Detekce a dozimetrie ionizujícího záření

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra jaderné chemie

Anotace:

V úvodní časti předmětu je probrána interakce ionizujícího záření s látkovým prostředím, veličiny popisující pole ionizujícího záření a jeho působení na látky, jednotky a distribuce energie záření v látkovém prostředí. V další části jsou podrobně diskutovány vlastnosti detektorů, použití detektorů, plynové detektory, scintilační detektory, detektory pro vysoké energie, polovodičové detektory, integrální dozimetrické metody, statistické zpracování dat a meze stanovitelnosti a dokazatelnosti.

Požadavky:

Znalosti na úrovni kompletního kurzu fyziky. Znalosti stavby atomu a jeho jádra.

Osnova přednášek:

1. Interakce ionizujícího záření s látkovým prostředím. Těžké nabité částice, elektrony: nepružné srážky, pružné srážky, brzdné záření. Záření gama, záření X.: fotoefekt, Comptonův rozptyl, tvorba párů. Neutrony: Jaderné reakce.

2. Primární efekty způsobené absorpcí ionizujícího záření: iontové páry, excitované stavy, iniciace jaderných procesů.

3. Zářivá deexcitace vzbuzených stavů - luminiscenční procesy. Vývin tepla v látce absorbující ionizující záření.

4. Systém dozimetrických veličin a vazba mezi nimi. Lineární přenos energie, jakostní faktor, dávka, dávkový ekvivalent, radiační rovnováha, vztah mezi dávkou a kermou, závislost dávky na hloubce.

5. Vlastnosti detektorů ionizujícího záření. Definice detektorů, jejich funkce a vlastností, detekce, měření energie, měření místa, měření času, diskriminace, typ výstupního signálu.

6. Použití detektorů ionizujícího záření. Měření počtu impulsů, spektrometrie, dozimetrie, zobrazování, měření času.

7. Druhy detektorů. Plynové detektory.

8. Scintilační detektory, vizuální zobrazovací systémy, detektory pro vysoké energie.

9. Polovodičové detektory.

10. Integrální dozimetrické metody. Filmové dozimetry, integrální pevnolátkové detektory. termoluminiscenční dozimetry, radiofotoluminiscenční dozimetry, dozimetrie neutronů.

11. Statistické zpracování naměřených hodnot a předběžný odhad chyb. Popis dat, statistické modely, šíření chyb, optimalizace měření.

12. Meze stanovitelnosti a dokazatelnosti. Kvalitativní analýza, kvantitativní analýza, spektrometrie záření gama.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

V kurzu detekce a dozimetrie ionizujícího záření získají posluchači znalosti o mechanismech interakce ionizujícího záření s hmotou a souvisejících veličinách, o principech funkce jednotlivých typů detektorů a o základech zpracování naměřených dat a limitech vyplývajících ze statistického charakteru těchto dat.

Absolventi kursu získají schopnost zvolit správný typ detektoru pro konkrétní aplikaci, porozumět výsledkům měření ionizujícího záření a správně zhodnotit jejich statistickou významnost.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

1. J. Šeda, L. Musílek, I. Petr, J. Sabol, Z. Melichar: Dozimetrie ionizujícího záření, SNTL, Praha, 1983

2. J. Gerndt: Detektory ionizujícího záření, ČVUT Praha, 1995.

3. Česká norma ČSN ISO 31-9: Atomová a jaderná fyzika

4. Česká norma ČSN ISO 31-10: Jaderné reakce a ionizující záření

Doporučená literatura:

1. V. Klener (editor): Principy a praxe radiační ochrany, SÚJB Praha, 2000

2. ICRU report No. 60 (1998): Fundamental Quantities and Units for Ionizing Radiation

3. W.H. Tait: Radiation Detection, Butterworths, 1980.

4. G.F. Knoll: Radiation Detection and Measurement, J. Willey & Sons, New York, 1984.

Poznámka:

Detekce a dozimetrie ionizujícího záření

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: