Просмотр кода страницы Экспозиционная доза

{{Другие значения|Экспозиция}}
__NOTOC__
{{Физическая величина
| Название    = Экспозиционная доза 
| Символ      = 
| Размерность = {{math|ITM<sup>−1</sup>}}
| СИ          = [[Кулон|Кл]]/[[килограмм|кг]]
| СГС         = 
| другие      = [[рентген (единица измерения)|рентген]]
| Примечания  =
}}
'''Экспозиционная доза''' — устаревшая характеристика [[фотон]]ного [[ионизирующее излучение|излучения]], основанная на его способности ионизировать сухой атмосферный [[воздух]].

== Определение ==
Количественно экспозиционная доза определяется как отношение суммарного [[Электрический заряд|электрического заряда]] [[ион]]ов одного знака, образованных после полного торможения в воздухе [[электрон]]ов и [[позитрон]]ов, освобожденных или порожденных фотонами в элементарном объеме воздуха, к массе воздуха в этом объеме{{sfn|ICRU 85|2011|p=24}}{{sfn|Машкович|1995|с=25}}. Мощностью экспозиционной дозы называется приращение экспозиционной дозы в единицу времени{{sfn|Моисеев|1984|с=48}}.

== Единицы измерения ==
* [[СИ|Международная система единиц (СИ)]] — [[Кулон|Кл]]/кг (1 Кл/кг ≈ 3,876{{e|3}} Р{{sfn|Моисеев|1984|с=48}});
* Внесистемная единица — [[рентген (единица измерения)|рентген]] (1 Р = 2,58{{e|−4}} Кл/кг<ref>{{публикация|книга
|заглавие=ГОСТ 8.417-2004. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.
}}</ref>).
Для выражения мощности экспозиционной дозы применяются соответственно единицы [[Ампер|А]]/кг и [[рентген (единица измерения)|Р]]/с{{sfn|Кузнецов|2011|с=425}}.

В связи с отказом от самого понятия экспозиционной дозы переход к единице Кл/кг не выполняется<ref name="rd50-454-84">{{публикация|книга
|заглавие=РД 50-454-84. Методические указания. Внедрение и применение ГОСТ 8.417-81 ГСИ. Единицы физических величин в области ионизирующих излучений
|страниц=37
|страницы=32-33
}}</ref>.

== Применение ==
Понятие экспозиционной дозы установлено только для фотонного излучения в диапазоне энергий фотонов от нескольких кило[[электронвольт]] до 3 МэВ{{sfn|Голубев|1986|с=79}}{{sfn|Кудряшов|2004|с=40}}. Экспозиционная доза также не учитывает ионизацию, обусловленную поглощением [[Тормозное излучение|тормозного излучения]], что для рассматриваемого диапазона энергий несущественно{{sfn|Машкович|1995|с=26}}{{sfn|Брегадзе|1990|с=134}}. В качестве дозиметрической величины, используемой для установления пределов допустимого облучения человека, не используется с 1954 года, когда было введено понятие поглощенной дозы, применимое для любых типов ионизирующего излучения{{sfn|Clarke|2009|p=90}}. В отечественной метрологии применение экспозиционной дозы и выпуск новых приборов для ее измерения не рекомендуется с 1990 года<ref name="rd50-454-84"/>{{sfn|Брегадзе|1990|с=134}}. По состоянию на 2016 год выпуск приборов для измерения экспозиционной дозы или её мощности прекращён<ref>{{книга|автор={{s|Верещако Г. Г.}}, {{s|Ходосовская А. М.}}|заглавие=Радиобиология: термины и понятия : энцикл. справ|место=Мн.|издательство=Беларуская навука|год=2016|страницы=300}}</ref>.

== Переход к другим дозиметрическим величинам ==
[[Керма (физика)|Керма]] в воздухе является энергетическим эквивалентом экспозиционной дозы фотонного излучения. Эти величины связаны следующим соотношением, справедливым для фотонов с энергией порядка 1 МэВ{{sfn|ICRU 85|2011|p=25}}{{sfn|Брегадзе|1990|с=135-136}}{{sfn|Козлов|1991|с=326}}:

<math>K_\text{возд}=\frac{W}{e(1-\bar{g})}X,</math>

где <math>W</math> — средняя энергия ионообразования, <math>e</math> — заряд электрона, <math>\bar{g}</math> — средняя доля энергии вторичных частиц идущая на тормозное излучение в воздухе (в диапазоне энергий фотонов от 0,005 до 10 МэВ <math>g</math> меняется от 0 до 0,03), <math>X</math> — экспозиционная доза.

