1tom248

9. METROLOGIA

498

Są stosowane również wskaźniki temperatury, które umożliwiają tylko stwierdzeń' osiągnięto określoną wartość temperatury. Najczęściej wskaźnikami termometrycz⁶^ są stożki termometryczne (stożki Segera), wskazujące temperatury w zak*^ 600 — 20O0'C, stopniowane co 15-h40^cĆ. Farby termometryczne zmieniające t,^resie w sposób ciągły są produkowane dla temperatur w zakresie 120 — 400°C, natony"-¹'

0    wyraźnie określonych punktach zmiany barwy w przedziale 40-t-1350°C.    " ^lasi

Pomiar ilości ciepła sprowadza się do pomiaru masy i różnicy temperatur na donh w

1    wypływie płynu będącego nośnikiem ciepła, przy czym musi być znana wartość cient właściwego. Ciepłomierz działa na zasadzie całkowania strumienia ciepła, co wvmas' ciągłego pomiaru strumienia masy i różnicy temperatur. Jako czujniki temperatury S stosowane termorezystory platynowe lub termoelemcnty, natomiast jako przepływomic* rze stosuje się często przepływomierz ultradźwiękowy lub turbinowy.

9.10.4. Pomiary promieniowania jonizującego

Promieniowaniem jonizującym jest promieniowanie izotopów' promieniotwórczych (a, fi, y) promieniowanie rentgenowskie oraz promieniowanie kosmiczne. Wielkościami charakteryzującymi promieniowanie jonizujące są przede wszystkim: strumień cząstek lub kwantów, energia cząstek lub kwantów oraz gęstość powierzchniowa strumienia cząstek i strumienia energii. Stosowana jednostką energii jest mcgaclektronowolt. przy czym 1 MęV = 1,6021892 10 ¹³ J.

Źródło promieniowania izotopowego jest charakteryzowane rodzajem promieniowania, aktywnością i okresem połowicznego rozpadu (czasem połowicznego zaniku). Aktywność jest to liczba przemian jądrowych zachodzących w' źródle promieniotwórczym w jednostce czasu. W układzie SI jednostką podstawową aktywności jest bekerel. Źródło ma aktywność jednego bekerela, jeżeli zachodzi w nim jedna przemiana jądrowa na sekundę (1 Bu = 1/s). Dawniej jednostką aktywności był kiur (curie), przy czym 1 Ci = 3,7 ■ 10^lrf Bq. Okres połowicznego rozpadu (okres półrozpadujjest to czas, w którym aktywność nuklidu promieniotwórczego zmniejsza się do połowy swojej wartości początkowej.

Pomiar promieniowania jonizującego polega zarówno na zliczaniu cząstek (lub kwantów energii), jak i na pomiarze skutków oddziaływania promieniowania na materię. Efekt działania promieniowania może być wyrażony w postaci: daw'ki ekspozycyjnej, dawki pochłoniętej lub równoważnika daw^:ki.

Dawka ekspozycyjna jest to iloraz dQ przez, dm (X = dQ/dm) wyrażony w C/kg, P-'^z> czym d <2 jest wartością bezwzględną sumy ładunków jonów jednego znaku wytworzonych w powietrzu o masie dm wówczas, gdy elektrony uwolnione przez fotony zostaną całkowicie zahamowane. Dawniej jednostka dawki ekspozycyjnej był rentgen (1 R = 2,58-10"⁴ C/kg).    '    . J8

Dawka pochłonięta jest to stosunek średniej energii dWj przekazanej przez promieni wanie jonizujące materii o masie dm odniesiony do masy dm (D = dWJdm), wyrazom w J/kg. W układzie SI jednostką dawki pochłoniętej jest grej (I Gy = 1 J/kg)-jednostką dawki pochłoniętej był rad (1 rd = 0,01 Gy). Dawka pochłonięta jest P°J?^₂ bardziej uniwersalnym niż dawka ekspozycyjna, gdyż ma sens dla każdego osro (powietrze, ściana pracowni, ciało ludzkie).

Do pomiaru mocy dawki promieniowania jonizującego są stosowane radio'’’-“_-._e Przedtem były one skalowane w jednostkach mocy dawki ekspozycyjnej (nA/kg). ■ _va-najczęścicj - w jednostkach mocy dawki pochłoniętej (Gy/s = W/kg). Dla promicm^ ^ nia fi i y można przyjąć w przybliżeniu, że dawce ekspozycyjnej 1 R odpowiada pochłonięta 0,01 J./Tcg. Do pomiaru dawki promieniowania jonizującego służą do-)' (dawkomierze) wyskalowane w jednostkach dawki pochłoniętej lub ekspozycyjnej-

