РД 50-454-84
РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Внедрение и применение ГОСТ 8.417-81 "ГСИ. Единицы физических величин" в области ионизирующих излучений
Дата введения 1985-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАНЫ Комиссией по измерению ионизирующих излучений секции метрологического обеспечения НТС Госстандарта СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ:
В.В.Бочкарев, д-р техн. наук; Ю.И.Брегадзе, д-р техн. наук (зам. председателя); М.Ш.Вайнберг, канд. биолог. наук; Э.Ф.Гарапов, канд. техн. наук; Н.Г.Гусев, д-р техн. наук; В.И.Иванов, д-р физ.-мат. наук; Б.М.Исаев, д-р техн. наук (председатель); И.Б.Кеирим-Маркус, д-р техн. наук; Г.С.Клишин; Е.А.Крамер-Агеев, канд. техн. наук; А.Н.Кронгауз, д-р техн. наук; Л.Н.Крылов, канд. техн. наук; М.А.Куренков, канд. техн. наук; А.Г.Лаврентьев; Ли Дон Хва, канд. техн. наук; У.Я.Маргулис, д-р техн. наук; В.П.Машкович; Д.И.Нарядчиков; З.С.Никифорова, канд. техн. наук; Г.Н.Руденко; Ю.В.Сивинцев, д-р техн. наук; И.Б.Теплов, д-р техн. наук; Ю.Г.Ткачук; Ю.Ф.Тутуров, д-р физ.-мат. наук; Л.Н.Федорова; В.И.Фоминых, канд. техн. наук; А.В.Фролова, канд. биолог. наук; А.Я.Хвостов; А.И.Хованович, д-р техн. наук; Э.М.Центер, д-р техн. наук; Г.А.Череватенко, канд. физ.-мат. наук; Е.Д.Чистов, д-р техн. наук; В.Я.Шмаков; М.Ф.Юдин, д-р техн. наук (зам. председателя); В.П.Ярына, канд. техн. наук; П.Ф.Масляев, канд. техн. наук; А.М.Блюменцев, канд. техн. наук; В.А.Квасов, канд. техн. наук; Ф.М.Лясс, д-р мед. наук; Р.В.Ставицкий, д-р биолог. наук; Э.К.Степанов, канд. техн. наук
2. ВНЕСЕНЫ Главным научно-техническим Управлением метрологии Госстандарта СССР
3. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта СССР от 8 февраля 1984 г. N 449
4. ССЫЛОЧНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения |
Заголовок, вводная часть, 1.1, 1.2, 1.4, 1.5 | |
1.3, 1.5 | |
РД 50-160-75* | Вводная часть, 3.1 |
НРБ-76/81** | Список литературы |
" " | |
Публикация МКРЗ N 26 | " " |
Публикация МКРЗ N 30 | " " |
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: РД 50-160-79;
** Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: НРБ-76/87. - Примечание изготовителя базы данных.
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1989) с ИЗМЕНЕНИЕМ N 1, ИУС N 2-90
Настоящие методические указания определяют порядок внедрения и применения в СССР в области ионизирующих излучений совокупности единиц физических (радиационных) величин, устанавливаемых ГОСТ 8.417-81.
Методические указания содержат четыре раздела. В разд.1 даны общие положения, связанные с переходом на единицы СИ в области ионизирующих излучений; в разд.2 - рекомендуемые радиационные величины и единицы общего назначения: в разд.2а - рекомендуемые дозиметрические величины и единицы в области радиационной безопасности (эквидозиметрические величины и единицы); в разд.3 - рекомендации, которые должны быть учтены министерствами и ведомствами СССР в программах по внедрению ГОСТ 8.417-81. В приложении дана сводная таблица, в которой приведены наименования и обозначения величин в области ионизирующих излучений.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.1. Настоящие методические указания составлены в соответствии с ГОСТ 8.417-81 "ГСИ. Единицы физических величин" РД 50-106-79* "Методические указания. Внедрение и применение ГОСТ 8.417-81. "ГСИ. Единицы физических величин", ГОСТ 15484-81 "Излучения ионизирующие и их измерения. Термины и определения" с учетом международных рекомендаций в области радиационных величин и единиц.
