В химических дозиметрах для определения поглощенной дозы излучения используются измеримые изменения в химическом составе веществ (твердых, жидких, газообразных), вызванные ионизирующим излучением. Только небольшая часть общей энергии, переданной веществу излучением, превращается в химическую энергию. Однако для ряда радиационно-химических реакций удалось создать условия, при которых эта доля энергии постоянна и не зависит от рода излучения и внешних влияний. Таким образом, между поглощенной дозой и измеряемой характеристикой радиационно-химической реакции существует соотношение, эквивалентное основному уравнению ионизационной дозиметрии, в котором место величины занимает выход радиационно-химической реакции.
Выход радиационно-химической реакции определяют отношением , где
— число молекул химического соединения, превращенных под действием излучения, a
— энергия, переданная веществу. По аналогии с
для газов величина, обратная выходу, представляет собой среднюю затрату энергии, необходимую для превращения одной молекулы.
Радиационно-химический выход принято описывать величиной — числом превращенных молекул на 100 эВ переданной веществу энергии.
Однако не каждая радиационно-химическая реакция с известным значением пригодна для химической дозиметрии. К дозиметрической системе предъявляются такие требования, как простой состав, устойчивость в необлученном состоянии, независимость
от поглощенной дозы излучения, мощности поглощенной дозы и температуры, простота и точность аналитического определения компонентов, отсутствие эффектов радиационного последействия.
Чаще всего применяются жидкостные дозиметры, в которых анализ обычно проводится путем спектрофотометрического определения продуктов реакции (согласно закону Ламберта—Бера). Для поглощенной дозы излучения имеем
где — световой поток через необлученный раствор при длине волны
;
— световой поток через облученный раствор при той же длине волны;
— число Авогадро;
— десятичный коэффициент молярной экстинкции определяемого вещества;
— радиационно-химический выход:
— плотность раствора;
— толщина слоя раствора.
Из (7.1) получаем для расчета поглощенной дозы (в греях) следующее выражение:
( — в см–1·моль–1·л,
— в (100 эВ)–1,
— в г·см–3,
— в см).