Химический метод дозиметрии основан на измерении числа молекул или ионов, образующихся или претерпевших изменения при поглощении веществом излучения. Число образующихся молекул или ионов, т. е. радиационно-химический выход, пропорционально поглощенной дозе излучения:

                                                   (11.7)

где D — доза излучения; k — коэффициент пропорциональности; С — концентра­ция продукта; G — выход одного из продуктов радиационно-химической реак­ции; ρ — плотность вещества, подвергшегося облучению.

Если G выражать, как принято в радиационной химии, числом молекул, ионов, атомов или свободных радикалов, образующихся или расходуемых при поглощении энергии 100 эВ, а концентрацию продукта — в моль/м³, то выражение (11.7) преобразуется следующим образом:

                                             (11.8)

где D — доза излучения, Дж/кг.

Многие химические дозаторы представляют собой водные растворы неко­торых веществ.

Радиационно-химический выход вещества можно разделить на четыре груп­пы:     1) G < 0,1; 2) 0,1 < G <20,0; 3) 20 < G < 100; 4) G > 100. Высокий выход в ве­ществах     3-й и 4-й групп обусловлен, как правило, цепными химическими реак­циями. Для целей дозиметрии наиболее пригодны вещества 2-й и 3-й групп с учетом воспроизводимости результатов, нежелательных влияний света, кисло­рода воздуха, различных примесей и колебаний температуры.

Широкую область применения имеет ферросульфатный дозиметр, представ­ляющий собой насыщенный воздухом раствор соли FeSO₄ в разбавленной сер­ной кислоте. В растворе в результате электролитической диссоциации присутст­вуют ионы двухвалентного железа Fe²⁺. Под действием излучения происходит радиолиз воды с образованием свободных радикалов H, ОН и окислителей, ко­торые окисляют Fe(II) до Fe(III) по реакциям

Fe⁺² + OH→ Fe³⁺ + ОН^-;    F²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + ОН^- + ОН;

Fe²⁺ + H⁺ + HO₂ → Fe³⁺ + H₂O₂.                                       (11.9)

Появление Fe³⁺ изменяет оптическую плотность раствора, которая измеряется спектрофотометром.

Данные о методах химической дозиметрии, основанных на применении вод­ных растворов (в том числе органических соединений, красителей, меняющих свою окраску под облучением, и т. п.) и гелей приведены в табл. 11.1.

Обладая рядом бесспорных достоинств, существующие методы химической дозиметрии значительно уступают по чувствительности фотографическим, иони­зационным, сцинтилляционным и др. Кроме того, химические дозиметры тре­буют известного времени для снятия показаний и расхода материалов.