Amper na kilogram (A/kg) - zapomniana jednostka mocy dawki ekspozycyjnej

W przyrządach dozymetrycznych z lat 70. i 80. często można spotkać się ze skalą w amperach na kilogram. Zwykle są to nanoampery na kilogram (nA/kg), rzadziej mniejsze jednostki - pikoampery na kilogram (pA/kg). Pojawiają się zarówno na skalach przyrządów, jak też w ich specyfikacjach., jako jedyna jednostka w której podawane są parametry przyrządu. Przedtem większość przyrządów była wyskalowana w jednostkach pozaukładowych - rentgenach i ich podwielokrotnościach, zwykle milirentgenach.

Amper na kilogram jest jednostką mocy dawki ekspozycyjnej (dawka/czas), wynikającą z przekształcenia układowej jednostki dawki ekspozycyjnej (ilości ładunku w suchym powietrzu), jaką jest kulomb na kilogram (C/kg). Jeżeli amper to kulomb na sekundę, to przekształcając:

A/kg = (Q/s)/kg = Q/kg *1/s = dawka/s = moc dawki

Jednostka odzwierciedla przyrost ładunku w danej masie przez określony czas.  Z definicji jednostka mocy dawki ekspozycyjnej amper na kilogram (A/kg) jest to moc dawki ekspozycyjnej promieniowania fotonowego, przy jakiej dawka ekspozycyjna wzrasta o 1C/kg w czasie 1 s (źródło).

Trudno powiedzieć, dlaczego jednostka się nie przyjęła i nie jest spotykana poza krajami dawnego bloku wschodniego. Najbardziej prawdopodobną hipotezą jest odchodzenie od stosowania dawki ekspozycyjnej na rzecz dawki pochłoniętej i równoważnika dawki. Dawka ekspozycyjna oznaczała ilość jonów utworzonych przez promieniowanie rentgenowskie lub gamma w 1 cm3 suchego powietrza, nie była więc miarodajna dla innych rodzajów promieniowania (alfa, beta, neutrony) ani innych ośrodków (tkanki).

Przyrządy wyskalowane w amperach na kilogram są uciążliwe w eksploatacji z powodu braku prostego przelicznika, jak to ma miejsce w przypadku mikrogrejów i milirentgenów (1 µGy ≈ 0,1 mR). Radiometry RK-67 ze skalą w milirentgenach na godzinę, produkowane w drugiej połowie lat 70., mają nawet napis na obudowie, podający przelicznik na układową jednostkę mocy dawki: 1 mR/h =71,6 pA/kg (czyli 0,0716 nA/kg).

Podobną ściągawkę umieszczano na przejściowych wersjach RKP-1-2 - skalę miały jeszcze mR/h i cpm jak RKP-1, ale zasilanie i inne detale jak RKP-1-2. Tu jeszcze dla pewności podali przelicznik z cpm na cps:

http://forum.rhbz.org/topic.php?forum=65&topic=32

W drugą stronę licząc, 1 nA/kg to aż 13,966 mR/h, zatem większość mierzonych przez nas poziomów mocy dawki będzie dość małymi ułamkami. Zerknijmy na skalę RK-67-3 wyskalowanego w nA/kg (pomijam już nielogiczne rozmieszczenie podziałek - od dołu idą zakresy II, III, I i IV, tak samo jak w wersji z µGy/h) Wartości skrajne na skali są tak dobrane, aby zakres radiometru kończył się na podobnej wartości - ok. 250 mR/h = 2400 µSv/h = 20 nA/kg.

Spotkałem się również z wersjami RKP-1-2 wyskalowanymi w nA/kg, choć większość miała skale w µGy/h. Co ciekawe, nadal można nabyć miernik magnetoelektryczny MEA-33 [SKLEP], ale tylko ze skalą w nA/kg lub µA/kg! Nie jest to duży problem, gdyż tak czy inaczej zakres pomiarowy pozostaje podobny, a skalę można wstawić z uszkodzonego przyrządu. Sklep polecam, uratował już niejeden radiometr (MEA-33 występuje nie tylko w RK-67, ale również w DP-66, RG-1 i większości wersji RKP-1-2):

Warto jeszcze wspomnieć o krótko produkowanym RK-20, który był wyskalowany tylko w nA/kg i w tych jednostkach podana jest jego specyfikacja:

cyt. za: Grzegorz Jezierski, Radiografia przemysłowa, s. 573

Jeżeli traficie na inne przyrządy wyskalowane w A/kg, proszę o informację przez formularz kontaktowy.