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: РД 50-160-79. - Примечание изготовителя базы данных.
1.1. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2. В настоящих методических указаниях приведены наименования, обозначения, размерности и определения производных физических величин и наименования, обозначения и определения производных единиц СИ в области ионизирующих излучений.
Методические указания включают также рекомендации по выбору дольных и кратных единиц СИ в области активности радионуклидов, в дозиметрии при контроле радиационной безопасности и терапевтическом использовании ионизирующих излучений, технологической дозиметрии и радиационных испытаниях, а также для констант, характеризующих ионизирующие излучения и их взаимодействие с веществом; по выбору внесистемных единиц в этих областях, допущенных к применению без ограничения срока наравне с единицами СИ в соответствии с ГОСТ 8.417-81; десятичных дольных и кратных единиц при градуировке приборов для измерения ионизирующих излучений.
1.3. Величины и единицы, применяемые в области ионизирующих излучений, непрерывно совершенствуются, состав их расширяется в соответствии с развитием теории и практических приложений ионизирующих излучений. Поэтому перечень радиационных величин и единиц не может быть полным и законченным. Приводимые в настоящих методических указаниях таблицы содержат лишь те производные радиационные величины и единицы, которые наиболее широко используются и могут служить типовыми примерами для образования, по мере необходимости, других радиационных величин и единиц.
Примечание. В настоящих методических указаниях определения величин в некоторых случаях приводятся в измененной редакции по сравнению с ГОСТ 15484-81, однако при этом не допущено нарушений границ понятий.
1.4. ГОСТ 8.417-81 допускает применение без ограничения срока ряда внесистемных единиц наравне с единицами СИ в тех случаях, когда замена их единицами СИ при современном состоянии соответствующих областей техники и народного хозяйства вызвала бы неоправданные затруднения. К таким внесистемным единицам относятся минута, час, сутки, неделя, месяц, год, литр, получившие широкое применение в дозиметрии, радиометрии и для характеристики параметров ионизирующих излучений. В таблицах настоящих методических указаний наряду с единицами СИ в специальной графе приводятся предпочтительные производные единицы с использованием внесистемных единиц, допущенных к применению без ограничения срока.
В соответствии с правилами образования десятичных кратных и дольных единиц в обоснованных случаях допускается применять приставку во втором множителе произведения или в знаменателе. Поэтому в связи с широким применением в практике измерения ионизирующих излучений рекомендуются единицы Бк/мл, кэВ/мкм и ряд других десятичных дольных и кратных единиц, которые указаны в последней графе таблиц.
1.5. Приведенные в разд.2 радиационные величины и единицы общего назначения распределены по четырем группам:
величины и единицы, характеризующие ионизирующее излучение и его поле;
величины и единицы, характеризующие взаимодействие ионизирующего излучения с веществом;
дозиметрические величины и единицы;
радиационные величины и единицы, характеризующие источники ионизирующих излучений;
1.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.6. Приведенные в разд.2а дозиметрические величины и единицы (эквидозиметрические величины и единицы), используемые в области радиационной безопасности, распределены по трем группам:
величины и единицы, характеризующие воздействие ионизирующего излучения на человека;
величины и единицы, характеризующие поле ионизирующего излучения;
величины и единицы, характеризующие источники ионизирующих излучений.
1.6.* (Включен дополнительно, Изм. N 1).
