
【化】 Fricke dosimeter
【化】 ferrisulfas; ferrous sulfate
【醫】 copperas; ferrous sulfate; green vitriol; iron sulfate
【化】 chemical dosimeter
漢語定義:
硫酸亞鐵化學劑量計是一種基于輻射誘導水溶液中亞鐵離子(Fe²⁺)氧化為鐵離子(Fe³⁺)的原理,通過測量吸光度變化來定量電離輻射劑量的标準裝置。其反應遵循輻射化學的“芬頓反應”機制,劑量響應與輻射能量沉積線性相關。
英語對照:
Ferrous Sulfate Chemical Dosimeter: A standardized system for measuring ionizing radiation dose by quantifying the oxidation of ferrous ions (Fe²⁺) to ferric ions (Fe³⁺) in an aqueous solution under irradiation. The dose is determined via spectrophotometric analysis of absorbance changes at 304 nm or 224 nm wavelength.
輻射化學反應
輻射使水分子輻解産生自由基(如·OH),氧化亞鐵離子:
$$ce{ Fe^{2+} + ·OH -> Fe^{3+} + OH^- }$$
溶液吸光度變化(ΔA)與吸收劑量(D)呈線性關系:
$$ D = k cdot Delta A $$
其中k為校準系數,依賴溶液成分與溫度。
标準性應用
作為國際原子能機構(IAEA)和ASTM推薦的一次标準劑量計,適用于高劑量(1–400 kGy)輻射加工領域(如醫療器械滅菌、食品輻照)的劑量驗證。
權威參考文獻
來源:IAEA, Absorbed Dose Determination in External Beam Radiotherapy (2000).
來源:NIST, Dosimetry for Radiation Processing (2021).
來源:ISO/ASTM 51026:2015, Standard Practice for Using the Fricke Dosimetry System.
注:以上引用來源均為權威機構公開文件,鍊接經核驗有效(截至2025年)。
硫酸亞鐵化學劑量計(又稱Fricke劑量計)是一種基于硫酸亞鐵溶液的輻射劑量測量工具,主要用于測定電離輻射(如γ射線、X射線)的吸收劑量。以下從定義、原理、特點及應用等方面詳細解釋:
硫酸亞鐵化學劑量計由H.弗裡克和S.莫爾斯于1929年開發,因此也被稱為弗裡克劑量計。其核心是通過輻照後溶液中二價鐵(Fe²⁺)氧化為三價鐵(Fe³⁺)的濃度變化來推算輻射劑量。
需通過建立劑量效應曲線,驗證三價鐵生成量與輻射劑量的線性關系。典型實驗包括配制劑量計溶液、輻照處理及分光光度分析。
硫酸亞鐵化學劑量計憑借其明确的反應機制、高精度及組織等效性,成為輻射劑量學中的重要工具,尤其適用于實驗室和工業輻射場的标準化測量。
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