Hlavní jednotkou je 1 becquerel = 1 Bq= 1 reciproká sekunda = 1 s




Download 29.46 Kb.
Sana07.04.2017
Hajmi29.46 Kb.

Jednotky

Základní veličinou v radiochemii je aktivita. Aktivita A nějakého tělesa z radioaktivního prvku (nuklidu) je definována jako diferenciální podíl počtu radioaktivních přeměn N a času t



Hlavní jednotkou je 1 becquerel = 1 Bq= 1 reciproká sekunda = 1 s-1. Dočasnou jednotkou, která se vyskytuje zejména ve starší literatuře, je 1 curie. Vztah k 1 Bq je následující:

1 curie =1 Ci = 3,7 * 1010 Bq (přesně).

Jednotka 1 Ci byla původně definována jako množství radonu, které je v radioaktivní rovnováze s 1 g rádia (hmotnostně 6,5.10-6g radonu za normálních podmínek. Jeden curie radonu představuje 1,76.1016 atomů, z nichž se za každou sekundu rozpadne zhruba 3,7.1010 atomů. Posléze byla jednotka vztažena přímo na jeden gram rádia, ale ukázalo se, že podle různých měření značně (4%) kolísá počet atomů přeměněných za jednu sekundu v jednom gramu. Proto nakonec byla tato jednotka definována vztahem k 1 becquerelu.

Jednotkami odvozenými od této základní jednotky jsou


  • měrná aktivita (vztaženo na jednotku hmotnosti), tj. a=A/m

  • objemová aktivita (vztažena na jednotku objemu) tj. aV= A/V

  • plošná aktivita (vztažena na jednotku plochy) tj. aA = A/S

  • lineární aktivita (vztažena na jednotku délky) tj al= A/l

  • molární aktivita (vztažena na jednotku látkového množství) tj. am= A/n

Poločas (přeměny) (T1/2)

Poločasem (poločasem rozpadu nebo přeměny) T1/2 rozumíme střední časový interval, za který se z jakéhokoli počátečního množství stejnorodých atomů (nuklidů) samovolně radioaktivně přemění právě polovina tohoto množství:

kde λ značí přeměnovou konstantu sledovaného radioaktivního vzorku.


Přeměnová konstanta (λ)

Přeměnovou konstantou (rozpadovou konstantou) λ rozumíme veličinu charakterizující časovou nestálost radioaktivního prvku (nuklidu). Přeměnová konstanta je konstantou úměrnosti mezi časovým (t) úbytkem počtu atomů (N) radionuklidu –dN/dt, způsobeným samovolnou přeměnou, a celkovým počtem atomů N téhož nuklidu, dosud radioaktivně nepřeměněných. Vyplývá z časového zákona samovolných radioaktivních přeměn a je definována vztahem



Rozměr je čas-1, jednotkou pak reciproká sekunda, tj. s-1.

Přeměnová konstanta je měrnou veličinou aktivity daného prvku vztaženou na celkový počet nuklidů N ve zkoumaném vzorku. Je tedy určena také následujícím vztahem:

Souvislost se střední dobou života udává vztah



Ještě v této souvislosti připomeneme platnost statistického zákona pro rozpad



kde N0 je počet nerozpadlých atomů v počátečním okamžiku sledování a N počet nerozpadlých po čase t.

Pro přeměnovou konstantu se jednotka becquerel (Bq) nepoužívá, je určena výhradně aktivitě a jednotkám z ní odvozeným.

Hustota proudu částic

Hustotou proudu částic J rozumíme (diferencilání) podíl počtu částic N, které projdou za určitý čas t nějakou rovinnou plochou An (kolmou na směr pohybu částic) a velikosti této plochy a příslušného časového intervalu. Ve vektorovém zápisu:

Jednotkou je reciproký čtverečný metr za sekundu, tj.

Metr (belgilanishi: m; grekcha μέτρον - o'lchov) - SI dagi uzunlik o'lchov birligi. 1 metr - yorug'lik nurining vakuumda, 1/299 792 458 soniya ichida bosib o'tgan masofasiga teng.
m-2s-1.


Lineární součinitel zeslabení

Lineárním součinitelem zeslabení μ rozumíme míru poklesu hustoty proudu částic J v závislosti na délce x jejich dráhy v dané látce podle vztahů:

Hlavní jednotkou lineárního součinitele zeslabení je reciproký metr, tj. m-1.

Převrácená hodnota lineárního součinitele zeslabení (1/μ) znamená tloušťku vrstvy nějaké látky, ve které se hustota proudu částic zeslabí z počáteční hodnoty J0 na hodnotu J=J0/e 0,368 J0.

Polotloušťka

Polotloušťkou (polovrstvou) d1/2 rozumíme tloušťku zeslabující vrstvy redukující hustotu proudu částic J při neusměrněném svazku na polovinu původní hodnoty. Pro exponenciální absorpci platí, že

kde μ je lineární součinitel zeslabení. Tloušťka vrstvy se rozumí ve směru stejném se směrem hustoty proudu částic.


Střední doba života

Střední dobou života  radioaktivního prvku se rozumí střední doba, za kterou klesne počet N0 atomů nebo jader určitého druhu, které existují v určitém stavu na počet rovnající se hodnotě

N = N0/e

kde e je základ přirozených logaritmů ( e  2,718282).

Rozměr je 1 s.
Celkový tok částic

Celkovým tokem částic (emisí zdroje) p se rozumí podíl počtu částic N emitovaných nějakým zdrojem a času t, ve kterém tyto částice prošly zvolenou plochou určité velikosti



Rozměr je čas-1, hlavní jednotkou je tedy s-1.


