Статус документа

РД 50-454-84 Методические указания. Внедрение и применение ГОСТ 8.417-81 "ГСИ. Единицы физических величин" в области ионизирующих излучений (с Изменением N 1)

2. РАДИАЦИОННЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

2.1. Величины и единицы, характеризующие ионизирующее излучение и его поле


Величина				Единица СИ				Предпочти- тельные единицы
Наименование	Обозна- чение	Размер- ность	Определение	Наиме- нование	Обозначение		Определение
					Междуна- родное	Русское
2.1.1. Энергия ионизирующих частиц*	E	LMT	-	джоуль	J	Дж	-	эВ; кэВ; МэВ; ГэВ
2.1.2. Энергия ионизирующего излучения*		LMT	Суммарная энергия ионизирующих частиц (без учета энергии покоя), испущенная, переданная или поглощенная	джоуль	J	Дж	-	фДж; пДж; нДж; мкДж; мДж; Дж; кДж; МДж
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; мин
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; мин 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 m J	с м Дж		c·см эВ; с·см кэВ; с·см МэВ
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 m sr	c м cp		с·см ср
2.1.9. Энергетическо- угловая плотность потока ионизирующих частиц*	(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 J sr	c м Дж cp		с·см эВ·ср; с·см кэВ·ср; с·см МэВ·ср
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; мкВт; мВт; Вт; кВт; МВт
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; пДж/см; нДж/см; мкДж/см мДж/см; Дж/см; кДж/см; МДж/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; мкВт/см; мВт/см; Вт/см; кВт/см; МВт/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- тельные единицы
Наименование	Обозна- чение	Размер- ность	Определение	Наименование	Обозначение		Определение
					Междуна- родное	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; мм; см; м
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; мкм
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; МэВ·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

________________

* Здесь и далее * обозначены величины, прокомментированные в примечаниях.

2.2.2, 2.2.5, 2.2.7 и 2.2.10. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Примечания:

1. Внесистемная единица барн, равная 100 фм (см. пп.2.2.1, 2.2.2), получила широкое распространение в отечественной и зарубежной практике. Вопрос о сроках изъятия единицы барн для сечения взаимодействия требует специального согласованного решения. В наименованиях физических величин в пп.2.2.1 и 2.2.2 не используется слово "эффективное", поскольку наименование величины "эффективное сечение взаимодействия" часто употребляется в другом смысле.

2. Наряду с макроскопическим сечением взаимодействия используется полное макроскопическое сечение взаимодействия , определяемое через полное сечение взаимодействия (см. п.2.2.2): .

3. Определения единиц в пп.2.2.7-2.2.10 предполагают взаимодействие с веществом узкого моноэнергетического пучка косвенно ионизирующего излучения.

Индекс "tr" в обозначении линейного коэффициента передачи энергии (см. п.2.2.7) образован начальными буквами слова "transfer" (передача). В соответствии с этим обозначается массовый коэффициент передачи энергии (см. п.2.2.8).

Индекс "en" в обозначении линейного коэффициента поглощения энергии (см. п.2.2.9) образован начальными буквами слова "energy". В соответствии с этим обозначается массовый коэффициент поглощения энергии (см. п.2.2.10).

4. Линейная и массовая тормозные способности вещества (см. пп.2.2.14 и 2.2.15), иногда называемые полными, складываются из тормозных способностей обусловленных столкновениями (collision) и тормозным излучением (radiative). В частности, .