
【化】 Fricke dosimeter
inner; liner; lining; neighbourhood
【法】 knot; sea mile
gram; gramme; overcome; restrain
【醫】 G.; Gm.; gram; gramme
【電】 dosage meter; dosimeter
弗裡克劑量計(Fricke dosimeter)是一種基于化學反應的輻射劑量測量裝置,由美國科學家Hugo Fricke與Samuel Morse于1927年首次提出。其核心原理是利用電離輻射引發硫酸亞鐵(FeSO₄)水溶液中亞鐵離子(Fe²⁺)的氧化反應,生成三價鐵離子(Fe³⁺),并通過分光光度法測量溶液吸光度的變化,從而精确計算吸收劑量。
該裝置的反應過程可表示為: $$ text{Fe}^{2+} + text{OH}^- + text{輻射} rightarrow text{Fe}^{3+} + text{OH}^- $$ 劑量計算公式為: $$ D = frac{Delta A cdot varepsilon}{G cdot rho cdot l} $$ 其中,ΔA為吸光度變化值,ε為摩爾消光系數,G為輻射化學産額,ρ為溶液密度,l為光程長度。
在權威應用場景中,國際原子能機構(IAEA)的技術報告指出,弗裡克劑量計因其高重現性(誤差<2%),被廣泛應用于放射治療設備的劑量校準。美國國家标準與技術研究院(NIST)的對比實驗也證實,其測量結果與電離室法具有高度一緻性。
最新研究顯示,改進型弗裡克體系通過添加氯化鈉等敏化劑,可将測量範圍擴展至40-400 Gy,滿足工業輻射加工領域的需求。英國國家物理實驗室(NPL)的長期穩定性測試表明,标準弗裡克溶液在4℃避光保存條件下,有效期可達6個月。
弗裡克劑量計(Fricke dosimeter)是一種基于化學反應的輻射劑量測量裝置,主要用于測定電離輻射的吸收劑量。以下是其核心信息的詳細解釋:
弗裡克劑量計由H.弗裡克(H. Fricke)和S.莫爾斯(S. Morse)于1929年創立,是水溶液化學劑量體系中最具代表性且曆史最悠久的劑量計之一。它屬于次級标準劑量計,需通過絕對劑量法(如量熱法)校準其輻解産物的G值(單位能量産生的化學變化量)。
其溶液組分包括:
工作原理:電離輻射使溶液中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺,通過紫外-可見分光光度計測量Fe³⁺濃度變化(通常在304 nm波長下檢測吸光度),從而計算吸收劑量。
作為化學劑量法的代表,弗裡克劑量計無需電源,適用于實驗室和現場輻射監測。其标準化程度高,常作為次級标準對其他劑量計(如熱釋光劑量計)進行校準。
僅適用于液态樣品,對固體或氣體輻射劑量的測量需改用其他類型劑量計(如氣體電離室或固體劑量計)。
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