Характеристики джерел випромінювання

9.3. Характеристики джерел випромінювання

Джерелом іонізуючого випромінювання загалом вважається будь-яке тіло чи об'єкт, які містять радіонукліди. Оскільки останні входять до складу і неживої, і живої речовини, то "джерелом", строго кажучи, є і тіло людини, і граніт, і повітря.
Тому надалі вважатимемо "джерелом" той об'єкт, для якого вміст і випромінювання радіонуклідів перевищує природне (загалом, дуже мале) значення. Тоді в природі з більш-менш концентрованих джерел лишаться лише руди урану і торію, з малоконцентрованих – граніти й інші породи з дещо підвищеним вмістом цих елементів і продуктів їх розпаду (радію, радону та інших). А от штучних джерел іонізуючого випромінювання існує дуже багато. Це безліч приладів, що містять радіонукліди, всі типи й види ядерних реакторів, рентгенівські апарати тощо.

Найголовнішою характеристикою джерела іонізуючого випромінювання є його активність А, що визначається відношенням кількості розпадів dN до часу dt:

А = dN/dt (1/c). (9.1)

Одиницею активності у міжнародній системі одиниць (СІ) є беккерель (Бк), названий ім'ям першовідкривача радіоактивності француза А. Беккереля (1852-1908). У джерелі з активністю 1 Бк відбувається один розпад щосекунди, 1 кБк – тисячу, 1 МБк – мільйон і т. д.
Не вийшла з ужитку й застаріла одиниця активності, запроваджена на початку XX ст. і названа "кюрі" (Кі) на честь подружжя Кюрі, піонерів вивчення природних радіонуклідів. Активність 1 Кі має грам радію, в якому щосекунди відбувається 37 млрд розпадів ядер з виділенням чималої енергії.
Отже, 1 Кі = 37 млрд Бк.

Поряд з "просто" активністю часто використовуються її похідні варіанти:
• об'ємна активність Av – активність одиниці об'єму (Бк/л чи Бк/м куб, а також Кі/л чи Кі/м куб);
• питома активність Аm – активність одиниці маси (Бк/кг);
• поверхнева активність As – активність одиниці поверхні тіла (вимірюється в Бк/м кв чи Кі/км кв) та інші.

Спричинену людиною появу "надлишкової" активності грунту, води, повітря, нарешті, живої речовини називають "радіонуклідним (чи радіаційним) забрудненням". Очевидно, що активність забруднених об'єктів вимірюється наведеними одиницями.
Зокрема, для характеристики забруднення грунтів "чорнобильськими" радіонуклідами часто вживають Кі/км кв (зверніть увагу на те, що у беккерелях числове значення видаватиметься дуже великим і значно "страшнішим").
Поряд з активністю важливими характеристиками джерел іонізуючого випромінювання є його склад, енергія окремих частинок чи квантів, повна потужність джерела, просторовий розподіл потоків випромінювання, розміри і форма джерела тощо.
Наприклад, великого поширення набули запроваджені на початку вивчення іонізуючого випромінювання такі характеристики його дії та інтенсивності потоку, як рентген (Р) і рентген за годину (Р/год). Назва, як відомо, походить від імені німецького фізика В. Рентгена, відкривача першого виду іонізуючого проміння (рентгенівських променів), здатних проходити крізь речовину.
Вони є варіантом у-променів, але мають трохи меншу енергію й утворюються найчастіше під час зіткнення попередньо прискорених електронів з твердим тілом. Типовим (але дуже слабким) випромінювачем таких променів є екран великого телевізора з вакуумною трубкою. Небезпеку для глядачів ліквідовано завдяки додаванню значної кількості свинцю до скла трубок, який повністю поглинає рентгенівські у-кванти. Екологічно більш безпечними й значно меншими за масою є плоскі рідкокристалічні екрани, що постійно вдосконалюються і використовуються дедалі частіше.
Співвідношення рентгена та рентгена за годину з сучасними дозиметричними одиницями розглянуто далі.