В прошлом веке широко использовалась на практике нестандартная величина − радиевый гамма-эквивалент, предназначенный для оценки поля γ-излучения в воздухе по экспозиционной дозе.
В этой величине в качестве стандартного принималось γ-излучение 226Ra в равновесии с основными дочерними продуктами распада после фильтра из платины толщиной 0,5 мм, равного стандартной толщине ампулы для хранения радия.
Внесистемная единица радиевого гамма-эквивалента − миллиграмм-эквивалент радия (мг-экв. Ra).
Миллиграмм-эквивалент радия равен радиевому гамма-эквиваленту радиоактивного источника, γ-излучение которого при данной фильтрации и тождественных условиях измерения создает такую же мощность экспозиционной дозы, как и γ-излучение 1 мг Государственного эталона радия в равновесии с основными дочерними продуктами распада при платиновом фильтре толщиной 0,5 мм.
Чтобы объяснить физический смысл радиевого эквивалента, предположим, что нам нужно решить следующую задачу: определить активность источника, например, 60Со, которая была бы эквивалентна по создаваемой мощности экспозиционной дозы 1 мКи 226Ra. Мощность экспозиционной дозы определяется по формуле (3.38), а поскольку источники 60Со и 226Ra создают одинаковую мощность дозы, то
|
|
(3.45)
Масса 226Ra в выражении (3.45), которая создает такую же мощность экспозиционной дозы, как и какой-то другой источник, называется радиевым гамма-эквивалентом источника и обозначается буквой m. Известно, что 1 мг радия соответствует активности примерно 3,7·107 Бк или 1 мКи, а гамма-постоянная радия в равновесии с основными дочерними продуктами распада по мощности экспозиционной дозы после фильтра 0,5 мм Pt во внесистемных единицах равна Γ K = 8,4 Р·см2/(ч·мКи). Таким образом, удельная активность 226Ra равна 1мКи/мг, и уравнение (3.45) может быть записано в виде
, (3.46)
тогда
, | (3.47) |
где A – активность источника, мКи; Г Х – ионизационная гамма-постоянная источника, Р×см2/(ч×мКи); 8,4 – ионизационная гамма-постоянная 226Ra в единицах Р×см2/(ч×мКи).
Единица радиевого гамма-эквивалента m – миллиграмм-эквивалент радия (мг-экв. Ra).
Если активность источника m дана в мг-экв. Ra, мощность экспозиционной дозы на расстоянии r от точечного изотропного источника будет равна
, (3.48)
где измеряется в Р/ч, r – в см.
Соотношение между керма-эквивалентом ke, выраженным в единицах нГр×м2/с, и радиевым гамма-эквивалентом m, выраженным в миллиграмм-эквивалентах Ra[29]
ke @ 2,04 m [мг-экв. Ra]. (3.49)
Пользуясь величиной энергетического эквивалента рентгена, можно получить соотношение между мощностью воздушной кермы на расстоянии r от точечного изотропного источника с радиевым гамма-эквивалентом m. Если мощность воздушной кермы выражается в нГр/с, r − в метрах, а m − в мг-экв. Ra, то
|
|
. | (3.50) |
Заметим, что kе и m – разные физические величины. Поэтому равенство (3.49) следует понимать условно, как означающее, что kе соответствует 2,04 m.