Дозиметрия для "чайников". Рады, грэи, бэры, рентгены, зиверты и прочая хрень.

Моя паранойя наконец вышла на новый уровень. В неравной борьбе я таки победил Жабу, отсчитал 532 американских бумажки из своих сбережений и стал счастливым обладателем прибора с интригующим названием «дозиметр-радиометр». Ознакомиться с техническими характеристиками и описанием прибора вы можете на сайте изготовителя.

Притащил добычу домой, включил. Работает! Попискивает, цифирьки какие-то мне показывает. Радости моей не было предела — теперь я чувствовал себя матёрым сталкером, держащим руку на пульсе радиационного фона. Но через пару часов первая волна эйфории прошла, поскольку понять результаты показаний я не мог… Прибор исправно пищал, обозначая каждый запеленгированый гамма-фотон. Я даже попервах удивился, что они так часто пролетают! Пытался взглядом найти тот предмет, который в моей комнате так фонил. Обошёл квартиру, тыкая дозиметром в каждый угол… Пока не понял, что это и есть то самое «фоновое излучение». Понял, что пришла пора почитать инструкцию…

Инструкция по эксплуатации оказалась толщиной в сантиметр! Я добросовестно проштудировал её от корки до корки, но почувствовал себя ещё тупее, чем до чтения. Страницы изобировали цифрами и «заклинаниями» на подобие «микрозиверт/час».

Я понял, что пока я не изучу хотя бы азы науки измерения ионизирующего излучения, дозиметр в моих руках так и останется безумно дорогим реквизитом для игры в Сталкера. Перелопачивая в сети горы информации о интересующей меня теме, я видел очень много этих же и других подобных заклинаний, но чем дальше искал — тем больше стал запутываться в дебрях этих единиц измерений. Но когда я уже начал было терять интерес к моим изысканиям, я нашёл в сети вот эту статью. Там в доступной и понятной форме описаны те самые азы. Статья настолько мне понравилась, что я сперва подумал скопипастить её сюда. Но решил всё-таки сперва распечатать на бумаге, поработать над текстом, и аж тогда своими словами поделиться с вами тем, что сам понял.

Итак, насколько мне удалось узнать, вся эта путаница с таким количеством единиц измерений связана с тем, что некоторые из них устарели и были заменены новыми. Но поскольку большое количество измерительных приборов отградуировано под устаревшие единицы, они порой используются наравне с новыми. По этому, порой бывает трудно переводить постсоветские рентгены, бэры и рады, знакомые нам по плакатам ГО, в новомодные зиверты и грэи. Поскольку в дозиметрах всё чаще встречаются системные единицы измерения, будем отталкиваться от них.

Попробую выдать вам результаты деятельности моего закипающего мозга. Доза бывает экспозиционная (такая, которая рассчитана из степени ионизации воздуха изотопом) и поглощённая (которая являет собой величину энергии, которую поглотило вещество от излучения). Экспозиционную дозу меряли рентгенами (несистемная единица) и кулонами на килограм (системная). Но дозиметрия работает фактически со значениями поглощённой дозы, поскольку для нас более важно влияние излучённой энергии на вещество, а не просто количество излучённой энергии.

Поглощённую дозу меряют в грэях. «Советский» аналог грэя — рад. Таким образом:

1 грэй (русс.-Гр; англ.-Gy) = 100 рад

Грэями обозначают дозу, поглощённую произвольным веществом. Для биологического вещества надо дополнительно учитывать два фактора: эквивалентность влияния и эфективность его. Эквивалентность указывает на разную вредность разных типов излучения (альфа-частицы в двадцать раз вреднее гамма-фотонов). Эфективность подразумевает разную степень восприимчивости разных тканей организма к ионизирующему излучению (клетки спинного мозга намного более чувствительны к радиации, чем клетки печени).

Поглощённую эквивалентную эфективную дозу измеряют в зивертах. Устаревший аналог зиверта — бэр (биологический эквивалент рентгена). Их соотношение:

1 зиверт (русс.-Зв; англ.-Sv) = 100 бэр (англ.-rem)

Фактически, если имеется ввиду влияние только гамма- или рентгеновского излучения (их коефициент эквивалентности равен единице) на человека, то можно с некоторой погрешностью сказать:

1 Гр = 1 Зв = 100 бэр = 100 рад ~ 100 Р*

*Эта погрешность составляет 15-20% и обусловлена тем, что экспозиционная доза 1 рентген соответствует поглощённой дозе в воздухе около 0,85 рад.

Есть ещё одна муть. Она называется мощностью поглощённой дозы. Она показывает текущую дозу, делённую на единицу времени.

В следующей статье попробую рассказать уже более интересные вещи. Речь пойдёт о дозах, их предельных показателях и последствиях их превышения.

P.S. Я понимаю, что людям, знакомым с дозиметрией, эти мои «научные труды» могут показаться домашней работой для школьника. Но мне действительно тяжело было въехать во все тонкости этих премудростей. Статья писалась для облегчения участи следующих изыскателей в этой области.