Při popisu ionizujícího záření je třeba rozlišovat pole záření (vlastnosti záření v prostoru) od účinku záření na látku (absorbovaná dávka, ekvivalentní dávka). Tato stránka popisuje veličiny charakterizující samotné pole záření — tedy kolik a jakých částic se v prostoru pohybuje. Pro jednotky popisující účinky záření na organismus a materiál slouží samostatná stránka dozimetrie.
Fluence částic
Kolem zdrojů ionizujícího záření existuje pole záření. Toto pole je charakterizováno hustotou prošlých částic (fluencí). Fluence částic je poměr počtu částic, které vstoupily do koule s plošným obsahem da hlavního řezu. Jednotkou je m-2.
Fluence se používá pro součtové množství částic, které prošly daným místem za celou dobu měření — například při jednorázovém ozáření vzorku v ozařovači nebo pro vyhodnocení celkové expozice osoby v průběhu pracovní směny.
Příkon fluence částic
Používá se také termín hustota toku částic. Příkon fluence částic je charakterizován jako přírůstek hustoty prošlých částic za časový interval. Jednotkou je m-2s-1.
Ve speciálním případě rovnoběžného svazku částic udává příkon fluence počet částic jež projdou kolmou plochou 1 m2 za jednotku času.
Tato veličina se uplatňuje při okamžitých měřeních intenzity záření — například monitoring radiace v reálném čase, kosmické záření v letecké výšce nebo neutronové toky kolem reaktoru.
Fluence energie
Jinak také hustota prošlé energie. Jednotkou fluence energie je J·m-2.
Na rozdíl od fluence částic zohledňuje fluence energie i kinetickou energii jednotlivých částic. Stejný počet částic s vyšší energií představuje větší fyzikální dopad — proto je fluence energie přesnějším ukazatelem energetického obsahu pole záření.
Příkon fluence energie
Hustota toku energie. Jednotkou je W·m-2.
Příkon fluence energie odpovídá — rozměrově — intenzitě elektromagnetického záření. Lze jej proto bezprostředně srovnávat se solární konstantou (asi 1361 W·m-2 ve volném vesmíru) nebo s hustotou energie laserového paprsku.
Praktický význam
Veličiny popisující pole záření jsou výchozí pro:
- Radiační ochranu — výpočet ekvivalentní a efektivní dávky pro pracovníky a veřejnost.
- Radioterapii — přesné dávkování zejména v protonové a neutronové terapii nádorů.
- Jadernou energetiku — monitoring polí kolem reaktorů, skladů paliva a při dekontaminaci.
- Astrofyziku a kosmický výzkum — charakterizace toku částic v kosmickém prostoru, návrh stínění pro mise s posádkou.
- Materiálový výzkum — ozařování polovodičů, polymerů a jiných materiálů s cílem cíleně měnit jejich vlastnosti.
Související jednotky
- Jednotky dozimetrie — gray (Gy), sievert (Sv), becquerel (Bq) a další jednotky účinků záření.
- Jednotky zdroje ionizujícího záření — tabulky převodních koeficientů.
- Jednotky působení ionizujícího záření — tabulky převodních koeficientů.
- Barn (b) — jednotka účinného průřezu pro interakci částic.