Do celów ochrony przed promieniowaniem wprowadzono pojęcie równo" -|₀. dawki określonego jako H = Dkg. Równoważnik dmvki jest to wyznaczony dla o _nj_a nego punktu tkanki iloczyn dawki pochłoniętej D, współczynnika jakości promienna jj,_;! k_Q oraz innych ewentualnych współczynników modyfikujących. Jednostką równo" - g_v). dawki jest siwert (1 Sv = J/kg). Dawniej stosowaną jednostką był rem (1 rem ==    przy

Wartość k_a zależy od rodzaju promieniowania, co pokazano w tabl. °.I

ary

WIKI.KOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH

499

mieniowaniii pojedynczego narządu lub tkanki posługujemy się pojęciem równo-ⁿ³^ ika dawki II, natomiast przy napromieniowaniu całego ciała albo kilku narządów lub "^aznj_<.__efektywnego równoważnika dawki H_e wyrażonego zależnością

_H^lk_TH_T    (9.41)

T

rfzie' k_r — współczynnik wagowy poszczególnych narządów człowieka; H_T średni vvnow'ażnik dawki _w tkance lub narządzie.

T hlica 9.10. Wartości współczynnika jakości l._e ■ »g [9.46]_

Rodzaj promieniowania	kQ
Rentgenowskie i y powyżej 30 keV /? powyżej 30 kcV /f trylu i oraz neutrony, protony, ciężkie jony Neutrony termiczne	1 1 2 25 4,5

Tablica 9.11. Wartości współczynnika wagowego k_T, wg [9.46]

Tkanka lub narząd	^r
Gonady	0.25
Gruczoły piersiowe	0,15
Czerwony szpik kostny, płuca	012
Tarczyca, powierzchnia kości	0,03
Inne tkanki i narządy^1’	0.30
^11 Dotyczy pięciu najhardziej narażonych tkanek
lub narządów o najwyższych wartościach równoważ-
nika dawki.

Wartość współczynnika Wagowego k_r podano w tabl. 9.11. W tablicy 9.12 podano graniczne dawki roczne dla osób narażonych zawodowo na promieniowanie jonizujące oraz dla pozostałych osób. Dawka ta jest iloczynem mocy dawki promieniowania jonizującego i jego czasu oddziaływania. Przy zagrożeniu promieniowaniem jonizującym należy tak organizować pracę, by otrzymane dawki byłyjak najmniejsze. Kobiety w wieku rozrodczym w ogóle nie powinny być narażone na promieniowanie. Ze względów genetycznych nie ma określonej dopuszczalnej dawki progowej. Wiadomo jednak, że organizm człowieka do kilkudziesięciu dni od momentu poczęcia jest najbardziej wrażliwy na promieniowanie. W zakładach pracy wykorzystujących promieniowanie jonizujące musi być zatrudniony inspektor ochrony radiologicznej. Stosowanie promieniowania jonizującego jest podporządkowane zaleceniom zebranym w Biuletynie informacyjnym, Dodatek nr 2: Prawo Atomowe, Warszawa 1991.

Tablica 9.12. Graniczne dawki roczne, wg [9.46]

Oddziaływanie promieniowania na ludzi	Efektywny równoważnik dawki, mSv	Równoważnik dawki, mSv
	całe ciało	soczewki oczu	inne tkanki
Rażenie zawodowe CSffenfe ludności^1 >	50	150	500
	1	15	50
_____Dane dotyczą również kobiet w ciąży pracujących zawodowo.

licz\ “kodach pomiarowych są stosowane detektory gazowe (komora jonizacyjna, Proporcjonalny, licznik Geigera-Mullcra), scyntylacyjne i półprzewodnikowe. t_asjl °^rf jonizacyjną stosuje się do pomiaru dawki ekspozycyjnej. Wymaga napięcia ich ^ania.?k- 'OD300 V. Licznik proporcjonalny służy do zliczania cząstek oraz detekcji £i_t.jⁿ.®^r§ii i wymaga — zależnie od wypełnienia napięcia zasilania ok. 1000 + 2000 V.

Geigera-Mullera służy do zliczania cząstek, przy czym amplitudy impulsów' ro'(j^^IOwy^ch nie zależą od energii wpadających cząstek. Napięcie zasilania zależy od wypełnienia: dla chlorowcowych czynników gaszących wynosi ok. 300 + 5Ó0 V, Pietw ^Iast organicznych czynników' gaszących ok. 800+ 1100 V. Trwałość liczników * »JS° typu wynosi ok. 10¹⁰ zliczeń, drugiego typu - 10⁸ zliczeń. Liczniki itapjP. ⁿ'^eniem chlorowcowym są bardziej odporne na przekroczenie dopuszczalnego ^?cia zasilania. Licznik scyntylacyjny umożliwia detekcję energii cząstek i wymaga