Керма (физика)

редактировать

Найдите kerma в бесплатном словаре Wiktionary.

Kerma - это сокращение от "k inetic e nergy r eleased per unit ma ss »(или« k inetic e nergy r снято в ma tter ", k inetic e nergy r снято в ma terial", «k inetic e nergy r eleased in ma terials»), определяемая как сумма начальных кинетических энергий всех заряженных частиц, освобожденных незаряженным ионизирующим излучением (т. Е. Косвенно ионизирующее излучение, такое как фотоны и нейтроны ) в образце вещества, деленное на массу образец. Он определяется тегом quotient $K = d E tr / dm {\ displaystyle K = \ operatorname {d} \! E _ {\ text {tr}} / \ operatorname {d} \! m}$ ${\ displaystyle K = \ operatorname {d} \! E _ {\ text {tr}} / \ operatorname {d} \! m}$ .

Содержание

1 Единицы
2 Процесс передачи энергии
3 Калибровка приборов радиационной защиты
4 См. также
5 Ссылки

Единицы

Единица измерения кермы в системе СИ - это грей (Гр) (или джоуль на килограмм ), то же самое, что и единица поглощенной дозы. Однако керма может отличаться от поглощенной дозы, в зависимости от задействованной энергии. Это потому, что энергия ионизации не учитывается. В то время как керма приблизительно равна поглощенной дозе при низких энергиях, керма намного выше, чем поглощенная доза при более высоких энергиях, потому что некоторая энергия уходит из поглощающего объема в виде тормозного излучения (рентгеновские лучи) или быстро движущихся электронов., и не считается поглощенной дозой.

Процесс передачи энергии

Энергия фотона передается материи в двухступенчатом процессе. Во-первых, энергия передается заряженным частицам в среде через различные фотонные взаимодействия (например, фотоэлектрический эффект, комптоновское рассеяние, образование пар и фотораспад ). Затем эти вторичные заряженные частицы передают свою энергию среде посредством возбуждения атомов и ионизации.

Для фотонов низкой энергии керма численно приблизительно равна поглощенной дозе. Для фотонов с более высокой энергией керма больше, чем поглощенная доза, потому что некоторые высокоэнергетические вторичные электроны и рентгеновские лучи покидают интересующую область, прежде чем отдать свою энергию. Уходящая энергия считается в керме, но не в поглощенной дозе. Для низкоэнергетических рентгеновских лучей это обычно незначительное различие. Это можно понять, если посмотреть на компоненты кермы.

Есть два независимых вклада в общую керму: керма столкновения $k col {\ displaystyle k _ {\ text {col}}}$ ${\ displaystyle k _ {\ text {col}}}$ и радиационная керма $k rad { \ displaystyle k _ {\ text {rad}}}$ ${\ displaystyle k_ {\ text {rad}}}$ - таким образом, $K = k col + k rad {\ displaystyle K = k _ {\ text {col}} + k _ {\ text {rad }}}$ ${\ displaystyle K = k _ {\ text {col}} + k _ {\ text {rad}}}$ . Керма столкновений приводит к образованию электронов, которые рассеивают свою энергию в виде ионизации и возбуждения из-за взаимодействия между заряженной частицей и атомными электронами. Радиационная керма приводит к образованию излучающих фотонов из-за взаимодействия между заряженной частицей и атомными ядрами, но также может быть результатом аннигиляции в полете.

Часто величина $k col {\ displaystyle k_ { \ text {col}}}$ ${\ displaystyle k _ {\ text {col}}}$ представляет интерес и обычно выражается как

k col = K (1 - g), {\ displaystyle k _ {\ text {col}} = K (1 -g),}

{\ displaystyle k _ {\ text {col}} = K (1-g),}

где g - средняя доля энергии, передаваемой электронам, которая теряется из-за тормозного излучения.

Калибровка приборов радиационной защиты

Air Kerma играет важную роль в практической калибровке приборов для измерения фотонов, где она используется для прослеживаемой калибровки метрологических средств гамма-приборов с использованием «свободного воздуха». Ионная камера для измерения кермы воздуха.

В отчете МАГАТЭ по безопасности 16 говорится: «Количество кермы в воздухе следует использовать для калибровки эталонных полей фотонного излучения и эталонных приборов. Приборы для контроля радиационной защиты должны быть откалиброваны в единицах эквивалентных доз. Дозиметры площади или измерители мощности дозы должны быть откалиброваны с точки зрения эквивалента амбиентной дозы, H * (10), или эквивалента направленной дозы, H '(0,07), без присутствия фантома, т. е. в воздухе ».

Коэффициенты перевода кермы в воздухе в Гр в эквивалентную дозу в Зв опубликованы в отчете 74 Международной комиссии по радиологической защите (ICRP) (1996). Например, мощность кермы в воздухе преобразуется в эквивалентную дозу ткани с использованием коэффициента Зв / Гр (воздух) = 1,21 для Cs 137 при 0,662 МэВ.

См. Также

Поглощенная доза
Воздействие (излучение)
Зиверт
Дозиметрия в диагностической радиологии Международный свод правил - МАГАТЭ. - описывает методы измерения воздушной кермы в открытом воздухе.

Ссылки