Hustota prošlých částic

Při vyjadřování celkového radiačního zatížení se používá veličina zvaná hustota prošlých částic – fluence částic . Rozumí se tím podíl počtu částic N dopadajících na malou kouli a plochy hlavního průřezu této koule velikosti a:



Rozměrem se reciproká plocha, hlavní jednotkou pak reciproký čtvereční metr, 1 m-2. Pokud je nezbytné specifikovat typ částic je možné psát hlavní jednotku následovně:

[] = 1 částice na 1 čtverečný metr.

Koule je v definici použita proto, protože se jedná o částice pohybující se různými směry a pro každý směr je takto uvažován shodný vztažný průřez a. Střed koule přitom leží v místě, kde vyjadřujeme hustotu prošlých částic.


Hustota toku částic

Hustotou toku částic φ rozumíme podíl hustoty prošlých částic ΔΦ a času Δt



Hlavní jednotkou hustoty toku částic je reciproký čtverečný metr na jednu sekundu, tj. m-2s-1.

Hustota toku částic je v případě neutronů ekvivalentní hustotě toku neutronů dané součinem nv, kde n značí hustotu počtu neutronů a v jejich střední rychlost.

Celková ionizace

Celkovou ionizací (celkovou ionizační schopností částic) N rozumíme počet dvojic iontů vytvořených jednou částicí daného záření podél celé její dráhy v daném prostředí. Jedná se o bezrozměrnou veličinu.

Dávka absorbovaná

V současnosti nejpoužívanější veličiny v jaderných oborech pro vyjádření vztahu záření a hmoty, se kterou záření interaguje, jsou dávky – absorbovaná a ekvivalentní.

Dávkou absorbovanou D nějakého ionizujícího záření rozumíme podíl energie WD ionizujícího záření absorbovaného nějakým objemovým elementem a hmotnosti m látky obsažené v tomto objemu.



Rozměr této veličiny vychází : dim D = L2T-2. Hlavní jednotka je odvozena z definice :

[D] = 1 J kg-1 = 1 gray = 1 Gy

Dočasnou jednotkou je dozimetrická jednotka 1 rad:

[D] = 10-2 J kg-1 = 1 rad = 10-2 Gy

Občas byla používána i značka rd.


Dávka ekvivalentní

Účinek dávky absorbované na živou hmotu je velmi silně závislý na typu záření a typu tkáně, která je ozářena. Z tohoto důvodu bylo nutné vytvořit veličinu, která bude vyjadřovat míru poškození živé hmoty. Touto veličinou je dávka ekvivalentní.

Dávkou ekvivalentní Dekv nějakého ionizujícího záření se rozumí součin dávky absorbované D a koeficientu relativní biologické účinnosti k příslušného objektu:

Dekv = D.k

Koeficient relativní biologické účinnosti je bezrozměrný, tj. rozměr dávky ekvivalentní je shodný s rozměrem dávky absorbované. Z důvodu nebezpečí záměny, z hlediska zdravotnictví osudné, byla přijata nová jednotka se samostatným názvem – 1 Sievert (podle švédského fyzika Rolfa Sieverta (1896-1966).

[Dekv] = 1 J kg-1 = 1 sievert = 1 Sv

Dočasnou jednotkou je 1 rem = 0,01 J kg-1.
Dávková rychlost

Dávkovou rychlostí (též dávkovým příkonem nebo dávkovou intenzitou) JD se rozumí časová změna střední hodnoty dávky, tj.:



Hlavní jednotkou je 1 gray za sekundu, 1 Gy s-1.


Ozáření

Ozářením (expozicí) X rozumíme podíl střední hodnoty součtu elektrických nábojů Q všech iontů jednoho znaménka vzniklých v nějakém množství vzduchu po doletu všech elektronů (tj negatronů i pozitronů) uvolněných dopadajícími fotony v objemovém elementu vzduchu a hmotnosti m tohoto objemu vzduchu



Ionizace vyvolaná absorpcí brzdného záření, vysílaného sekundárními elektrony, se do součtu elektrických nábojů Q nezahrnuje. Rozměr této jednotky je: čas . proud . hmotnost-1. Hlavní jednotkou je

[X] = 1 coulomb na 1 kilogram = 1 C kg-1 = 1 A.s-1.kg-1.

Dříve užívaná jednotka 1 rentgen má k hlavní jednotce následující vztah:

1 rentgen = 1 R = 2,58.10-4 C.kg-1 (přesně)

Rentgen byl dříve definován jako takové ozáření elektromagnetickým zářením X nebo , které vzbudí v 0,001293 g vzduchu ionty (obojího znaménka) s celkovým kladným nábojem rovným 1 elektrostatické jednotce elektrického náboje.

V uvedeném množství vzduchu vytvoří tedy 1 rentgen 2,08.109 párů iontů. Počítáme- li s hodnotou 34 eV potřebnou pro vznik jednoho páru iontů, představoval 1 rentgen energii 7,1.104 MeV absorbovanou v jednom cm3 vzduchu. Přepočítáme-li to na jeden gram vzduchu je hodnota pohlcené energie 5,5.107 MeV ≈ 88.10-7 J.
Expoziční rychlost

Expoziční rychlostí (expozičním příkonem, dříve též ozařovací rychlostí) rozumíme časovou změnu ozáření X, tj.





kde ΔX značí střední hodnotu přírůstků ozáření v časovém intervalu Δt. Hlavní jednotkou expoziční rychlosti je ampér na kilogram, A .kg-1.


Download 29.46 Kb.

Bosh sahifa
Aloqalar

    Bosh sahifa


Hlavní jednotkou je 1 becquerel = 1 Bq= 1 reciproká sekunda = 1 s

Download 29.46 Kb.