Säteilyn mittayksiköt. Läpäisevän säteilyn mittayksiköt

Viime vuosisadan puolivälistä lähtien uusi sana on tullut tieteelliseen säteilyyn. Sen löytö on mullistanut fyysikkojen mielet kaikkialta maailmasta ja antanut meille mahdollisuuden pudottaa joitain newtonilaisia teorioita ja tehdä rohkeita oletuksia maailmankaikkeuden rakenteesta, sen muodostumisesta ja paikastamme siinä. Mutta tämä koskee asiantuntijoita. Asukkaat vain huokaavat ja yrittävät koota tällaista hajanaista tietoa tästä aiheesta. Prosessin monimutkaisuus on se, että säteilymittausyksiköitä on melko vähän, ja kaikki ovat tukikelpoisia.

terminologia

Ensimmäinen termi, johon on vastattava, on itse säteily. Tämä on mineraalihiukkasten, kuten elektronien, protonien, neutronien, heliumatomien ja muiden aineiden, säteilyprosessin nimi. Hiukkasista riippuen säteilyominaisuudet eroavat toisistaan. Säteilyä havaitaan joko hajotettaessa aineita yksinkertaisemmiksi tai niiden synteesiin.

Säteilyyksiköt ovat ehdollisia käsitteitä, jotka ilmaisevat kuinka monta alkuainehiukkasta vapautuu aineesta. Tällä hetkellä fysiikka toimii seitsemällä eri yksiköllä ja niiden yhdistelmällä. Tämä antaa meille mahdollisuuden kuvata eri prosessit, jotka tapahtuvat aineen kanssa.

Radioaktiivinen hajoaminen on mielivaltainen muutos epävakaassa atomien ytimessä vapauttamalla mikropartikkelit.

Hajoamisvakio on tilastollinen käsite, joka ennustaa atomin todennäköisyyden hajoamista tietyn ajanjakson ajan.

Puoliintumisaika on ajanjakso, jonka aikana puolet aineen kokonaismäärästä hajoaa. Joillekin elementeille se lasketaan minuutteina ja muille - vuosia ja jopa vuosikymmeniä.

Mikä on säteilyn mittaus

Säteilyn yksiköt eivät ole ainoita, joita käytetään radioaktiivisten aineiden ominaisuuksien arvioimiseen . Lisäksi ne käyttävät seuraavia määriä:
- säteilylähteen toiminta;
- vuon tiheys (ionisoivan partikkeleiden määrä yksikköä kohti).

Lisäksi säteilyn vaikutuksesta eläville ja ei-eläville esineille on eroa. Joten, jos aine ei ole elossa, niin käsitteet koskevat sitä:

- imeytynyt annos;
- altistusannos.

Jos säteily on vaikuttanut elävään kudokseen, käytä seuraavia termejä:

- ekvivalentti annos;
- tehokas vastaava annos;
Annosnopeus.

Säteilymittausyksiköt ovat, kuten edellä mainittiin, tutkijoiden hyväksymät ehdolliset numeeriset arvot, jotka helpottavat laskutoimituksia ja rakentavat hypoteeseja ja teorioita. Ehkä siksi ei ole olemassa yhtä yleisesti hyväksyttyä mittayksikköä.

Curie

Yksi säteilyn mittayksiköistä on curie. Se ei kuulu järjestelmään (se ei kuulu SI-järjestelmään). Venäjällä sitä käytetään ydinfysiikassa ja lääketieteessä. Aineen aktiivisuus on sama kuin yksi curie, jos sekunnissa sillä on 3,7 miljardia radioaktiivista hajoamista. Eli voimme sanoa, että yksi curie on yhtä kuin kolme miljardia seitsemänsataa miljoonaa becquerelia.

Tämä luku johtui siitä, että Maria Curie (joka esitteli käsitteen tieteenalalla) suoritti hänen kokeilunsa radiumilla ja otti perustaksi sen hajoamisnopeuden. Mutta ajan mittaan fyysikot päättivät, että tämän yksikön numeerinen arvo on paremmin sidoksissa toiseen - Becquereliin. Tämän avulla voidaan välttää joitain virheitä matemaattisissa laskelmissa.

Kurssien lisäksi usein on mahdollista löytää moninkertaisia tai murto-osia, kuten:
- megaculukset (3,7 x 10 becquerelin 16. asteessa);
- килокюри (3,7 tuhatta miljardia becquerelia);
- millicuries (37 miljoonaa becquerelia);
- microcurie (37 tuhat becquereliä).

