Единици за измерване на погълнатата доза йонизиращо лъчение. доза радиация. Какви са допустимите дози радиация и кога са се появили

ДОЗА ЙОНИЗИРАЩА ЛЪЧЕНИЕ- физични величини, приети в дозиметрията йонизиращо лъчениеза количествени характеристики на радиационното поле и въздействието на радиацията върху облъчвания обект.

Основната величина, приложима за всеки вид йонизиращо лъчение (алфа и бета-частици, гама-лъчение, протони, неутрони, мезони и др.), е погълнатата доза радиация (D) - съотношението на енергията dE, предадена от йонизиращо лъчение към a вещество в елементарен обем, към масата dm на веществото в този обем (D - dE/dm). Специалната единица за погълната доза е рад (pad). 1 rad съответства на поглъщането на радиационна енергия от 100 erg в 1 g от веществото (1 rad = 100 erg/g). В Международната система от единици (SI) единицата за погълната доза радиация е грей (Gy), който се определя като 1 J/kg. Единиците рад и грей са свързани със следната зависимост: 1 рад = 10 -2 Gy.

Производните единици за погълната доза са килорад (крад), милирад (мрад), микрорад (мкрад) и др.

Увеличението на погълнатата радиационна доза за единица време се нарича мощност на погълнатата доза (P). P = dD/dt, където dD е увеличението на погълнатата доза за интервала от време dt. Единицата мощност на абсорбираната доза е всяко частно от рад (грей) или негова производна единица за единица време (рад/час, рад/мин, рад/сек, мрад/час, мрад/сек, Gy/s и т.н.) .

Phys. мярка за въздействието на радиацията върху цялото облъчено тяло или върху определена част от него е интегралната погълната доза Dint. Тя е равна на погълнатата радиационна енергия в масата на тялото (или част от него). Интегралната доза радиация се измерва в единици g-rad, kg-rad и др.

Тъй като погълнатата доза радиация нееднозначно определя ефекта на фотоните и частиците различни видовеи енергия върху жив организъм, за сравнения при хрон, облъчване се въвежда стойността на еквивалентната доза радиация (D ekv), мерната единица разрез е rem (rem). За 1 rem се приема такава абсорбирана доза от всякакъв вид йонизиращо лъчение, ръбове на хрон, радиацията причинява същия биоен ефект като 1 радиация на рентгеново или гама лъчение (виж. Относителна биологична ефективност на лъченията, Качествен фактор) .

Наред с погълнатата доза радиация, която е универсална величина, широко приложение намира експозиционната доза (D 0) на радиацията, приложима само за въздуха и за фотонно (рентгеново и гама) лъчение с енергии до 3 MeV.

Дозата на експозиция се основава на йонизиращия ефект на радиацията.

За фотонното излъчване не винаги има недвусмислена връзка между абсорбираната (т.е. прехвърлена към електроните в резултат на елементарни актове на взаимодействие) енергия на фотоните в даден обем и йонизацията, произведена от тези вторични електрони, тъй като някои от вторичните електрони, чиито обхвати са по-големи от линейните размери на този обем или които се образуват на неговите граници, ще предизвикат йонизация извън този обем. В допълнение, вторичните електрони, образувани от фотони, абсорбирани извън този обем, могат да предизвикат йонизация в обема.

Въз основа на характеристиките на взаимодействието на фотонното лъчение с материята, дозата на експозиция се определя като съотношението на общия заряд dQ на всички йони от същия знак, създадени във въздуха, когато всички електрони и позитрони, освободени от фотони в елементарен обем въздух с маса dm, напълно спрял във въздуха, до масата на въздуха dm в определения обем: D0 - dQ/ dm.

Специална единица за експозиционна доза радиация е рентген (виж Радиологични величини, единици). В Международната система от единици (SI) единицата за излагане на радиация е кулон на килограм (C/kg). Рентгеновият апарат е свързан с него чрез следната връзка: 1 P = = 2,58*10 -4 C/kg. Производните единици на експозиционната доза радиация са милирентген (mR) и микрорентген (mR). Експозиционната доза радиация за единица време се нарича мощност на експозиционната доза. Измерва се в R/час, mR/мин, μR/час, μR/сек и др.