________________
* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
2.1. Величины и единицы, характеризующие ионизирующее излучение и его поле
Величина | Единица СИ | Предпочти- | ||||||
Наименование | Обозна- | Размер- | Определение | Наиме- | Обозначение | Определение | ||
Междуна- | Русское | |||||||
2.1.1. Энергия ионизирующих частиц* | E | LMT | - | джоуль | J | Дж | - | эВ; |
2.1.2. Энергия ионизирующего излучения* | LMT | Суммарная энергия ионизирующих частиц (без учета энергии покоя), испущенная, переданная или поглощенная | джоуль | J | Дж | - | фДж; | |
2.1.3. Масса покоя частицы, атома, атомного ядра* | M | - | килограмм | kg | кг | - | Атомная единица массы (а.е.м.) | |
2.1.4. Поток ионизирующих частиц* | F | T | Отношение числа ионизирующих частиц , проходящих через данную поверхность за интервал времени , к этому интервалу: | секунда в минус первой степени | s | с | Секунда в минус первой степени равна потоку ионизирующих частиц, при котором через данную поверхность за 1 с проходит одна частица | с; |
2.1.5. Флюенс ионизирующих частиц | L | Отношение числа ионизирующих частиц , проникающих в элементарную сферу, к площади центрального сечения этой сферы: | метр в минус второй степени | m | м | Метр в минус второй степени равен флюенсу ионизирующих частиц, при котором в сферу с площадью центрального сечения 1 м проникает одна частица | см | |
2.1.6. Плотность потока ионизирующих частиц | LT | Отношение потока ионизирующих частиц , проникающих в элементарную сферу, к площади центрального сечения этой сферы: | секунда в минус первой степени - метр в минус второй степени | s·m | c·м | Секунда в минус первой степени - метр в минус второй степени равен плотности потока ионизирующих частиц, при которой в сферу с площадью центрального сечения 1 м за 1 с проникает одна частица | с·см; | |
2.1.7 Энергетическая плотность потока ионизирующих частиц* | (E) | LMT | Отношение плотности потока ионизирующих частиц , с энергией от до к энергетическому интервалу : | секунда в минус первой степени - метр в минус второй степени - джоуль в минус первой степени | s | с | c·см | |
2.1.8. Угловая плотность потока ионизирующих частиц* | LT | Отношение плотности потока ионизирующих частиц , распространяющихся в пределах элементарного телесного угла , ориентированного в направлении , к этому телесному углу: | секунда в минус первой степени - метр в минус второй степени - стерадиан в минус первой степени | s | c | с·см | ||
2.1.9. Энергетическо- | (E, ) | LMT | Отношение плотности потока ионизирующих частиц с энергией от до , распространяющихся в пределах элементарного телесного угла , ориентированного в направлении , к энергетическому интервалу и этому телесному углу: | секунда в минус первой степени - метр в минус второй степени - джоуль в минус первой степени - стерадиан в минус первой степени | s·m | c | с·см | |
2.1.10. Поток энергии ионизирующего излучения* | LMT | Отношение энергии ионизирующего излучения , проходящего через данную поверхность за интервал времени , к этому интервалу: | ватт | W | Вт | Ватт равен потоку энергии ионизирующего излучения, при котором через данную поверхность за 1 с проходит излучение с энергией 1 Дж | нВт; | |
2.1.11. Флюенс энергии ионизирующего излучения (перенос энергии ионизирующего излучения)* | MT | Отношение энергии ионизирующего излучения , проникающего в элементарную сферу, к площади центрального сечения этой сферы: | джоуль на квадратный метр | J/m | Дж/м | Джоуль на квадратный метр равен флюенсу энергии ионизирующего излучения, при котором в сферу с площадью центрального сечения 1 м проникает излучение с энергией 1 Дж | фДж/см; | |
2.1.12. Плотность потока энергии ионизирующего излучения | MT | Отношение потока энергии ионизирующего излучения , проникающего в элементарную сферу, к площади нейтрального сечения этой сферы: | ватт на квадратный метр | W/m | Вт/м | нВт/см; |
________________
* Здесь и далее * обозначены величины, прокомментированные в примечаниях.
2.1.5, 2.1.7, 2.1.8, 2.1.12. (Измененная редакция, Изм. N 1).
Примечания:
1. Для энергии отдельных ионизирующих частиц (см. п.2.1.1) рекомендуется применять внесистемную единицу электронвольт и десятичные кратные ей единицы. В соответствии с ГОСТ 8.417-81 единица электронвольт и десятичные кратные ей единицы допускаются к применению без ограничения срока наравне с единицами СИ. 1 эВ = 1,60219·10 Дж (приблизительно). Под ионизирующими частицами понимаются частицы корпускулярного излучения и фотоны.
