【汇旺担保】 化学剂量计

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[拼音]:huaxue jiliangji

[英文]:chemical dosimeter

用电离辐射引起的化学变化来确定吸收剂量的体系。用化学剂量计测量吸收剂量的方法统称为化学剂量法。

在电离辐射作用下,任何能定量分析的化学反应都可以作为化学剂量法的测定体系,已经采用的或试用的化学剂量计已不下几十种。为适应不同的剂量范围,精确测量被照射物的吸收剂量,使剂量计的组分与被照射物具有等效的电子密度和原子组成是很必要的。因此,测定生物材料、有机体和水溶液样品的吸收剂量,常采用水溶液体系的化学剂量法;对更加广泛的被照射物,则可用各种气体、液体和固体的化学剂量法。

化学剂量计在照射前后要具有稳定性和重现性,最好无辐照后效应或后效应持续的时间较短。对于理想的化学剂量计,要求作为量度变化程度的辐解产物的产额不受剂量率、辐射的种类和辐照温度的影响,或在一定条件下影响很小;反应产物的累计量与吸收剂量之间应有线性关系。另外,剂量计的制法应尽量简单,分析方法也应简便可靠。

化学剂量计的辐解产物的G 值是用绝对剂量法(如量热法)核定的。化学剂量计由于使用方便,常作为次级标准剂量计。

水溶液剂量体系中最有代表性、历史最久的是硫酸亚铁剂量计,它是由H.弗里克和S.莫尔斯于1929年创立的,称作弗里克剂量计。该剂量计的主要组分是:10-3摩/升硫酸亚铁或 Fe(NH4)2(SO4)2、10-3摩/升氯化钠和空气饱和的 0.4摩/升硫酸的水溶液。为避免痕量杂质,特别是有机杂质的干扰,要求所用的试剂要纯,器皿要洁净,配制溶液要用高纯水。由于长期的校核,弗里克剂量计的组分和G值已十分确定,已被作为次级标准剂量计使用,准确度可达1%~2%,适用的剂量范围为 40~400戈瑞,是化学剂量法中使用最广泛的剂量计。对γ射线和电子辐射,弗里克剂量计的G(Fe3+)值为15.6。三价铁离子的数量用紫外吸收光谱法分析时,其吸收峰值为 304奈米,25℃时摩尔消光系数为2173±0.6升/(摩·厘米),温度每升高1℃,系数值增加0.69%。硫酸亚铁剂量计的G(Fe3+)值随传能线密度的变化而有所变化。适当地改变剂量计的组分和分析方法可扩大测试使用范围。

另一种比较广泛使用的化学剂量计是硫酸铈及硫酸亚铈剂量计,它可测量高达2×106戈瑞的吸收剂量。其组分是硫酸高铈溶于0.4摩/升硫酸的水溶液中并加少量三价铈离子使体系保持平衡,主要的反应是四价的高铈离子被还原成三价的铈离子。

为适应各种不同的剂量范围、不同的被照射体系和不同的测试要求,采用的剂量体系还有丙氨酸的电子自旋共振测试体系、有色或无色有机玻璃体系、辐射致色染料溶液或膜体系,三醋酸纤维膜和各种型别的膜或固体剂量计。尽管其中某些体系在化学反应的同时伴随著物理效应或测试时采用化学和物理的综合方法,但这类剂量计仍作为化学剂量计的一种,被广泛地采用。

参考书目

F.H.Attix,et al.,ed.,Radiation Dosimetry,2nd ed.,Academic Press,New York,1968.

J.W.T.Spinks and R.J.Woods,An Introduction to Radiation Chemistry,2nd ed.,John Wiley & Sons,New York,1976.

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