При доза на експозиция от 1 P електроните и позитроните, генерирани от фотони в 1 cm 3 въздух (при 0 ° и 760 mm Hg), ще създадат 2,08 * 10 9 двойки йони във въздуха. Ако вземем предвид, че средната енергия, изразходвана за образуването на една двойка йони във въздуха, е 34 eV, тогава при доза на експозиция от 1 P фотонната енергия, прехвърлена на електрони и позитрони в 1 cm 3, е 0,114 erg / cm 3, а погълнатата доза е 88 erg/g, или 0,88*10 -2 Gy.

Недвусмислена връзка между експозицията и погълнатите дози може да бъде установена, когато погълнатата доза се измерва във въздушен обем, заобиколен от слой въздух или еквивалентно на въздух вещество, чиято дебелина е по-голяма или равна на обхвата на вторичните електрони, когато се спазва условието за електронно равновесие.

В този случай при експозиционна доза от 1 P погълнатата доза във въздуха е 88 erg/g. Това е енергийният еквивалент на рентгенови лъчи.

Между експозиционната доза D0 и погълнатата доза D, измерена при условия на електронно равновесие в някаква друга среда, има следната връзка D = kD0, където k има размерността rad/P.

Погълнатата доза във водата и мускулната тъкан се различава с 4-10% от погълнатата доза във въздуха поради факта, че ефективният атомен номер Z eff на водата и мускулната тъкан е близък, но не равен на Z eff на въздуха. В резултат на това в енергийния диапазон на фотонното лъчение от 150 keV -3 MeV k = 0,93 rad/P за вода и мускулна тъкан и 0,97 rad/P за мастна тъкан, т.е. при експозиционна доза от 1 R, погълнатата доза е вода и мускулната тъкан при условия на електронно равновесие ще бъде равна на 93 rad. За костната тъкан Z Eff е по-голям от този на въздуха и следователно фотоелектричното поглъщане в областта с ниска енергия е по-значимо, стойността на k ще варира от 4,74 до 0,88 rad / P с увеличаване на енергията от 10 до 200 keV ; започвайки от 200 keV, стойността на k остава приблизително постоянна и равна на 0,88 rad/R.

При гама-терапия, както и при редица биолични експерименти, е важно да се знае разпределението на дозовото поле (виж) в облъчения обект, въз основа на което може да се прецени абсорбираната доза радиация в различни точки. Определянето на дозата във всяка точка вътре в облъчвания обект може да се извърши, ако вътре в него има въздушна кухина, която позволява измерването на йонизацията в него. Такива измервания обикновено се извършват върху модели (фантоми). Фантомите са направени от тъканно-еквивалентни вещества, т.е. от вещества, в които затихването и разсейването на радиацията се извършват по същия начин, както в мускулната тъкан (виж Дозиметрични фантоми). Такива вещества са вода, парафин, картон, плексиглас. Чрез поставяне на йонизационна камера с тъканно-еквивалентни стени в различни точки на фантома се определя разпределението на дозовото поле, според Krom може да се съди за разпределението на погълнатата доза.

Дозата, създадена в дълбочината на облъчвания обект, се нарича дълбочинна доза (Dch). Състои се от дозата, създадена от прякото лъчение на източника и разсеяното лъчение. Дозата, генерирана от разсеяното лъчение, зависи от енергията на лъчението, геометрията на лъчението и размера на обекта.

Повърхностна доза (Dp) - дозата, създадена на повърхността на облъчения обект. Тя е по-голяма от дозата, измерена във въздуха в същата точка в отсъствието на обект поради обратно разсейване. Например, за лъчение с енергия 200 keV, обратното разсейване може да достигне 20-25% от дозата на първичното лъчение в същата точка, за гама лъчение от 60 Co е 1-3%, в зависимост от размера на облъчването. поле.

Съотношението на дълбочинната доза към дозата във въздуха на мястото на повърхността на облъчения обект D" се нарича относителна дълбочинна доза (Dgl/D"). Тази стойност, изразена като процент, се нарича процентна дълбочинна доза (Dgl / D "× 100). Понякога относителната дълбочинна доза е съотношението на дълбоката доза към повърхностната доза (Dgl / Dp).

