Глава 2. Характеристики источников излучения и защит
2.1 Основные понятия и определения
Объект, содержащий радиоактивный материал, или техническое устройство, испускающее или способное в определенных условиях испускать и.и., называется источником ионизирующего излучения. Ядерно-технические установки обычно представляют собой сложные источники излучений. Например, у действующего реактора источником излучения является не только активная зона, но и система охлаждения, оборудование, конструкционные материалы и т. п. Поле излучения реальных сложных источников представляют как суперпозицию полей излучения отдельных более простых источников.
Любой источник излучения характеризуется:
1. Видом излучения,
2. Геометрией источника (размером и формой),
3. Мощностью и ее распределением для протяженных источников,
4. Энергетическим спектром,
5. Угловым распределением излучения.
В соответствии с ГОСТ 8.417-81 (Государственная система обеспечения единства измерений), введем следующие понятия, относящиеся к источникам излучений.
Нуклид — вид атомов с данными числами протонов и нейтронов в ядре.
Радиоактивность — самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающийся испусканием и.и.
Радионуклид — нуклид, обладающий радиоактивностью.
Изотоп — нуклид с числом протонов в ядре, свойственным данному элементу.
Радиоизотоп — изотоп, обладающий радиоактивностью.
Радионуклидный источник и.и. — источник и.и., содержащий радиоактивный материал.
2.2 Активность радионуклида. Единицы активности
Активность радионуклида в источнике — отношение числа dN радиоактивных распадов (спонтанных ядерных переходов), происходящих в источнике за интервал времени dt, к этому интервалу
(2.1)
Единица активности радионуклида — беккерель (Бк). Беккерель равен активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1 с происходит один радиоактивный распад. Внесистемная единица активности — кюри (Ки). Кюри равна активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1с происходит 3,7 ⋅1010 Бк .
Отношение активности радионуклида в источнике к массе, объему, площади поверхности (для поверхностных источников) или длине (для линейных источников) источника называется удельной Qm , объемной Qv , поверхностной Qs , или линейной QL активностью источника соответственно. Выбор единиц этих величин определяется конкретной задачей. Например, допустимую концентрацию радионуклида в воздухе удобнее выражать в Бк/м3, т. к. суточное потребление человеком воздуха определяется обычно в кубических метрах, соответственно воды в Бк/л .
Распад ядер сопровождается испусканием корпускулярных частиц (частиц с массой отличной от нуля) и (или) фотонов. При этом число радиоактивных распадов далеко не всегда совпадает с числом испускаемых корпускулярных частиц, а также с числом испускаемых фотонов.
Активность характеризует лишь число ядерных переходов. Поэтому также термины, как «альфа- или бета- или гамма- активность», некорректны, следовательно недопустимы. Связь активности радионуклида с числом испускаемых корпускулярных частиц определяется схемой распада нуклида.