Методы дозиметрии (10031)

Посмотреть архив целиком

Министерство образования и науки Украины

Донецкий национальный университет

Биологический факультет



















РЕФЕРАТ

По радиобиологии

На тему: «Методы дозиметрии»





Выполнила:

Студентка 4 курса

Группы 4 – Г

Полещук А. В.

Преподаватель:

Горецкий О. С.









Донецк 2010 г.





Содержание



Введение 3

Понятие дозиметрии 6

Методы дозиметрии 7

Биологические методы 7

Физические методы 9

Химические методы 10

Ионизационный метод 13

Люминесцентный метод 15

Заключение 17

Литература 18







Введение



Дозиметрия ионизирующих излучений рассматривает свойства ионизирующих излучений, физические величины, характеризующие поле излучения или взаимодействие излучения с веществом, а также принципы и методы их определения.

Дозиметрия имеет дело с такими физическими величинами, которые связаны с ожидаемым радиационным эффектом. Эти величины обычно называют дозиметрическими. Установленная связь между измеряемой физической величиной и ожидаемым радиационным эффектом – важнейшее свойство дозиметрических величин. Вне этой связи дозиметрические измерения теряют смысл.

Первопричиной радиационных эффектов является поглощение энергии ионизирующих излучений облучаемым объектом, и доза как мера поглощенной энергии оказывается основной дозиметрической величиной.

Важнейшая задача дозиметрии – определение дозы излучения в различных средах и особенно в тканях живого организма. Для этой цели используют различные расчетные и экспериментальные методы.

Количественное определение дозы излучения, действующей на живой организм, необходимо, прежде всего, для выявления, оценки и предупреждения возможной радиационной опасности для человека. Если врачи-гигиенисты и радиобиологи должны ответить на вопрос, каковы предельно допустимые с точки зрения биологической опасности уровни излучения, то дозиметристы должны обеспечить правильное измерение (определение) этих уровней. Развитие дозиметрии первоначально полностью определялось необходимостью защиты человека от вредного воздействия ионизирующих излучений. Вскоре после открытия рентгеновского излучения (1895 г.) было обнаружено его вредное действие на человека, и возникла необходимость в количественной оценке степени радиационной опасности. Для измерения интенсивности рентгеновского излучения начали использовать фотографический эффект, флюоресценцию, тепловой эффект, а также химические методы. В дальнейшем измерение физических величин, характеризующих рентгеновское излучение и его взаимодействие со сферой, выделилось в самостоятельную область – рентгенометрию, являющуюся теперь составной частью дозиметрии ионизирующих излучений. В рентгенометрии определились основные величины, подлежащие измерению, и сформировались почти все методы современной дозиметрии.

С помощью дозиметрических приборов можно осуществлять два основных типа измерений, имеющих важное практические значение. К первому типу относятся измерения суммарной дозы (или количества) излучения, полученной в течение всего периода воздействия и выраженной в рентгенах. Примерами индивидуальных дозиметров являются ионные камеры, фотографические плоские пленочные дозиметры и телескопические устройства, работающие на принципе свечения фосфата серебра. Ко второму типу относятся измерения интенсивности излучения, выражаемой в рентгенах (или его долях) в час. К числу дозиметров, используемых для определения интенсивности излучения, относятся ионные камеры, счетчики Гейгера – Мюллера или сцинтилляционные счетчики, которые комбинируются с соответствующими электронными и электроизмерительными устройствами. Величина замеренной такими приборами интенсивности излучения может быть переведена в суммарную дозу облучения путем умножения соответствующей средней интенсивности излучения на общее время облучения.

Важный аспект приложения дозиметрии – охрана окружающей природной среды, неотъемлимым компонентом которой являются радиационные поля и рассеянные радионуклиды естественного и искусственного происхождения. Дозиметрический контроль окружающей среды и связанные с ним прогнозы радиационной обстановки требуют создания оптимизированных доз и систем развития новых методов дозиметрии, решения вопросов, связанных с определением необходимого объема и точности дозиметрической информации.

Раздел дозиметрии – метрология ионизирующих излучений – призван обеспечить систематизацию измерений в области ионизирующих излучений и радиоактивности. Специфика предмета измерения ионизирующих излучений оказывает влияние на точность дозиметрических методов. Большинство из них имеют погрешность, оцениваемую десятками процентов, что обусловлено не отсутствием необходимости в повышении точности измерений, а ограниченной возможностью измерительных методов. Усилия должны быть направлены на то, чтобы дать комплексную оценку эффективности воздействия ионизирующих излучений на облучаемый объект.