Дози йонизиращи лъчения в медицината и биологията. В естествени условия организмът на животните и хората е постоянно изложен на космически лъчи и радиация на естествени радиоактивни елементи, намиращи се във въздуха, почвата и в тъканите на самия организъм. Нивата на естествена радиация от всички източници съответстват средно на 100 мрем годишно, но в някои райони - до 1000 мрем годишно.

В съвременните условия, в процеса на живот, човек се сблъсква с превишения на това средно ниво на радиация. За лица, работещи в областта на йонизиращото лъчение, се установяват стойностите на максимално допустимата доза (MPD) за цялото тяло (вижте Максимално допустими дози, радиация), които при продължително излагане не причиняват нарушение на общото състояние на човек, както и промени във функциите на хемопоезата и възпроизводството. За йонизиращи лъчения SDA е 5 rem годишно. Дозовите натоварвания се изчисляват, като се вземе предвид качественият фактор различни видовейонизиращо лъчение.

За да се оценят отдалечените прояви на действието на радиацията в потомството, се взема предвид възможността за увеличаване на честотата на мутациите. Дозата радиация, която най-вероятно ще удвои честотата на спонтанните мутации при хората, не надвишава 100 rem на поколение; има обаче индикации за още по-ниски стойности на тази доза (3-12 rem).

Генетично значимите дози за населението са от порядъка на 7 - 55 мрем/година.

Използване на радиация в меда. практиката води до увеличаване на дозовите натоварвания на населението. Рентгенов. изследването е придружено от облъчване на определени телесни повърхности в дози от 0,04 R - 7,0 R по време на производството на изображения и до 50 R по време на трансилюминации (Таблици 1-4). Тези стойности на дозата имат тенденция да намаляват.

Дозовите натоварвания по време на радиоизотопна диагностика, в зависимост от използвания радиоактивен нуклид, с едно приложение, варират от 0,01 до 600 rem/mCi за цялото тяло и от 0,003 до 6000 rem/mCi за отделни органи и тъкани (виж Критичен орган).

Медицинският персонал на рентгеновите кабинети, рентгенолозите и медицинският персонал на радиоманипулационните кабинети са изложени на облъчване на определени области на тялото в дози от 0,03-0,18 rem / ден при извършване на различни дейности (Таблица 5).

При лъчева терапия на злокачествени тумори, в зависимост от характера на патола, процесът на локално облъчване в дози средно до 8000 REM се извършва за 3-4 седмици.

В радиобиологията се разграничават следните стойности на дозата, които характеризират смъртта на животни в рамките на определен период от време (30-60 дни): минималната летална доза (DLM), дозата на половината (50%) преживяемост или смъртност (DL50 ) по време на определен периодминималната абсолютно летална доза (MALD) е минималната доза, която причинява смъртта на всички животни.

Стойностите на тези дози варират в зависимост от вида и линията на животните. Така, например, DL50 за еднократно равномерно излагане на гама лъчение варира от 250 rad (2,5 Gy) за кучета до 900 rad (9 Gy) за отделни щамове мишки. За човек с общо излагане на гама-лъчение, MALD се приема равен на 600 rad (6 Gy), а DL50 -400 rad (4 Gy).

Дозозависимостта на смъртността се изразява като S-образна крива (фиг. 1). Зависимостта на средната продължителност на живота от дозата (фиг. 2) се проявява в това, че с увеличаване на дозата настъпва постепенно намаляване на продължителността на живота, докато достигне 3-3,5 дни. (около 1000 rad) - сегмент AB. При по-нататъшно увеличаване на дозата до 6000-10 000 rad (60-100 Gy), средната продължителност на живота не се променя - BV сегментът. Увеличаването на дозата на St. 10 000 rad (100 Gy) води до намаляване на продължителността на живота до един ден, а след това няколко часа - сегмент от VG. Започвайки с доза от 20 000 рад, се отбелязват случаи на "смърт под лъча". В зависимост от тези данни се определят формите на лъчева болест (виж): остра, остра и фулминантна.

Таблица 1. Доза на експозиция на повърхността на тялото и интегралната доза, получена от субекта по време на флуороскопия без електронно-оптичен преобразувател

Вид обучение	Напрежение на тръбата, kV	Аноден ток, mA	Разстояние източник-кожа, cm	Поле на облъчване, cm2	Време за изследване, сек		Интегрална доза
Превантивна рентгенография на гръдния кош
Рентгенография на гръдния кош по показания
Флуороскопия
Флуороскопия хранопровод
* Размер на полето за насочено облъчване.

Таблица 2. Експозиция и интегрални дози радиация, получени от субекта по време на радиография (един изстрел)

Вид обучение	Напрежение на тръбата (kV)	Експозиция (mA сек)	Разстояние източник-кожа, cm	Поле на облъчване, cm2	Експозиционна доза на повърхността на тялото, P	Интегрална доза
Рентгенова снимка на белите дробове, директна
Рентгенова снимка на белите дробове, странична
Прожектор на белите дробове
Телеизображение на бял дроб Белодробна томография, директна
Томография на бял дроб, странична
Флуорография с ниска рамка
Флуорография с голяма рамка
Рентгенография на стомаха (визуална снимка)
Рентгенова снимка на хранопровода

Таблица 3

Проучени	Режим на моментна снимка					Доза на експозиция
	напрежение* на тръбата (kV)		филтър (mm Al)	разстояние източник - кожа (cm)	откъс	на повърхността на тялото 1	върху половите жлези
Гръден кош
Гръдни прешлени
жлъчен мехур
Сакро-лумбална област и лумбални прешлени
Малък таз
* Първите числа - със страничен удар; вторият - на прегледа.

Таблица 4. Доза на експозиция на повърхността на тялото и интегралната доза радиация, получена от субекта по време на някои специални рентгенови диагностични изследвания

Вид обучение	Напрежение на тръбата (kV)		Разстояние източник - кожа (cm)		Средно време за обучение	Експозиционна доза на повърхността на тялото, P		Интегрална доза
Бронхография
флуороскопия					1 минута. 10 сек. 2 минути. 42 сек. 3 мин. 03 сек.
радиография					0,15 сек. 0,2 сек.
Иригоскопия
флуороскопия					6 мин. 36 сек.
радиография

Таблица 5. Доза на радиация, получена от рентгенолог по време на флуороскопия без електронно-оптичен преобразувател

Библиография: Zolnikova NI, Merkulova TI и Ishchenko 3. G. Радиационно облъчване на персонала при работа на различни гама-терапевтични инсталации, Med. радиол., том 20, № 5, с. 46, 1975; Иванов В. И. Курс по дозиметрия, М., 1970; Кацман А. Я. Радиационни натоварвания и радиационна защита по време на рентгенови диагностични процедури, JI., 1966, библиогр.; Кронгауз А. Н., Ляпидевски В. К. и Фролова А. В. Физически основи на клиничната дозиметрия, М., 1969, библиогр.; Норми за радиационна безопасност (НРБ-76), М., 1977 г.; Стандарти за радиационна безопасност за пациенти при използване на радиоактивни вещества за диагностични цели, Med. радиол., том 18, № 6, с. 87. 1973 г.; Радиационна безопасност, Величини, единици, методи и устройства, прев. от английски, изд. I. B. Keirim-Markus, М., 1974, библиогр.

В. Я. Маргулис; Н. Г. Даренская (дози йонизиращо лъчение в медицината и биологията), А. Н. Кронгауз (таблица).

Започнаха да се появяват техните мерни единици. Например: рентген, кюри. Но те не са били свързани с никаква система и затова се наричат ​​несистемни единици. Сега активен по целия свят една системаизмервания - SI (международна система). У нас той подлежи на задължително прилагане от 1 януари 1982 г. До 1 януари 1990 г. този преход трябваше да приключи. Но поради икономически и други трудности процесът се бави. Въпреки това, цялото ново оборудване, включително дозиметричното, като правило се калибрира в нови единици.

Единици за радиоактивност.Единицата за активност е една ядрена трансформация за секунда. За целите на съкращението използваният по-прост термин е едно разпадане в секунда (disp./s).В системата SI тази единица се нарича бекерел (Bq). Доскоро в практиката на радиационен мониторинг, включително в Чернобил, широко се използва извънсистемна единица за активност - кюри (Ci). Едно кюри е 3.7.10 10 разпадания в секунда.

Концентрацията на радиоактивно вещество обикновено се характеризира с концентрацията на неговата активност. Изразява се в единици активност на единица маса: Ci/t, mCi/g, kBq/kg и др. (специфична дейност). За единица обем: Ci / m 3, mCi / l, Bq / cm 3 и др. (обемна концентрация) или на единица площ: Ci / km 2, mCi / cm 2, Bq / m 2 и др.

