2) обратно пропорциональна квадрату расстояния (+)
3) не зависит от расстояния
4) прямо пропорциональна расстоянию
Средняя мощность дозы тормозного излучения в расчетной точке при удалении от источника подчиняется закону обратных квадратов. Приближенно источник рассматривают как точечный, а излучение — как распространяющееся в свободном пространстве без существенного поглощения и рассеяния: энергия фотонного потока распределяется по поверхности сферы площадью 4πr². Поскольку мощность дозы связана с плотностью потока энергии, она уменьшается пропорционально увеличению площади этой сферы.
Математически зависимость выражается формулой: Ḋ2 = Ḋ1 · (r1/r2)², где Ḋ — средняя мощность дозы, а r — расстояние от источника до расчетной точки. Поэтому при увеличении расстояния в два раза мощность дозы снижается в четыре раза, а при уменьшении расстояния в два раза возрастает в четыре раза. Закон используется для оценки радиационной безопасности, выбора расстояния до источника и расчета дозовых нагрузок.
| Изменение расстояния | Отношение r2/r1 | Отношение Ḋ2/Ḋ1 | Практическая интерпретация |
|---|---|---|---|
| Исходное расстояние | 1 | 1 | Расчетная мощность дозы принимается за 100% |
| Расстояние уменьшено в 2 раза | 0,5 | 4 | Мощность дозы возрастает в четыре раза |
| Расстояние увеличено в 2 раза | 2 | 0,25 | Мощность дозы уменьшается до 25% исходного значения |
| Расстояние увеличено в 3 раза | 3 | 1/9 | Мощность дозы составляет около 11% исходной |
| Расстояние увеличено в 10 раз | 10 | 1/100 | Мощность дозы снижается примерно в сто раз |
| Наличие защитного экрана или среды | Не определяется только расстоянием | Дополнительно уменьшается | Учитываются ослабление, поглощение и рассеяние фотонов |
Закон обратных квадратов наиболее точно применим для точечного или удаленного источника и при отсутствии выраженного влияния защитных конструкций и рассеянного излучения. Для протяженного источника, близких расстояний, направленного пучка и сложной геометрии поля требуются дополнительные расчетные коэффициенты или измерения. В радиационной защите увеличение расстояния является одним из трех основных способов снижения облучения наряду с сокращением времени работы и применением экранирования. При практической дозиметрии расчетную точку и расстояние до нее необходимо определять по единой геометрической схеме.