogram sau în raze X.