В условиях электронного равновесия{{#tag:ref|В условиях электронного равновесия сумма энергий образующихся электронов, покидающих рассматриваемый объем, соответствует сумме энергий электронов, входящих в этот объем{{sfn|Голубев|1986|с=79}}. Электронное равновесие будет обеспечено для небольшой области любого вещества, если эта область окружена слоем того же вещества толщиной, равной пробегу самых быстрых электронов, освобожденных в этом веществе фотонами{{sfn|Иванов|1978|с=57}}. |group="примечание"}} керма численно равна поглощенной дозе{{sfn|Иванов|1978|с=52}}, соответственно экспозиционная доза в 1 Р эквивалентна 8,73{{e|-3}} [[Грей (единица измерения)|Гр]] поглощенной дозы в воздухе. При этом в биологической ткани поглощенная доза будет составлять 9,6{{e|-3}} [[Грей (единица измерения)|Гр]]{{sfn|Голубев|1986|с=80}}{{sfn|Козлов|1991|с=326}} (строго говоря это соотношение справедливо при облучении фотонами с энергией от 100 кэВ до 3 МэВ{{sfn|Carron|2007|p=141}}). Так как коэффициент качества для фотонов равен единице, то [[Поглощённая доза|поглощенная доза]] в данном случае равна [[Эквивалентная доза|эквивалентной]], выраженной в [[зиверт]]ах.

В работе [[#Брегадзе1|Брегадзе Ю.И.]] приведено сравнение экспозиционной дозы X, выраженной в рентгенах, и измеряемого современными дозиметрами амбиентного эквивалента дозы H*(10), выраженного в зивертах. Показано, что при энергии фотонов свыше 500 кэВ справедливо соотношение H*(10) ≈ X/100. В диапазоне от 30 до 500 кэВ значение H*(10) дает более консервативную оценку полученной дозы, а при энергиях фотонов ниже 30 кэВ прибор измеряющий экспозиционную дозу (при достаточной чувствительности) будет завышать вклад низкоэнергетического излучения в облучение внутренних органов человека{{sfn|Брегадзе|1990|с=166,167}}.

== См. также ==
* [[Керма (физика)|Керма]]

== Примечания ==
<references group="примечание"/>
'''Источники'''
{{примечания|3}}

== Литература ==

*{{публикация|книга
|автор=В.П. Машкович, А.В. Кудрявцева
|заглавие=Защита от ионизирующих излучений
|место=Москва 
|издательство=Энергоатомиздат 
|год=1995
|страниц=496
|ref=Машкович
}}
*{{публикация|книга
|автор=А.А. Моисеев, В.И. Иванов
|заглавие=Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене
|место=Москва 
|издательство=Энергоатомиздат 
|год=1984
|страниц=296
|ref=Моисеев
}}
*{{публикация|книга
|автор=В.М. Кузнецов, В.С. Никитин, М.С. Хвостова
|заглавие=Радиоэкология и радиационная безопасность
|место=Москва 
|издательство=ООО "НИПКЦ Восход-А" 
|год=2011
|страниц=1208
|ref=Кузнецов
}}
*{{публикация|книга
|автор=Б.П. Голубев
|заглавие=Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений
|место=Москва 
|издательство=Энергоатомиздат 
|год=1986
|страниц=464
|ref=Голубев
}}
*{{публикация|книга
|автор=Ю.Б. Кудряшов
|заглавие=Радиационная биофизика
|место=Москва 
|издательство=ФИЗМАТЛИТ 
|год=2004
|страниц=448
|ref=Кудряшов
}}
*{{якорь2|Брегадзе1|текст={{публикация|книга
|автор=Ю.И. Брегадзе, Э.К. Степанов, В.П. Ярына
|заглавие=Прикладная метрология ионизирующих излучений
|место=Москва 
|издательство=Энергоатомиздат 
|год=1990
|страниц=264
|ref=Брегадзе
}}}}
*{{публикация|книга
|автор=В.Ф. Козлов
|заглавие=Справочник по радиационной безопасности
|место=Москва 
|издательство=Энергоатомиздат 
|год=1991
|страниц=352
|ref=Козлов
}}
*{{публикация|книга
|автор=В.И. Иванов
|заглавие=Курс дозиметрии
|место=Москва 
|издательство=Атомиздат 
|год=1978
|страниц=392
|ref=Иванов
}}
*{{публикация|книга
|автор=The international commission on radiation units and measurements
|заглавие=ICRU Report №85. Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation (Revised)
|издательство=Oxford University Press 
|год=2011
|язык=en
|allpages=35
|ref=ICRU 85
}}
*{{публикация|книга
|автор=R.H. Clarke, J.Valentin
|заглавие=The History of ICRP and the Evolution of its Policies
|издательство=Elsevier Ltd 
|язык=en
|год=2009
|страниц=69
|ref=Clarke
|ссылка=http://www.icrp.org/docs/The%20History%20of%20ICRP%20and%20the%20Evolution%20of%20its%20Policies.pdf
}}
*{{публикация|книга
|автор=N J Carron
|заглавие=An Introduction to the Passage of Energetic Particles through Matter
|издательство=Taylor & Francis Group, LLC 
|язык=en
|год=2007
|страниц=386
|ref=Carron
}}

{{Радиационная безопасность}}

[[Категория:Радиоактивность]]
[[Категория:Радиобиология]]