Во многих случаях нет простой связи между поглощенной энергией излучения и наблюдаемым эффектом. Знание только дозы недостаточно для предсказаний радиационного эффекта, который определяется также пространственным распределением поглощенной энергии по облучаемому объекту, фактором времени, видом и энергией ионизирующих излучений. Эти связи нельзя установить без понимания механизмов радиационных эффектов. Таким образом, дозиметрия смыкается с радиационной физикой.

Поэтому наряду с экспериментальными методами в дозиметрии используют расчетные методы определения дозиметрических величин, основанные на законах взаимодействия ионизирующих излучений с веществом.







Понятие дозиметрии



Дозиметрия - область прикладной физики, в которой изучаются физические величины, характеризующие действие ионизирующих излучении на объекты живой и неживой природы, в частности дозы излучения, а также методы и приборы для измерения этих величин.

Развитие дозиметрии первоначально определялось необходимостью защиты человека от ионизирующих излучений. Вскоре после открытия рентгеновских лучей были замечены биологические эффекты, возникающие при облучении человека. Появилась необходимость в количественной оценке степени радиационной опасности. В качестве основного количественного критерия была принята экспозиционная доза, измеряемая в рентгенах и определяемая по величине ионизации воздуха.

С открытием радия было обнаружено, что и излучения радиоактивных веществ вызывают биологические эффекты, похожие на те, которые вызываются рентгеновским излучением. При добыче, обработке и применении радиоактивных препаратов возникает опасность попадания радиоактивных веществ внутрь организма. Развились методы измерения активности радиоактивных источников (число распадов в секунду), являющиеся основой радиометрии.

Разработка и строительство ядерных реакторов и ускорителей заряженных частиц, развитие ядерной энергетики и массовое производство радиоактивных изотопов привели к большому разнообразию видов ионизирующих излучений и к созданию многообразных дозиметрических приборов (дозиметров).

Исследования биологического действия ионизирующих излучений на клеточном и молекулярном уровнях вызвали развитие микродозиметрии, исследующей передачу энергии излучения микроструктурам вещества.







Методы дозиметрии



У человека в процессе эволюции не выработалось органов чувств, способных к специфическому восприятию ионизирующих излучений, которые невидимы, не имеют цвета, запаха, а также не действуют немедленно поражающе, подобно электрическому току. Поэтому обнаружение и измерение ионизирующих излучений возможно главным образом с помощью различных детекторных приборов, регистрирующих эффект действия излучений на физические, химические, биологические и другие свойства, на которых основаны методы измерения.



Биологические методы



Вид преобразований в облученном веществе зависит от типа ионизирующего излучения. Поток заряженных и частиц, проходя через вещество, взаимодействует, в основном, с электронами атомов и передает им свою энергию, которая расходуется на отрыв электрона от атома (ионизация) и возбуждение атома (переход одного из электронов с ближних орбит на более удаленную от ядра оболочку). При этом энергия частиц распределяется на эти два процесса примерно пополам.



Табл. 1 Пробег и частиц в мышечной ткани

Энергия частиц, МэВ

Пробег, мм

частицы

частицы

0,1

-

0,1

0,3

-

0,7

0,5

-

1,4

0,6

-

1,7

1,0

0,003

3,5

1,2

0,004

4,3

2,0

0,01

8,0

2,3

0,012

9,6

3,0

0,015

12,5

3,5

0,02

14,5

5,0

0,05

-



Из таблицы 1 видно, что если радиоактивный элемент не находится внутри организма, частицы через неповрежденную кожу практически проникнуть не могут.

Число ионизированных и возбужденных атомов, образуемых частицей на единице длины пути в среде, в сотни раз больше, чем у частицы. Это обусловлено тем, что масса частицы примерно в 7000 раз больше массы частицы (электрона) и, следовательно, при одной и той же энергии ее скорость значительно ниже (в воздухе - порядка 20000 км/с и 220000-270000 км/с соответственно). Очевидно, что чем меньше скорость частицы, тем больше ее вероятность взаимодействия с атомами среды, следовательно, и больше потери энергии на единице пути и меньше пробег. Из табл. 2 следует, что пробег частиц в мышечной ткани в 1000 раз меньше, чем пробег частиц той же энергии. Из этой же таблицы ясно, что и излучения значимый вред живому организму приносят при попадании внутрь его, а при попадании на кожу – при высокой концентрации и длительном времени воздействия.


Случайные файлы

Файл
31753.rtf
17927.rtf
140558.doc
15486-1.rtf
64689.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.