2. Понятие энергии ионизирующего излучения (см. п.2.1.2) используется при образовании ряда величин, характеризующих ионизирующие излучения и их взаимодействие с веществом. Эти величины используются в основном как промежуточные для расчета поглощенной энергии, поэтому предпочтительной единицей для энергии излучения является джоуль, а также его десятичные дольные и кратные единицы. Вместе с тем в ряде задач широкое использование получила также внесистемная единица энергии электронвольт и ее десятичные кратные единицы. При использовании в расчете испущенной, переданной или поглощенной энергии ионизирующего излучения, эти единицы необходимо переводить в джоули или его десятичные дольные и кратные единицы.
3. Атомная единица массы (см. п.2.1.3) равна 1/12 массы атома углерода-12. 1 а.е.м. = 1,66057·10 кг (приблизительно), что соответствует энергии 149,2442 пДж или 931,50 МэВ.
4. Использование единицы минута в минус первой степени (см. п.2.1.4) является предпочтительным для потока частиц, который характеризует степень загрязнения поверхностей радиоактивными веществами.
5. Дифференциальные величины, образованные из плотности потока частиц (см. пп.2.1.7-2.1.9), приведены как примеры образования дифференциальных энергетических, угловых и энергетическо-угловых величин. По аналогии могут быть образованы дифференциальные величины и их единицы от величин, приведенных в пп.2.1.4, 2.1.5, 2.1.10, 2.1.11.
6. Единицы потока энергии, флюенса энергии и плотности потока энергии ионизирующего излучения (см. пп.2.1.10-2.1.12) часто выражаются с использованием внесистемной единицы энергии электронвольт и ее десятичных кратных единиц.
При использовании этих единиц, как промежуточных, например, при определении дозовых характеристик поля, эти единицы необходимо переводить в джоули или его десятичные дольные и кратные единицы.
Наименования указанных величин в настоящем документе отличаются от наименований этих величин в ГОСТ 15484-81 тем, что в ряде случаев вместо термина "частица" использован термин "излучение". Это связано с тем, что в настоящем документе приняты два разных термина: 1) "энергия ионизирующих частиц" (см. п.2.1.1), характеризующий энергию отдельных ионизирующих частиц; 2) "энергия ионизирующего излучения", характеризующий энергию совокупности ионизирующих частиц (см. п.2.1.2).
2.2. Величины и единицы, характеризующие взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
Величина | Единица СИ | Предпочти- | ||||||
Наименование | Обозна- | Размер- | Определение | Наименование | Обозначение | Определение | ||
Междуна- | Русское | |||||||
2.2.1. Сечение взаимодействия ионизирующих частиц (сечение взаимодействия)* | L | Отношение числа определенного (-го) типа взаимодействий ионизирующих частиц и частиц-мишеней в элементарном объеме, при флюенсе ионизирующих частиц, к числу частиц мишеней в этом объеме и к этому флюенсу: | квадратный метр | m | м | Квадратный метр равен сечению взаимодействия ионизирующих частиц, при котором в веществе, содержащем одну частицу-мишень в 1 м, флюенс падающих частиц 1 м приводит в среднем к одному акту взаимодействия определенного типа в 1 м | фм | |
2.2.2. Полное сечение взаимодействия ионизирующих частиц (полное сечение взаимодействия)* | L | Сумма всех сечений взаимодействия ионизирующих частиц данного вида, соответствующих различным реакциям или процессам:
| квадратный метр | m | м | фм | ||
2.2.3. Макроскопическое сечение взаимодействия ионизирующих частиц (макроскопическое сечение взаимодействия)* | L | Произведение сечения взаимодействия на концентрацию частиц-мишеней в веществе: | метр в минус первой степени | m | м | - | см | |
2.2.4. Линейный коэффициент ослабления | L | Отношение доли косвенно ионизирующих частиц, испытавших взаимодействие при прохождении элементарного пути в веществе, к длине этого пути: | метр в минус первой степени | m | м | Метр в минус первой степени равен линейному коэффициенту ослабления, при котором на пути 1 м плотность потока в параллельном пучке косвенно ионизирующих частиц уменьшается в e раз (e - основание натурального логарифма) | см | |
