求助帖,关于活度的计算
kafannich2024/03/28核技术与核仪器 IP:浙江

rt,最近购入放射性同位素手册,但是关于活度的计算方法还是云里雾里。

几个问题:

  1. 可否通过剂量率Sv计算物料活度

  2. Sv与Bq,伦琴,等单位换算关系

来自:物理高能技术 / 核技术与核仪器特殊话题:提问/求助
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~~空空如也
m24h
29天19时前 修改于 29天19时前 IP:上海
930587

1.活度是单位时间内衰变次数 这可以根据半衰期精确计算出来 有理论公式

2.每次衰变会放射出粒子光子之类 每种物质衰变放出都不一样 又可能导致连锁的其他反应 就有一个能量谱 也可以简化成照射量来衡量

3.照射量然后被不同东西吸收 距离不同吸收比例不同 不同东西吸收率也不同 最终在一段时间内 吸收的能量比重量 就是剂量Sv

这样可以理顺了么 对于1来说 是比较精准的 对于2 也有许多图表可以借鉴和估算 对于3 一般来说 也有经验的吸收率 所以要计算也是可以的 但是没有那种万能的理论公式 只能一步步估算数值出来

伦琴这个单位的意义是一种照射量 但是一开始是特别针对镭而说的 考虑了镭的活度和能谱

总之 除了活度这个单位比较根源性 其他的都充满了经验主义 原不如现代光学的那些参数容易推导容易懂 勉强也可以简化推导 就是

剂量=核素能量谱经验参数*屏蔽等传输系数*吸收物吸收特征参数*其他杂7杂8经验系数*活度*时间/距离平方

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虎哥
29天15时前 修改于 29天13时前 IP:四川
930593

基础知识在国际放射防护委员会的指南上有讲,委员会和国际原子能机构相关标准,IEC标准和中国的国标上也有详细论述。提问前建议先检索、思考,达到会员手册中指示的提问质量。

国际放射防护委员会提供的相关指南下载地址,部分提供中文版:

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/Main_Page 

具体到从其它东西如何换算得到Sv,较为权威的参考:

attachment icon Annals of the ICRP 74 1996.pdf 19.39MB PDF 26次下载 预览

楼上:

照射量是针对x或γ射线的概念。

你的说法如果是基于朴素的想象,还是很牛逼的。如果是基于知识,建议避免张口就来。

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巨大橘子
29天5时前 IP:上海
930601

实际情况楼上两位大佬已经讲得挺清楚了,可以再多看看相关资料(

楼主看到的可能是Safety data sheet一类的东西,可能会产生这类疑惑,比如对于137Cs确实有103μSv/h/GBq@1m这类看似将剂量率和活度直接联系的参数和单位,这些数据一般是用在工业上估计所使用放射源造成的环境影响之类的地方的,实际影响因素比较多,想要过程简单地换算,就需要精细严格的物质上的支持。

拿来估算一下有时候偏差不算太大,只是想保证±5%啊10%啊啥的就很难了。

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FAEA
28天14时前 IP:广东
930628

看得出来,楼主纯萌新,虽然相比在座的各位大佬,我也是萌新,但是这种简单问题,我也来凑个热闹。

首先我来纠正个细节:Sv是当量剂量单位,而不是当量剂量率单位,你想表达应该是Sv/h。

  1. 对于第一个问题,首先要知道从物理的角度来说,剂量率和活度是无法直接互换的。活度的定义是放射性物质的衰变速度,国际单位是Bq,1Bq就是一秒衰变一次,但是通常使用Ci作为单位(Ci,也就是居里,最早是以1g的Ra-226的活度来定义的,后面为了标准化,直接定义为3.7*10^10Bq)。而当量剂量率单位Sv/h则是表达1kg的人体组织(实验中一般用ICRU平板模拟)在1h内吸收了多少J的辐射。了解完了概念就不难发现,这两者之间虽然有明显关系,但是物理上来说无法互换。

  2. 但是真的完全没办法吗?其实不然。隆重介绍-----空气比释动能率常数。这个常数是指在距源1m的位置下,无遮挡的情况下的空气比释动能率。那么什么是空气比释动能率呢?空气比释动能就是指1kg空气在1h内的比释动能,那么比释动能又是什么鬼呢?比释动能就是在某种物质的一个适当小的体积元内,由间接致电离粒子释放的全部带电粒子的初始动能之和的平均值除以该体积元内物质的质量所得的商(既然提到了次级粒子,那么显而易见这个单位只对伽马射线和伦琴射线有用)。单位为Gy。这里一定要注意一点!虽然比释动能和吸收剂量的单位都是Gy(戈瑞)但是两个东西并不一样,吸收剂量是指物体受辐射的总量,而比释动能是指伦琴/伽马射线产生次级带点粒子的动能。而空气比释动能率特指对空气来说的比释动能率(因为显而易见,不同物质对辐射的吸收能力不同)。对于特定核素来说,空气比释动能率常数是特定的。因此,如果你想要靠剂量率来计算活度。你只需要在尽可能保证对伽马影响不大的情况下剔除阿尔法/贝塔射线,然后在1m处测量剂量,之后再对照网上的空气比释动能率常数值,就可以大概得出活度(真的只是大概,实际影响准度的地方简直不要太多)

  3. 至于伦琴...那个是照射量单位,是指单位体积内被电离的电荷数的,理论上来说,如果是纯伽马/伦琴射线照射,也可以大致和吸收剂量转化。

    差不多就是这样了,我能力也有限,可能错误一堆,还请各位大佬指出。

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baiyunfeikf
18天2时前 修改于 18天1时前 IP:河南
931066

查辐射防护的手册可以得到某个γ射线放射性核素的比释动能常数,根据剂量率即可计算源的活度。当然最好是在源与剂量率探测器之间距离1m,周围无任何阻挡物的情况下测量剂量率。比释动能常数Γ的定义为单位活度(GBq)的未屏蔽放射源在1m处的剂量率(μSv/h)。例如:137Cs的Γ值是103μSv/(h*m*GBq)。如果距离1m远处测得剂量率是103μSv/h,则该源的活度是1GBq。


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