Единицы физических величин и их размерности - Сена Л.А.
Скачать (прямая ссылка):
1 р = 2,58 • Ю-4 к/кг, 1 к/кг = 3,88 • 103 р.
На практике обычно приходится пользоваться дольными единицами мкк/кг (микрокулон на килограмм), мр (миллирентген) и более мелкими.
На основе единиц экспозиционной дозы излучения образуются единицы мощности дозы — кулон на килограмм в секунду и рентген в секунду.
Измерение дозы излучения по ее ионизирующей способности позволяет установить физический эквивалент единицы дозы. Учитывая среднюю энергию, затрачиваемую на ионизацию молекулы воздуха (около 33 эв), можно рассчитать, что 1 р эквивалентен 85 эрг/г. Эта величина называется механическим или физическим эквивалентом рентгена (обозначается рэф или фэр). При оценке излучения по его биологическому действию применяется биологический эквивалент рентгена, обозначаемый рэб или бэр.
Наряду с рентгеном для измерения общей энергии, поглощенной единицей массы вещества, применяется рад, равный 100 эрг/г.
К единицам ионизирующих излучений в некоторой степени примыкает специальная единица Эйнштейн (E), применяемая иногда при исследовании фотохимических процессов. Эта единица определяется как NAhv, где NA — число Авогадро, a hv — энергия кванта. Из этого определения видно, что единица Эйнштейн не является общей единицей энергии, а имеет разное значение, зависящее от длины волны света.
§ 9.6. Единицы радиоактивности
Основным процессом, подлежащим регистрации и измерению при радиоактивных превращениях, является распад, сопровождающийся испусканием альфа- пли бета-частиц, нейтронов и гамма-квантов. Поэтому единицей, характеризующей активность источника, являет-
s 9.6]
единицы радиоактивности
245
ся один распад в секунду (расп/сек). Единица активности, составляющая 106 расп/сек, называется резерфорд (рд).
Наряду с единицами распад в секунду и рентген применяется единица кюри (ее дольные производные), определяемая как 3,7•1O10 расп. Происхождение этой единицы следующее.
Если в закрытый сосуд поместить радий, то вначале количество радона (эманации радия), являющегося продуктом распада радия, будет возрастать, но так как сам радон также распадается (с периодом полураспада, равным 3,82 суток), то в конце концов установится равновесие между вновь возникающим радоном и распадающимся. При этом число ежесекундно совершающихся актов распада будет оставаться практически постоянным, если не учитывать изменение массы самого радия, которое происходит весьма медленно, с периодом полураспада около 1600 лет. Поэтому радиоактивность радия может быть сравнена с радиоактивностью радона, находящегося в равновесии с некоторым количеством радия. Единица радиоактивности кюри представляет собой радиоактивность радона, находящегося в равновесии с одним граммом радия. Количество радона, соответствующее радиоактивности 1 кюри, имеет массу 6,51•1O-6 г и содержит 1,78•1O16 атомов. Альфа-частицы, испускаемые радоном (не учитывая последующих продуктов его распада), способны создать в воздухе ионизационный ток насыщения 0,92 ма.
Для измерения концентрации радиоактивного препарата иногда применяется единица эман — концентрация в 10~10 кюри на литр жидкости или газа.
Ранее применялась единица концентрации Махе, равная 3,46 эмана и характеризуемая тем, что альфа-частицы, испускаемые радоном, находящимся в одном литре, способны создать в воздухе ионизационный ток насыщения 10~3 СГС единицы тока.
Испускаемые радиоактивным препаратом частицы образуют поток, измеряемый числом частиц в секунду. Число частиц, приходящихся на единицу поверхности (квадратный метр или квадратный сантиметр),представляет собой плотность потока частиц.
246
НЕКОТОРЫЕ ЕДИНИЦЫ АТОМНОЙ ФИЗИКИ [гл. 9
§ 9.7. Коэффициенты ионизации, рекомбинации, подвижности
Свойства электронов, ионов, атомов и других частиц характеризуются различными величинами, присущими данным частицам и описывающими отдельные акты взаимодействия этих частиц друг с другом, с квантами излучения и т. д. К числу таких величин относятся, в частности, рассмотренные выше эффективные поперечные сечения. Однако в ряде случаев для описания явлений, в которых участвует большое число частиц, удобно пользоваться средними макроскопическими величинами. С подобным положением, например, приходится встречаться в кинетической теории газов при описании явлений переноса (диффузия, вязкость, теплопроводность) — явлений, характеризуемых макроскопическими коэффициентами, значение которых может быть рассчитано с помощью молекулярной теории. В настоящем параграфе мы приведем несколько подобных величин и единиц их измерения применительно к движению заряженных частиц в газе.
Коэффициент объемной электронной ионизации. Двигаясь в электрическом поле, электрон приобретает способность ионизовать газ. Число ионизации аг-, которые в среднем производит электрон на единице своего пути в направлении поля, называется коэффициентом объемной электронной ионизации или первым коэффициентом Таунсенда. Второе название обусловлено тем, что этот коэффициент был введен Таунсендом в его теории несамостоятельного разряда в газе. Измеряется а, единицами, обратными единице длины (ж-1, см~1).
