Kerma (fizyka) - Kerma (physics)

Kerma jest skrótem od " k inetic e nergy R eleased na jednostkę mă ss" (lub " k inetic e nergy R eleased w mă tter", " k inetic e nergy R eleased w mă dzeń", " k inetic e nergy R eleased w mă terials "), zdefiniowane jako sumy początkowych energii kinetycznej wszystkich cząstek naładowanych, wyzwolony przez naładowanej promieniowanie jonizujące (np pośrednio promieniowanie jonizujące, takie jak fotony i neutronów ) w próbce substancji , podzieloną przez masę próbki . Określa go iloraz . ${\ Displaystyle K = \ nazwa operatora {d} \! E_ {\ tekst {tr}} / \ nazwa operatora {d} \! m}$

Jednostki

Jednostką kermy w układzie SI jest grej (Gy) (lub dżul na kilogram ), taki sam jak jednostka dawki pochłoniętej. Jednak kerma może różnić się od dawki pochłoniętej , w zależności od zaangażowanych energii. Dzieje się tak, ponieważ energia jonizacji nie jest uwzględniana. Podczas gdy kerma w przybliżeniu równa się pochłoniętej dawce przy niskich energiach, kerma jest znacznie wyższa niż pochłonięta dawka przy wyższych energiach, ponieważ część energii ucieka z objętości pochłaniającej w postaci bremsstrahlung (promieni rentgenowskich) lub szybko poruszających się elektronów i nie jest liczona jako pochłonięta dawka.

Proces transferu energii

Energia fotonowa jest przenoszona do materii w dwuetapowym procesie. Po pierwsze, energia jest przekazywana do naładowanych cząstek w ośrodku poprzez różne interakcje fotonów (np. efekt fotoelektryczny , rozpraszanie Comptona , wytwarzanie par i fotodezintegracja ). Następnie te wtórne naładowane cząstki przekazują swoją energię do ośrodka poprzez wzbudzenie atomowe i jonizację.

W przypadku fotonów o niskiej energii kerma jest liczbowo w przybliżeniu taka sama jak dawka pochłonięta . W przypadku fotonów o wyższej energii kerma jest większa niż dawka pochłonięta, ponieważ niektóre wysokoenergetyczne elektrony wtórne i promienie rentgenowskie uciekają z obszaru zainteresowania, zanim zdeponują swoją energię. Uciekająca energia jest liczona w kermie, ale nie w pochłoniętej dawce. W przypadku promieniowania rentgenowskiego o niskiej energii jest to zwykle nieistotne rozróżnienie. Można to zrozumieć, patrząc na składniki kermy.

Istnieją dwa niezależne wkłady w kermę całkowitą, kermę zderzeniową i kermę radiacyjną – a więc . Kerma zderzeniowa powoduje wytwarzanie elektronów, które rozpraszają swoją energię w postaci jonizacji i wzbudzenia w wyniku interakcji między naładowaną cząstką a elektronami atomowymi. Kerma promienista powoduje wytwarzanie promieniotwórczych fotonów w wyniku interakcji między naładowaną cząstką a jądrami atomowymi, ale może również wynikać z anihilacji w locie. ${\displaystyle k_{\tekst{kol}}}$${\displaystyle k_{\tekst{rad}}}$${\ Displaystyle K = k_ {\ tekst {kol}} + k_ {\ tekst {rad}}}$

Często ilość jest interesująca i zwykle wyrażana jest jako ${\displaystyle k_{\tekst{kol}}}$

${\ Displaystyle k_ {\ tekst {kol}} = K (1-g)}$

gdzie g jest średnią częścią energii przekazanej elektronom, która jest tracona przez bremsstrahlung.

Kalibracja instrumentów ochrony przed promieniowaniem radiation

Air Kerma ma znaczenie w praktycznej kalibracji przyrządów do pomiaru fotonów, gdzie jest wykorzystywana do identyfikowalnej kalibracji urządzeń metrologicznych instrumentów gamma przy użyciu komory jonowej „wolnego powietrza” do pomiaru kermy w powietrzu.

Raport bezpieczeństwa MAEA 16 stwierdza: „Ilość kerma powietrza powinna być użyta do kalibracji referencyjnych pól promieniowania fotonowego i instrumentów referencyjnych. Przyrządy do monitorowania ochrony przed promieniowaniem powinny być kalibrowane pod względem ilości równoważnych dawkom. Dozymetry powierzchniowe lub mierniki mocy dawki powinny być kalibrowane pod względem równoważnik dawki otoczenia, H*(10), lub kierunkowy równoważnik dawki, H′(0,07),bez żadnego fantomu, tj. wolny w powietrzu."

Współczynniki konwersji z kermy powietrza w Gy na dawkę równoważną w Sv są opublikowane w raporcie 74 (1996) Międzynarodowej Komisji Ochrony Radiologicznej (ICRP). Na przykład, współczynnik kerma powietrza jest przeliczany na dawkę równoważną tkance przy użyciu współczynnika Sv/Gy (powietrze) = 1,21 dla Cs 137 przy 0,662 MeV.

Zobacz też

• Dawka pochłonięta
• Ekspozycja (promieniowanie)
• Siwert
• Dozymetria w radiologii diagnostycznej Międzynarodowy Kodeks Postępowania - MAEA. - opisuje techniki pomiaru kermy w powietrzu.
• [1] - opisuje zasadę świadomej widzialności, w której energia fotonowa jest interpretowana i rekonstruowana w umyśle, a następnie zamieniana przez ludzkie ciało na energię kinetyczną do późniejszego wykorzystania: w tym konkretnym przypadku sztuki.
• [2] – spekulatywna argumentacja z udziałem epistemologii i KERMY.

Bibliografia