化學劑量計
化學劑量計chemical dosimeter
正文
用電離輻射引起的化學變化來確定吸收劑量的體系。用化學劑量計測量吸收劑量的方法統稱為化學劑量法。在電離輻射作用下，任何能定量分析的化學反應都可以作為化學劑量測量體系，已經採用的或試用的化學劑量計已不下幾十種。為適應不同的劑量範圍，精確測量被照射物的吸收劑量，使劑量計的組分與被照射物具有等效的電子密度和原子組成是很必要的。因此,測定生物材料、有機體和水溶液樣品的吸收劑量，常採用水溶液體系的化學劑量法；對更加廣泛的被照射物，則可用各種氣體、液體和固體的化學劑量法。
化學劑量計在照射前後要具有良好的穩定性和復現性，最好無輻照後效應或後效應持續的時間較短。對於理想的化學劑量計，要求作為量度變化程度的輻解產物的產額不受劑量率、輻射的種類和輻照溫度的影響，或在一定條件下影響很小；反應產物的累計量與吸收劑量之間應有線性或可確定的比例關係。另外，劑量計的製法應儘量簡單，分析方法也應簡便可靠。
化學劑量計的輻解產物的G 值是用絕對計量法(如量熱法)核定的。化學劑量計由於使用方便,常作為次級標準劑量計。
水溶液劑量體系中最有代表性、歷史最久的是硫酸亞鐵劑量計，它是由H.弗里克和S.莫爾斯於1929年創立的,稱作弗里克劑量計。該劑量計的主要組分是:10-3mol/L硫酸亞鐵或硫酸亞鐵銨、10-3mol/L氯化鈉和空氣飽和的 0.4mol/L硫酸的水溶液。為避免痕量雜質,特別是有機雜質的干擾,要求所用的試劑要純,器皿要潔淨，配製溶液要用高純水。由於長期的校核，弗里克劑量計的組分和G值已十分確定,已被作為次級標準劑量計使用，準確度可達1％～2％，適用的劑量範圍為 20～400Gy，是化學劑量法中使用最廣泛的劑量計。對γ射線和電子束照射,弗里克劑量計的G(Fe3+)值為1.61μmol/J。三價鐵離子的數量用紫外吸收光譜法分析時，其吸收峰值為 302~305nm，25℃時摩爾消光係數為219m2/mol,溫度每升高1℃,係數值增加0.69％。硫酸亞鐵劑量計的G(Fe3+)值隨傳能線密度（LET）的變化而有所變化。適當地改變劑量計的組分和分析方法可擴大測試使用範圍。
另一種比較廣泛使用的化學劑量計是硫酸鈰-亞鈰劑量計，它可測量高達2×106Gy的吸收劑量。其組分是硫酸高鈰溶於0.4mol/L硫酸的水溶液中並加少量三價鈰離子使體系保持平衡，主要的反應是四價的高鈰離子被還原成三價的鈰離子。
為適應各種不同的劑量範圍、不同的被照射體系和不同的測試要求，採用的劑量體系還有丙氨酸/ESR劑量測量體系、有色或無色有機玻璃劑量計、輻射致色染料溶液或膜劑量計，三醋酸纖維膜劑量計和各種類型的膜或固體劑量計。儘管其中某些體系在化學反應的同時伴隨著物理效應或測試時採用化學和物理的綜合方法，但這類劑量計仍作為化學劑量計的一種，被廣泛地採用。
參考書目
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.