Tämän yksikön avulla voidaan ilmaista aineen tilavuus, pinta tai spesifinen aktiivisuus.

becquerel

Becquerel-säteilyn annosyksikkö on systeeminen ja se sisältyy kansainväliseen yksikköjärjestelmään (SI). Se on yksinkertaisin, koska yhden becquerelin säteilytoiminta tarkoittaa sitä, että aineessa on vain yksi radioaktiivinen hajoaminen sekunnissa.

Se sai nimensä ranskalaisen fyysikon Antoine Henri Becquerelin kunniaksi. Nimi on hyväksytty viime vuosisadan lopulla ja se on edelleen käytössä. Koska tämä on melko pieni yksikkö, desimaalikonsoleita käytetään toiminnan osoittamiseen: kilo, milli-, mikro- ja muut.

Äskettäin Becquerelien kanssa käytettiin tällaisia Extrasystem-yksiköitä kuten Curie ja Rutherford. Yksi varaus on yhtä miljoonaa becquereliä. Irto- tai pinta-aktiivisuuden kuvauksessa voidaan löytää becquerelin merkinnät kilogrammaa kohden, Becquerel per metri (neliö tai kuutiometri) ja niiden erilaiset johdannaiset.

Röntgen

Säteilymittausyksikkö ei myöskään ole systeemistä, vaikka sitä käytetään kaikkialla kuvaamaan saadun gamma-säteilyn altistusannosta. Yksi röntgensäde on yhtä suuri kuin säteilyannos, jossa yksi kuutiosenttimetri ilmaa normaalissa ilmakehän paineessa ja nolla lämpötilassa kantaa latauksen, joka on 3,3 * (10 * -10). Tämä vastaa 2 miljoonaa paria ioneja.

Huolimatta siitä, että Venäjän federaation lainsäädännön mukaan useimpien ei-systeemisyksiköiden käyttö on kielletty, röntgensäteitä käytetään annosmittareiden merkitsemisessä. Mutta niitä ei enää käytetä pian, koska käytännöllisempää on kirjoittaa ja laskea kaikki syntejä ja sievers.

Olen iloinen

Säteilyyksikkö rad on SI-järjestelmän ulkopuolella ja on yhtä suuri kuin säteilymäärä, jossa miljoonasosa energiasta siirretään grammaan ainetta. Eli yksi onnellinen on 0,01 joulea kilogrammaa kohti.

Energiaa absorboiva aine voi olla sekä elävä kudos että muut orgaaniset ja epäorgaaniset aineet ja aineet: maa, vesi, ilma. Koska itsenäinen yksikkö oli iloinen otettavaksi käyttöön vuonna 1953, Venäjällä on oikeus käyttää fysiikkaa ja lääketieteitä.

harmaa

Tämä on toinen yksikkö mittaamaan säteilyn tasoa, jonka kansainvälinen yksikköjärjestelmä tunnustaa. Se heijastaa säteilyn absorboitua annosta. Uskotaan, että aine sai yhden harmaa annoksen, jos säteilyllä lähetetty energia on yhtä joulea kilogrammaa kohden.

Tämä yksikkö sai nimensä englantilaisen tiedemies Lewis Grayin kunniaksi ja otettiin virallisesti käyttöön vuonna 1975. Sääntöjen mukaan yksikön täydellinen nimi on kirjoitettu pienellä kirjaimella, mutta sen lyhennetty nimitys on suuri. Yksi harmaa on sata radia. Yksinkertaisten yksiköiden lisäksi tiede käyttää useita ja vastaavia ekvivalentteja, kuten kilohera, megacre, decigra, centigray, microgrey ja muut.

Sievert

Säteilyn mittausyksikköä käytetään merkitsemään tehokkaita ja ekvivalenttisia säteilyannoksia ja myös SI-järjestelmään, kuten harmaan ja becquerelin. Käytetään tieteessä vuodesta 1978. Yksi sievert on yhtä suuri kuin kilogramman kudoksen absorboima energia, kun altistuminen on yksi lämmitetty gammasäde. Yksikön nimi annettiin ruotsalaisen tutkijan Rolf Sievertin kunniaksi.

Määritelmän mukaan sieverts ja harmaa ovat samanlaisia, toisin sanoen vastaavat ja absorboituneet annokset ovat samankokoisia. Mutta niiden välillä on eroja. Vastaavan annoksen määrittämisessä on otettava huomioon paitsi määrä, myös muut säteilyominaisuudet, kuten aallonpituus, amplitudi ja mitä hiukkasia se edustaa. Siksi absorboituneen annoksen numeerinen arvo kerrotaan säteilyn laatutekijällä.

Joten esimerkiksi kaikissa muissa yhtä suurissa olosuhteissa absorboitunut alfa-hiukkas-vaikutus on kaksikymmentä kertaa vahvempi kuin sama gamma-säteilyannos. Lisäksi on otettava huomioon kudoskerroin, joka osoittaa, miten elimet reagoivat säteilyyn. Siksi radiolääketiedettä käytetään ekvivalenttiannoksella ja tehokkaalla - työterveydellä (säteilyn vaikutusten normalisoimiseksi).

Aurinko vakio

On olemassa teoria, että planeettamme elämä tuli auringon säteilyn ansiosta. Tähdestä peräisin olevan säteilyn mittayksiköt ovat kaloreita ja wattia jaettuna ajan yksiköllä. Siksi päätettiin, koska auringon säteilymäärä riippuu siitä, kuinka paljon lämpöä objektit vastaanottavat ja kuinka paljon se tulee. Vain puolet miljoonasosa vapautetun energian kokonaismäärästä tulee maapallolle.

Säteily tähdistä levittyy avaruudessa valonopeudella ja ilmakehään tulee säteiden muodossa. Tämän säteilyn spektri on melko laaja - "valkoisesta melusta", eli radioaalloista, röntgensäteisiin. Hiukkaset, jotka myös tulevat yhteen säteilyn kanssa, ovat protoneja, mutta joskus voi olla elektronit (jos energian vapautuminen oli suuri).

Auringolta saatava säteily on kaikkien elävien prosessien vetovoima planeetalla. Saamamme energian määrä riippuu vuodenajasta, tähtien sijainnista horisontin yläpuolella ja ilmakehän läpinäkyvyydestä.

Säteilyn vaikutus eläviin asioihin

Jos samojen ominaisuuksien elävät kudokset säteilytetään eri säteilytyypeillä (samassa annoksessa ja voimakkuudessa), tulokset vaihtelevat. Siksi vaikutusten määrittämiseksi vain absorboitunut tai altistusannos on pieni, kuten ei-elottomien esineiden tapauksessa. Stadissa esiintyy läpäisevän säteilyn mittayksiköitä, kuten oluiden ja harmaan sieverteja, jotka ilmaisevat ekvivalenttisen säteilyannoksen.

Vastaava määrä on elävän kudoksen absorboima ja kerrottu ehdollisella (taulukoitulla) kertoimella, jossa otetaan huomioon, kuinka vaarallista tämä tai mikä säteily on. Useimmiten käytetään sievertia mittaamaan sitä. Yksi sievert vastaa sataa oluita. Mitä suurempi säteilykerroin, vastaavasti, säteily on vaarallisempi. Joten fotoneille tämä on yksikkö, ja neutronien ja alfa-hiukkasten - kaksikymmentä.

Tšernobylin tapaturmasta Venäjällä ja muissa IVY-maissa on kiinnitetty erityistä huomiota ihmisten säteilyaltistukseen. Luonnollisten säteilylähteiden ekvivalenttiannos ei saa olla enemmän kuin viisi millisievertaa vuodessa.

Radionuklidien vaikutus ei-eläviin esineisiin

Radioaktiiviset hiukkaset kuljettavat energiaa, jota ne lähettävät aineelle, kun ne törmäävät siihen. Ja mitä enemmän hiukkasia joutuu kosketuksiin tietyn määrän materiaalin kanssa, sitä enemmän energiaa he saavat. Määrä arvioidaan annoksina.

1. Absorboitu annos on radioaktiivisen säteilyn määrä, joka vastaanotettiin aineyksikön avulla. Se mitataan kreikkalaisissa. Tämä arvo ei ota huomioon sitä, että erilaisten säteilyn vaikutukset aineeseen ovat erilaiset.
2. Altistusannos - absorboitunut annos, mutta ottaen huomioon aineen ionisaation aste eri radioaktiivisten hiukkasten vaikutuksesta. Mitattuna kullasta kohti kilogrammaa tai röntgensäteitä.