Dozymetria_7 JW.pdf

(629 KB) Pobierz
1
Powtórzenie
Podstawy dozymetrii (Powt.)
Wzorce materii (Powt.)
Skład tkanki miękkiej
Element
H
O
C
N
atomów/cm
3
10
24
59,8
24,5
9,03
1,29
udział at. w proc.
63,2
25,9
9,5
1,4
uwagi
}H
2
O
90%
Tkanka standardowa (model człowieka)
- kula o średnicy 30cm, gęstość
=1g/cm
3
- skład wg masy: tlen (76,2%), wodór (10,1%), węgiel (11,0%), azot (2,6%)
Wodny wzorzec tkanki
Kula wypełniona wodą o średnicy 30cm, gęstość
=1g/cm
3
– stosuje się w wielu zagadnieniach dozymetrii
zamiast wzorca tkanki standardowej.
Powietrze
Najstarszy wzorzec, STP – Standard Temperature and Preasure: 0C, 101,3 kPa (1013hPa)
gęstość
=1,293kg/m
3
2
Człowiek standardowy
waga: 70kg
wzrost: 175cm
wiek: 20-30 lat
praca (8h/dobę przez 5dni/tydz.)
1.5kg żywności/dzień
1.2l płynów/dzień
20m
3
powietrza/dzień (10m
3
/8h pracy)
szybkość oddechu: 0,02m
3
/min (lekka praca) lub 0,04m
3
/min (ciężka praca)
Wnikanie promieniowania – metody opisu (Powt.)
elektrony
–
zasięg
cm,
mała masa →
kręty tor,
dobry opis analityczny
ale skomplikowane obliczenia numeryczne (metody
Monte Carlo).
Masywne naładowane cząstki
(ciężkie jądra atomowe) – zasięg
mm
(cm),
bardzo dobry opis analityczny.
N(0) - liczba cząstek w wiązce na
powierzchni absorbenta,
R
zasięg średni - grubość warstwy, dla której
N=1/2N(0), R
e
- zasięg ekstrapolowany, wyznaczany poprzez styczną w
punkcie, w którym N=1/2N(0)
W wodzie
3
- oddziałują z materią poprzez siłę kolumbowską (elektryczne oddziaływania z elektronami jak
i jądrem atomowym)
- dochodzi do zderzeń z elektronami znajdującymi się na powłokach elektronowych
- dochodzi do zderzeń z jądrem atomowym (niesprężystych będących przyczyną reakcji jądrowych
i sprężystych –rozpraszanie)
Fotony
(X,
):
dla F
f
100keV
silna (rezonansowa) zależność od ośrodka, dla F
f
≥100keV dobry opis
analityczny, duża przenikliwość
30m,
podstawowe znaczenie w dozymetrii
– generują promieniowanie
wtórne.
neutrony
– silna zależność pochłaniania od energii i składu materii (absorbenta), złożony mechanizm
osłabienia wiązki: zjawiska rezonansowe, reakcje jądrowe, promieniowanie wtórne
Promieniowanie pierwotne a wtórne (Powt)
Dwustopniowy mechanizm transferu energii
promieniowania do materii (szczególnie fotonów i
neutronów). Cząstki naładowane dzięki unoszonemu ładunkowi jonizują materię w sposób bezpośredni,
fotony i neutrony jonizują pośrednio przy pomocy cząstek naładowanych wytwarzanych w skutek aktów
bezpośrednich.
4
Zderzeniowy transfer energii (Powt.)
dla masywnego promieniowania korpuskularnego
- określa maksymalną energię przekazywaną w zderzeniach przez cząstkę o energii kinetycznej E. Niech:
M – masa „gorącej” cząstki
V – prędkość cząstki „gorącej” przed zderzeniem
m -masa cząstki wyeksponowanej
v=0 cząstka o masie ”m” spoczywa
Przy założeniu:
Otrzymujemy:
1
1
1
2
2
2
E
�½
MV
�½
MV
1
mv
1
2
2
2
oraz
MV
�½
MV
1
mv
1
M
m
V
1
�½
V
M
m
Wartość energii przekazanej cząsteczce materii w tym zderzeniu określi Q
max
:
Q
max
1
1
4
M
m
2
�½
MV
MV
1
�½
E
2
2
2
M
m
Q
max
może zostać przekazana
elektronom delta…
5
Rozkład widmowy energii przekazanej wodzie przez elektrony i protony (przykłady):
dN
Q
w
Q
�½
NdQ
def.
w
�½
1eV
E- pierwotna energia cząstki promieniowania, tutaj
-
=50eV, 150eV;
p
+
=1MeV
Q – strata energii cząstki promieniowania w pojedynczym zderzeniu z molekułą H
2
O
dN
Q
N
- prawdopodobieństwo zderzenia ze stratą energii dQ
w
– gęstość rozkładu prawdopodobieństwa
1

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin