|
Bartosz Żychowski Marcin Żurek |
Rok: II |
Grupa: 6 |
Zespół: 5 |
|||
Dozymetria promieniowania gamma |
Nr ćwiczenia: 96 |
||||||
|
Data wykonania: 18.03.2008 |
Data oddania:
|
Data zaliczenia: |
Ocena:
|
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z podstawami dozymetrii promieniowania jonizującego. Porównanie własności absorpcyjnych promieniowania gamma różnych materiałów.
Wprowadzenie:
Znamy następujące rodzaje promieniowania jonizującego emitowanego przez jądra:
cząstki ,, promieniowanie γ, neutrony- a także przez atomy: promieniowanie rentgenowskie.
Emisja promieniowania jądrowego zachodzi podczas przemiany jądra atomowego. Prawo rozpadu promieniotwórczego określa zależność od czasu liczby jąder, które nie uległy dotąd przemianie promieniotwórczej:
gdzie:
N - liczba jąder izotopu promieniotwórczego w chwili t=0
N(t) - liczba jąder izotopu, które po czasie t nie uległy jeszcze rozpadowi
- stała rozpadu
Zachodzi związek:
gdzie T1/2 - okres połowicznego zaniku (rozpadu), czyli czas po upływie którego liczba jąder izotopu promieniotwórczego maleje do polowy pierwotnej ich liczby N0.
Aktywność izotopu promieniotwórczego jest to liczba rozpadów jąder w jednostce czasu. jednostką aktywności jest 1 Bq (Becquerei): 1 Bq =1 rozpad na 1 sek.
Z punktu widzenia oddziaływania biologicznego różne rodzaje promieniowania jonizującego różnią się między sobą gęstością wywoływanej jonizacji, zasięgiem w poszczególnych tkankach oraz przestrzennym rozkładem produkowanych jonów. W celu ilościowego rozważania biologicznych skutków oddziaływania promieniowania jonizującego na organizm ludzki a także umożliwienia ich porównywania wprowadzono następujące wielkości charakterystyczne:
- dawka - równoważnik dawki - współczynnik jakości Q
Dawka pochłonięta D0 jest to energia zaabsorbowana przez jednostkę masy (1 kg) napromieniowanej substancji. Jednostką dawki jest 1 gray, który odpowiada energii 1 J zaabsorbowanej przez masę 1 kg: 1 [Gy]=1[J/kg].
Dozymert powinien:
- rejestrować sumaryczny strumień badanego promieniowania
- mierzyć dawkę (widzialną w dozymetrze energię albo prąd jonizacyjny)
- symulować żywą tkankę pod względem pochłaniania promieniowania
Najczęściej przy pomocy dozymetru można mierzyć moc dawki (dawka promieniowania w jednostce czasu). Spotykane radiometry do pomiaru równoważnika mocy dawki są najczęściej wyskalowane w następujących jednostkach: mR/h lub Sv/h.
Moc dawki promieniowania γ(X) w zależności od aktywności źródła można określić za pomocą poniższego wzoru przy założeniu, że źródło promieniowania jest punktowe (można to założyć, jeżeli odległość od źródła jest co najmniej 10 razy większa od największego wymiaru liniowego źródła):
gdzie:
D - dawka (D/t wyrażone w Sv/h)
a - aktywność źródła
r - odległość od punktowego źródła promieniowania w metrach
t - czas w godzinach
Iγ stała charakterystyczna dla danego izotopu promieniotwórczego
Tabele pomiarowe:
l0= 9,7mm
Tabela: Moc równoważnika dawki dla źródła cez
Odległość [cm] |
Numer pomiaru |
Odległość [cm] |
Numer pomiaru |
||||
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
2 |
3 |
0 |
8,50 |
8,17 |
9,19 |
14 |
0,37 |
0,41 |
0,42 |
0,5 |
7,67 |
6,78 |
5,34 |
12 |
0,37 |
0,36 |
0,49 |
1 |
5,07 |
4,94 |
5,21 |
10 |
0,62 |
0,53 |
0,45 |
1,5 |
3,57 |
4,38 |
3,49 |
8 |
0,55 |
0,48 |
0,68 |
2 |
3,42 |
3,18 |
3,77 |
7 |
0,68 |
0,81 |
0,63 |
2,5 |
2,08 |
2,51 |
3,08 |
6 |
0,84 |
0,93 |
0,86 |
3 |
2,15 |
2,05 |
2,57 |
5 |
1,43 |
1,28 |
1,34 |
4 |
1,16 |
1,43 |
1,58 |
4 |
1,71 |
1,37 |
1,54 |
5 |
1,27 |
1,12 |
1,25 |
3 |
2,50 |
2,06 |
2,17 |
6 |
0,98 |
1,08 |
0,98 |
2,5 |
2,56 |
2,41 |
2,61 |
7 |
0,75 |
0,81 |
0,78 |
2 |
3,30 |
3,64 |
2,70 |
8 |
0,59 |
0,57 |
0,63 |
1,5 |
3,43 |
3,88 |
3,85 |
10 |
0,50 |
0,54 |
0,49 |
1 |
4,77 |
4,65 |
4,96 |
12 |
0,45 |
0,56 |
0,49 |
0,5 |
6,06 |
6,69 |
6,21 |
14 |
0,50 |
0,39 |
0,32 |
0 |
8,33 |
8,76 |
8,11 |
Tabela: Pomiar tła
Nr. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Tło [μSv/h] |
0,16 |
0,14 |
0,16 |
0,17 |
0,15 |
0,11 |
0,13 |
0,19 |
0,16 |
0,13 |