与外行进行的几乎每一次有关放射性的对话，都证明对话者在某种程度上对度量单位有模糊的概念。 因此，当我发表有关放射化学实验室的文章时，一位读者在PM中向我抱怨说，他在许多有关放射性的书籍和文章中找到了许多单位-X射线，雷姆斯，雷姆斯，高兴，灰色，西弗特，居里，贝克拉尔，甚至克当量的镭-我的头在旋转，要求写下它。 我满足了他的要求。
是的，在KDPV上-配偶Maria Sklodovskaya-Curie和Pierre Curie。
一点历史
1895年，威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Konrad Roentgen）发现了具有惊人特性的辐射：像光一样照在照相板上，激发发光屏幕的光，它很容易穿过不透明的障碍物。 经过了很长时间，事实证明，这种辐射的来源不仅像X射线实验中那样是工作的Crookes管，而且还是含铀的物质，此外，铀还连续不断地发出这种辐射，并且没有任何能量供应从外面。 随之而来的是大量的发现。 发现镭，po，然后发现一大堆新的放射性元素，在放射性衰变与一种元素转化为另一种元素之间建立联系，这是第一次进行核反应。总的来说，贝克勒尔出人意料的简单的铀盐实验字面意思是“不要做“新知识”。 关于这些发现的讨论是另一篇文章（而不是一篇）的主题，但是现在我要说的是，在这种“半径繁荣”的头几个月和几年中，就无法放弃测量了。
用于确定电离辐射强度的第一个测量设备是普通的静电计或静电计，它在辐射的影响下放电，放电速度与其强度成正比。 第一个标准是...
毫克安瓿瓶作为放射性的量度
该安瓿瓶不仅是静电计和电离室校准的第一个标准，而且是放射性量的度量。 镭的惊人特性是其辐射具有非凡的恒定性：其强度仅取决于镭的含量。 因此，一旦采集了1 mg镭的样品并将其密封在铂金安瓿中，就可以不再对镭进行称重了。 通过比较来自参考安瓿瓶和放置在具有相同壁厚的安瓿瓶中的样品的γ辐射强度，可以高精度确定其中的镭含量。 因此，带有镭的安瓿在砝码室中占据了应有的位置，仅次于米，千克
和球形马的标准。
严格来说，γ辐射的来源不是镭。 正是因为这样，
密封的安瓿瓶才成为标准。 事实是镭226在衰变过程中不会发出伽玛射线。 它发射出一个阿尔法粒子，变成radon-222，然后被称为
镭的
散发 。 后者也具有α活性，然后随着α和β粒子的发射而经历一系列衰变，其中一些伴随着γ辐射。 on无处不在密封的安瓿瓶中，镭与其放射性衰变产物之间建立了
长期平衡 ：已经形成了多少ra（以及放射性系列的每个后续成员），因此衰变了很多。
当将其他后来发现的元素的放射性与辐射进行比较时，他们开始使用这样的单位：
镭的
毫克当量 ，等于在相同距离下能产生与镭毫克相同的伽马辐射强度的放射性物质的量。
镭的毫克当量，作为放射性单位，具有明显的缺点，即一般来说，伽马辐射是放射性衰变的一种副作用。 在许多情况下，衰减的每一个行为都不存在或不存在。 因此，我们从比较伽马射线辐射强度转向使用
活动性的概念来
衡量单位时间内制剂中衰变事件的数量 。 该标准品与镭保持相同的安瓿瓶，从此处出现一个
居里单位，该
居里单位定义为一种放射性物质的活性，其中每单位时间有许多原子衰变（即，
碎片），一克镭226中有多少原子衰变。
现在像所有非系统单元一样，居里单元也已过时。 在SI系统中，
becquerel代替了它-这是药物的活性，平均每秒钟发生一次衰变。 因此，1 Ki =
烧烤
静电计和曝光剂量
正如我所说，第一个用于测量放射性辐射强度的设备是静电计，它在镭射线的作用下放电。 他成为电离室的先驱，该室有两个带相反电荷的电极，这使确定充入该室的空气中形成的离子量成为可能。 这些离子在电离室内的电场中开始向电极移动，并到达电极后将其放电。 电极电荷减少的幅度可以确定在辐射的影响下在空气中形成的离子对的数量。 并且，通过测量在外部电压源的电路中流过腔室的电流，可以确定与辐射强度成比例的每单位时间在腔室中产生的离子对的数量。
这样测得的值称为辐射的
照射剂量 。 度量单位是
X射线 。 在1立方厘米的干燥空气中以1 X射线的照射剂量，会形成一个单位的HSE（
