剂量计是用来测量辐射量的测量仪器。
辐射测量仪器有多种名称,例如剂量计、辐射探测器和辐射测量仪。其中,剂量计指的是范围很广的测量仪器,包括带有机械结构的和不带机械结构的。
例如,利用辐射引起的物质变化进行辐射测量的设备(玻璃剂量计、热释光剂量计、光刺激发光剂量计)无需电源即可进行辐射测量。由于它们重量轻,人们可以佩戴它们来监测日常辐射暴露量。这种可穿戴式剂量计被称为个人剂量计。
另一方面,对于需要电源的设备,个人剂量计中使用半导体剂量计,因为它们可以制成电子温度计的大小。
辐射探测器本质上与剂量计相同。而辐射测量仪则是指专门用于测量(调查)环境辐射水平或检测小面积表面是否受到辐射污染的设备。
剂量计的用途
剂量计用于测量日常生活中或在辐射区域工作时的长期辐射暴露量。
根据法律规定,医疗机构、科研机构、工业场所及其他涉及辐射的场所均须严格执行辐射控制措施。在医疗机构中,进行X光和CT扫描时存在辐射暴露的风险;在核相关设施中,反应堆运行期间或处理核燃料或放射性物质时存在辐射暴露的风险。
由于接触辐射会对健康造成风险,因此处理辐射的工作人员在工作时必须佩戴个人剂量计。
剂量计原理
剂量计是一种测量辐射“剂量”的仪器。
该“剂量”具有以下指标:
吸收剂量(单位:GyGry)表示物质由于辐射而吸收的能量。
“有效剂量(单位:Sv/希沃特)”表示辐射对人体的全身影响程度。
“辐射剂量(单位:伦琴)”表示所接受的辐射量。
“有效剂量当量(单位:Sv 希沃特)”在日常辐射管理中用作有效剂量的替代量。
剂量计直接物理测量辐射“射线”的数量。为了评估上述各种剂量,剂量计的设计旨在区分和检测不同类型的辐射。通过测量每种辐射的数量并考虑其对人体的相应影响,就可以评估辐射对人体的体影响。
个人剂量计显示的剂量是有效剂量当量(单位:希沃特/Sv)。理想情况下,应测量有效剂量以评估辐射对人体的影响,但日常测量有效剂量较为困难。因此,通常使用有效剂量当量这一实用指标进行测量。
然而,由于短时间内暴露于大量辐射是危险的,因此有一些剂量计可以测量剂量当量率(单位:Sv/h),即单位时间内有效剂量当量。在使用辐射的工作场所,工作人员的有效剂量是根据测得的有效剂量当量计算的。
剂量计的类型
辐射有多种类型,包括中子、α射线、β射线、γ射线和X射线。每种辐射都有不同的特性,对人体的影响也各不相同。玻璃剂量计、热释光剂量计和光刺激发光剂量计可以检测β射线、γ射线和X射线。
1. 玻璃剂量计
玻璃剂量计是一种利用紫外线照射到经辐射照射的玻璃上时产生的荧光现象的剂量计。
2. 热释光剂量计
热释光剂量计利用固体的热释光现象(一种物质,例如荧光粉,在受到外部辐射刺激后加热时会发光的现象)。
3. 光刺激发光剂量计
光刺激发光剂量计是一种利用光刺激发光现象(即处于亚稳态的电子在暴露于辐射时吸收光能并返回基态的现象)的剂量计。
4. 半导体剂量计
半导体剂量计是利用物质被辐射电离时半导体中会产生电流这一原理的剂量计。
如何选择剂量计
选择剂量计时,*重要的是选择适合所要测量的辐射类型的剂量计。例如,有用于测量β射线和γ射线的剂量计,也有专门用于测量X射线的剂量计,即使是X射线剂量计,也会因能量水平的不同而有所差异。
1. 玻璃剂量计、热释光剂量计、光刺激发光剂量计
上述三种方法适用于长期辐射监测。这是因为这些方法并非现场测定辐射剂量,而是通过处理剂量计并测量发光等指标后,再计算累积辐射剂量。这种方法称为被动式监测。目前,通常由*公司进行此类测量。
虽然它的缺点是无法现场测定辐射水平,但它灵敏度高,适用于基于一个月左右累积剂量的辐射监测。此外,它也很方便,因为承包商可以为您生成记录。
2. 半导体剂量计
半导体剂量计适用于短时间内可能接触大量辐射的情况,或需要实时了解辐射水平的情况。这是因为它们可以提供实时剂量信息。这类剂量计被称为主动式剂量计。此外,还有一些剂量计可以显示剂量当量(单位时间内的剂量),以及在剂量当量过特定值时发出警报声,因此*确认其是否具备这些功能。
然而,某些产品的数据存储容量有限,因此在这种情况下,必须考虑如何记录剂量数据。为了平衡工作期间的辐射暴露水平监测与长期辐射管理,通常会结合使用主动式和被动式辐射探测器。
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