2.2.5. Массовый коэффициент ослабления | LM | Отношение линейного коэффициента ослабления к плотности вещества , через которую проходит косвенно ионизирующее излучение: | квадратный метр на килограмм | m/kg | м/кг | - | см/г | |
2.2.6. Атомный коэффициент ослабления | L | Отношение линейного коэффициента ослабления к концентрации атомов вещества, через которое проходит косвенно ионизирующее излучение: | квадратный метр | m | м | - | см | |
2.2.7. Линейный коэффициент передачи энергии* | L | Отношение доли энергии косвенно ионизирующего излучения (исключая энергию покоя частиц), которая преобразуется в кинетическую энергию заряженных частиц при прохождении элементарного пути в веществе, к длине этого пути: | метр в минус первой степени | m | м | - | см | |
2.2.8. Массовый коэффициент передачи энергии* | LM | Отношение линейного коэффициента передачи энергии к плотности вещества , через которое - проходит косвенно ионизирующее излучение: | квадратный метр на килограмм | m/kg | м/кг | Квадратный метр на килограмм равен массовому коэффициенту передачи энергии, при котором на пути в 1 м в веществе с плотностью 1 кг/м плотность потока энергии косвенно ионизирующего излучения уменьшается в e раз (e - основание натурального логарифма) | см/г | |
2.2.9. Линейный коэффициент поглощения энергии* | L | Произведение линейного коэффициента передачи энергии на разность между единицей и долей энергии вторичных заряженных частиц, переходящей в тормозное излучение в данном веществе: | метр в минус первой степени | m | м | - | см | |
2.2.10. Массовый коэффициент поглощения энергии* | LM | Отношение линейного коэффициента поглощения энергии к плотности вещества , через которое проходит косвенно ионизирующее излучение: | квадратный метр на килограмм | m/kg | м/кг | - | см/г | |
2.2.11. Средний линейный пробег заряженной ионизирующей частицы | L | Среднее значение модуля вектора между началом и концом пробега заряженной ионизирующей частицы в данном веществе | метр | m | м | - | мкм; | |
2.2.12. Средний массовый пробег заряженной ионизирующей частицы | ML | Произведение среднего линейного пробега заряженной ионизирующей частицы в данном веществе на плотность этого вещества : | килограмм на квадратный метр | kg/m | кг/м | - | г/см | |
2.2.13. Линейная плотность ионизации | L | Отношение числа ионов одного знака, образованных заряженной ионизирующей частицей на элементарном пути , к этому пути: | метр в минус первой степени | m | м | - | см; | |
2.2.14. Линейная тормозная способность вещества* | LMT | Отношение энергии , теряемой заряженной ионизирующей частицей при прохождении элементарного пути в веществе, к длине этого пути: | джоуль на метр | J/m | Дж/м | - | кэВ/мкм | |
2.2.15. Массовая тормозная способность вещества* | LТ | Отношение линейной тормозной способности вещества к плотности вещества : | джоуль-метр в квадрате на килограмм | J·m/kg | Дж·м/кг | - | кэВ·см/г; | |
2.2.16. Атомная тормозная способность вещества | LMT | Отношение линейной тормозной способности вещества к концентрации атомов этого вещества: | джоуль-квадратный метр | J·m | Дж·м | - | эВ·см | |
2.2.17. Линейная передача энергии (ЛПЭ)* | LMT | Отношение энергии , переданной веществу заряженной частицей вследствие столкновений на элементарном пути , к длине этого пути: | джоуль на метр | J/m | Дж/м | - | кэВ/мкм | |
2.2.18. Средняя энергия новообразования* | LMT | Отношение начальной кинетической энергии заряженной ионизирующей частицы к среднему числу пар ионов , образованных этой частицей до полной потери ее кинетической энергии, в данном веществе: | J | Дж | - | эВ | ||
2.2.19. Массовая поверхностная плотность | ML | Отношение массы вещества элемента слоя с площадью поверхности к этой площади: | килограмм на квадратный метр | kg/m | кг/м | Килограмм на квадратный метр равен массовой поверхностной плотности, при которой на 1 м поверхности слоя равномерно распределена масса 1 кг | мг/см; г/см |