C）每个离子的电荷，对应于
对离子。 顺便说一句，我们在铂金安瓿中1毫克镭在1厘米距离处进行了一个小时的镭射，产生了8.4 X射线的曝光剂量（通常在这种情况下，他们说
曝光剂量率为 8.4 R / h）。
SI系统中没有特殊的暴露剂量单位，该单位是每千克悬垂剂量。
1 C / kg = 3875.97R。但是，由于拒绝使用剂量这一概念，目前很少使用此装置。 失败的原因是，这个相当容易测量的数量在实际应用中几乎没有用。 通常，我们对空气中形成多少离子不感兴趣，而对辐照该物质或生物组织的作用感兴趣。
吸收剂量
该想法显然被认为是放射性辐射对被该物质吸收的物质的影响的量度。 这是
吸收剂量 ，其量度是单位质量物质吸收的辐射能。 SI中吸收剂量的度量单位是
灰色 ：1 Gy = 1 J / kg。 以前，使用了另一个单位
-happy 。 1拉德= 100尔格/克= 0.01 Gy。 在1 P的暴露剂量下，空气中的吸收剂量为0.88 rad。 在大多数情况下，这些0.88会四舍五入为整数，将rad等同于x射线（尽管实际上它们是不同的物理量），而将灰色（和sievert，如下所述）等同于100个x射线。
但是，根据辐射的类型和能量以及吸收剂的性质，在相同暴露剂量下各种物质的剂量会有所不同。 出于这个原因，现在已经放弃了暴露剂量的概念。 在实践中，测量暴露剂量而不是测量平均原子序数等于生物组织平均原子序数的检测器（在这种情况下，我们称为
组织等效检测器 ）并测量其中的吸收剂量更为正确。 然后，可以以一定的精确度假设检测器中的吸收剂量将等于生物组织中的吸收剂量。
各种不同的剂量
但是事实证明，不同类型的放射性辐射对活组织的作用不同。 在相同的吸收剂量下，α射线，质子和中子比γ射线和β颗粒对其危害更大。 在这方面，伴随着吸收剂量，出现另一种剂量-
等效剂量 。 它等于伽马辐射的剂量，它引起
的生物效应与该辐射的剂量
相同 。
等效剂量的单位为
sievert 。 等效剂量的旧单位是
X射线或
rem的
生物等效值 ，用英文
REM （有时在翻译的文献和放射科医生中，您可以找到单位“ rem”-这是相同的rem）。 1 Sv = 100 rem。
为了将吸收剂量换算成等效剂量，您需要将吸收剂量乘以所谓的
品质因数 。 该光子，电子和μ子的系数等于1，对于α粒子，该系数假定为20，对于各种来源的质子，该系数为2至5，对于中子，该系数非常依赖于能量，在100 keV至2 MeV的能量范围内达到20（参见图片）。
除等效剂量外，还应考虑有效剂量。 它不仅考虑到辐射的不同程度的有害性，而且还考虑到不仅辐射整个身体，还辐射其整个身体或器官的一部分的另一部分辐射的有害性。 权重因子以这样一种方式分配给每个组织和器官：总和等于1。 均匀暴露于全身，等效剂量相等。 它以与等效单位相同的单位进行测量。
我将在这里停止：我不会混淆您，并告诉您什么是比释动能，等效的环境剂量以及更多其他内容。
以及如何衡量？
如我所说，要测量暴露剂量，您需要吸入一定量的空气，收集其中形成的离子并确定其量，这可以使用电离室成功解决。 基于电离室，制造了大部分“铅笔”型累积剂量计。
为了测量吸收剂量，您必须测量物质中释放的能量。 这就是主要的困难。 直接测量该能量非常困难，因为在大多数情况下，能量非常小。 一个灰色（这是一个严重的剂量，已经引起放射病）只是每公斤焦耳。 例如，如果我们尝试通过温度变化量热法测量此剂量，那么例如，铝将加热的温度仅略高于千分之一度。
因此，所有测量吸收剂量或其功率的方法都是间接的。 它们包括以下事实：我们观察到由辐射引起的特定过程，并需要能量消耗，并假设该过程的“输出”将线性取决于吸收的辐射对其的能量贡献。
电离辐射与物质相互作用的主要行为几乎总是电离本身。 放射性物质发射的伽马射线量子或其他粒子的能量通常比将电子从原子中撕裂所需的能量高得多。 因此，它不会以一种电离作用结束。 沿粒子的整个轨迹，物质中会生成自由电子和带正电的离子，其能量通常超过自身的电离能，这导致形成了一系列级联的形成自由电子和离子的过程，直到它们的能量与化学键能相当为止，具有第一电离能等 这些电子和离子已经直接对具有电离射线特征的物质产生影响：它们激发发光，引发化学反应，破坏生物结构并成为电流的载体。 它们的数量和总能量都与吸收剂量成比例（严格地说，是减去从物质中飞出的电子的能量），并且它们对产生它们的原因已经“一无所知”。
