Hur man beräknar stråldoser från Flux

Joniserande strålning är farlig . Joniserande strålning består av partiklar eller fotoner som bär så hög energi att de kan plöja igenom atomerna i ett material , som lämnar kemisk och fysisk förstörelse efter sig . Två olika sätt att övervaka fara på grund av radioaktiva strålkällor. En uppsättning parametrar åtgärder aktivitet , och en annan uppsättning åtgärder exponering . Ett konkret exempel : flux är ett mått på aktivitet och dos är ett mått på exponering . Det är inte så lätt att konvertera från flux till dos , men du kan göra några rimliga antaganden och göra det . Instruktioner
1

Bestäm flödet av den radioaktiva källan du är intresserad i. Varje bit av radioaktivt material ger ut en specifik genomsnittliga beloppet av högenergetiska partiklar . Källan kastar sina partiklar ut i alla riktningar . Matematiskt fungerar detta ut att vara :

Flux = källstyrka/4 x pi xr ^ 2; där r är avståndet från källan .

Till exempel kan du ha ett milligram av mangan - 54 , med en aktivitet av 8.3 curie . Denna källa kan sitta på ett bord 4 meter bort , vilket är 122 cm . Så partikelflödetär 8,3 /( 4 x pi x 122 ^ 2 ) = 4.4 x 10 ^ -5 curie /cm ^ 2
. 2

Konvertera flödet i curie till energi per sekund . En curie är lika med 3,7 x 10 ^ 10 sönderfall per sekund . Varje sönderfall kommer att släppa en partikel eller foton i miljön , med en väldefinierad energi . Slå upp data på ditt material i en resurs som tabellen av isotoper värda vid Lawrence Berkeley Laboratory , sedan multiplicera den energi som frigörs i varje sönderfall med antalet sönderfall .

Mangan - 54 , varje sönderfalls resultat i en gammastråle av 0.835.000 elektronvolt ( MeV ) . MeV är bara en bekväm enhet med vilken man mäter energin av subatomära partiklar . Så energiflödetav mangan - 54 ges av

energiflödet= sönderfall per curie x energi per sönderfall x partikelflöde.

Energiflöde= 3,7 x 10 ^ 10 partiklar /sekund /curie x 0.835 MeV /partikel x 4.4 x 10 ^ -5 curie /cm ^ 2 .

energiflöde= 1,4 x 10 ^ 6 MeV /cm ^ 2 - sekund . Addera 3

Beräkna flödet som infaller på objektet. Börja med att uppskatta området objektet exponerar till källan , sedan multiplicera det med energiflödet.

Anta till exempel att det är du i rummet 4 meter bort från källan . Antag ditt område är ungefär som en rektangel 50 cm över och 150 cm lång . Ditt område kommer att vara 7500 cm ^ 2 . Den mängd energi som du fånga upp är produkten av ditt område och energiflödet :

7500 cm ^ 2 x 1,4 x 10 ^ 6 MeV /cm ^ 2 sekunder = 10,5 x 10 ^ 9 MeV /andra .
4

Dividera den totala infallande ljusflödet genom massan av objektet för att få dosering .

Antag att du har en vikt på 150 pounds , vilket är ungefär 68.100 gram . Dosraten du får är

10,5 x 10 ^ 9/68100 = 1,54 x 10 ^ 5 MeV /g - sek .
5 Du kan inte känna av strålning , men det är dödligt , så förståelse din exponering är viktig .

Bestäm hur länge objektet är utsatt till källan för att bestämma den totala dosen , och konvertera dosen till mer traditionella enheter . Den totala dosen är den dos ggr den tid du utsätts för källan . En av de traditionella dosenheter är den rad, vilket är lika med 62,4 x 10 ^ 6 MeV per gram; så du kan konvertera till antalet rads genom att dividera den dos du räkna med definitionen av rad .

För exempel , anta att du blev utsatt för källan i 5 minuter , vilket är 300 sekunder . Din totala dosen skulle vara : .

1,54 x 10 ^ 5 MeV /g - sek * 300 sek = 46,3 x 10 ^ 6 MeV /g

Omräknat till rads , är detta :

46,3 x 10 ^ 6 MeV /g /62,4 x 10 ^ 6 MeV /g = 0.741 rad, eller 741 millirad .
6

Konvertera den dos du räknat till REMS , roentgen motsvarande mannen . Det är, om objektet är en människa , multiplicera dosen i rads med lämplig " kvalitetsfaktorn " för att bestämma dosen i REMS .

För exempel , du är en person , så det är lämpligt att omvandla rads till REMS . Kvalitetsfaktorn är ett mått på hur mycket skada görs genom att en specifik typ av strålning. För gammastrålar, är kvalitetsfaktorn lika med ca en , så att Rad dosen och den rem dos är ekvivalenta. Så dosen 741 mrad motsvarar en dos av 741 mrem . Addera