从历史上看，最早的剂量计之一是包裹在不透光材料中的普通薄膜。 出现后其发黑程度大致取决于吸收剂量以及对普通可见光的照射：存在一个线性依赖性区域，该区域受低剂量区域的弯曲和高剂量区域的饱和度（随后发生日晒-密度降低）的限制。 由于治疗方案中的微小偏差会导致明显的剂量确定误差，因此该膜价格便宜且相当灵敏，但剂量计不是很可靠。 照相胶片是化学剂量计系列的首批代表之一，其剂量值由反应过程中形成或消耗的物质的量确定：有色，顺磁性或具有其他易于测量的性质。 它可能是安瓿中的溶液，在辐射的影响下变暗或变色（例如，由于铁（II）氧化为铁（III），随后形成了鲜艳的硫氰酸红色红），玻璃或晶体，其中所谓的辐射吸收光的缺陷。 化学剂量计可以在非常宽的范围内高精度确定辐射剂量-从不会造成人员特殊伤害的辐射剂量到在一分钟内将其杀死的辐射剂量。 但是，通常，它们不允许测量剂量率。
发光甚至可以检测单个粒子或伽马射线的吸收行为，从而导致在检测器材料中出现短暂的闪光-闪烁。 该原理基于闪烁检测器的作用，该闪烁检测器甚至可以测量比自然辐射本底弱几十和几百倍的非常弱的辐射通量。 与化学探测器不同，闪烁辐射传感器使您可以实时确定探测器吸收的剂量功率。 当然，为了获得剂量值或剂量率，不仅有必要对脉冲数进行计数，而且有必要对闪烁器发出的光进行汇总和积分。
这种检测器的一种特殊类型是所谓的热致发光检测器。 他们使用发光材料，而不是用闪光使每个粒子闪烁，而是以长期存在的带电晶格缺陷的形式保留由其形成的自由电荷。 加热时，这些缺陷会“愈合”，释放的电子和空穴重新结合，从而将能量转移到发光中心。 并积分加热热致发光体时发生的光脉冲，我们将确定由其累积的剂量。
最后，我们不能“捕获”不是由电离引起的次级效应，而是离子本身-就像在电离室中一样，只在该室中不填充气体，而是填充半导体-锗，硅，碲化镉，最后填充金刚石。 通过检测器的平均电流将与它吸收的剂量功率成正比。
但是著名的盖革柜台呢？ 但是他没有测量剂量。 他只能对粒子通过它的冲动做出反应，而不了解其中飞来的粒子，也不知道粒子具有什么样的能量。 也就是说，他可以测量诸如通量之类的粒子通量的特征：有多少粒子飞过给定区域。 如果我们仅记录脉冲出现的事实，而忽略其幅度，则闪烁或半导体检测器将以完全相同的方式工作。
不同材料的剂量和刚度的冲程
在关于吸收剂量的段落中，我顺便提到了相同辐射通量下不同材料吸收的剂量将有所不同，并且取决于量子能和物质的性质。 对于伽马射线，其吸收取决于材料的唯一特征-平均（或有效）原子序数
。 伽马射线转移到具有相同γ射线的物质
穿过单位面积质量相同的层时的能量相同。 因此，具有与活组织相同的总原子组成的材料将以与活组织相同的方式吸收任何能量的伽马射线，因此由该材料制成的检测器中的吸收剂量将等于人体中的吸收剂量。 。 而且，如果我们制造碘化铯检测器（最常用的闪烁体之一），那么我们可以针对任何一种能量校准它，而在其他能量下它将存在。 剂量学装置的读数的这种取决于辐射能量的变化被称为“具有刚性的行程”或
检测器的剂量敏感性的
能量依赖性 。
该图（摘自《化学家和技术人员新手册》，第11卷，第111页）显示了基于不同闪烁体制成的检测器剂量敏感性的能量依赖性。
在左侧，比较了蒽（平均原子重比活组织轻）和碘化钠（“重”比上一个重）。可以看出，在一定的能量范围内，基于碘化钠的检测器将剂量高估了10倍！在右图上显示，混合使用有机闪烁体-比活组织更“轻”和“重”，您几乎可以完全消除“僵硬的运动”。消除“刚性冲程”的另一种方法是选择在探测器灵敏度过高的区域吸收辐射的滤光片。结论
最后，我将给出一个小盘，总结本文中考虑的主要数量。
为了更全面地了解该主题，我建议莫斯科国立大学Igor Nikolaevich Bekman教授的演讲该系列的所有文章
辐射：放射化学实验室的日常生活辐射：来源辐射：风险，安全，防护