Мощност на дозата (мощност на абсорбираната доза)- увеличение на дозата за единица време. Характеризира се със скоростта на натрупване на дозата и може да нараства или намалява с времето. Неговата единица в системата С е сиво за секунда. Това е мощността на погълнатата доза радиация, при която за 1 секунда във веществото се създава радиационна доза от 1 Gy.

На практика за оценка на погълнатата радиационна доза все още широко се използва извънсистемна единица за мощност на погълнатата доза - рад на час (rad/h) или rad на секунда (rad/s). 1 Gy = 100 rad.

Еквивалентна доза- тази концепция е въведена, за да се отчетат количествено неблагоприятните биологични ефекти на различни видове радиация. Определя се по формулата D eq = Q. D, където D е погълнатата доза от даден вид лъчение, Q е коефициентът на качество на лъчението, който за различни видове йонизиращи лъчения с неизвестен спектрален състав се приема за рентгеново и гама лъчение - 1, за бета лъчение - 1, за неутрони с енергия от 0,1 до 10 MeV - 10, за алфа лъчение с енергия под 10 MeV - 20. От горните фигури се вижда, че при една и съща погълната доза неутронното и алфа лъчение предизвикват , съответно 10 и 20 пъти по-увреждащ ефект. В системата SI еквивалентната доза се измерва в сиверти (Sv).

Сивертсе равнява на едно сиво, разделено на качествения фактор. За Q = 1 получаваме

1 Sv \u003d 1 Gy \u003d 1 J / kg \u003d 100 rad \u003d 100 rem.

Баер(биологичен еквивалент на рентген) е несистемна единица еквивалентна доза, такава погълната доза от всякаква радиация, която предизвиква същия биологичен ефект като 1 рентген гама-лъчение.

Еквивалент на дозата- съотношението на нарастването на еквивалентната доза за определен интервал от време. Изразява се в сиверти за секунда. Тъй като времето, което човек прекарва в радиационно поле при приемливи нива, обикновено се измерва в часове, за предпочитане е мощността на еквивалентната доза да се изрази в микросиверти на час (µSv/h).

Според заключението на Международната комисия по радиационна защита, вредните ефекти при хората могат да възникнат при еквивалентни дози от най-малко 1,5 Sv / година (150 rem / година), а в случаите на краткотрайно облъчване - при дози над 0,5 Sv ( 50 rem). Когато експозицията надвиши определен праг, възниква ARS.

Мощността на еквивалентната доза, създадена от естествена радиация (от земен и космически произход) варира от 1,5 - 2 mSv / година и плюс изкуствени източници (медицина, радиоактивни утайки) от 0,3 до 0,5 mSv / година. Така се оказва, че човек получава от 2 до 3 mSv годишно. Тези цифри са приблизителни и зависят от конкретни условия. Според други източници те са по-високи и достигат до 5 mSv/година.

Доза на експозиция- мярка за йонизационния ефект на фотонното лъчение, определен от йонизацията на въздуха при условия на електронно равновесие. В системата SI единицата експозиционна доза е един кулон на килограм (C/kg). Извънсистемната единица е рентген (P), 1 P = 2,58. 10 -4 С/кг. От своя страна 1 C/kg = 3,876. 10 3 R.

Мощност на експозиционната доза- увеличение на експозиционната доза за единица време. Неговата SI единица е ампер на килограм (A/kg). По време на преходния период обаче можете да използвате извънсистемна единица - рентген в секунда (R / сек).

йонизиращо лъчение- всяко излъчване, чието взаимодействие с околната среда води до образуването електрически зарядиразлични знаци. Това е поток от заредени и (или) незаредени частици. Разграничаване на пряко йонизиращо и индиректно йонизиращо лъчение. Директнойонизиращото лъчение се състои от заредени частици, чиято кинетична енергия е достатъчна за йонизация при сблъсък с атоми на материята ( α - и β-лъчение на радионуклиди, протонно лъчение на ускорители). Косвенойонизиращото лъчение се състои от незаредени (неутрални) частици, чието взаимодействие с околната среда води до появата на заредени частици, които могат директно да причинят йонизация (неутронно лъчение, гама лъчение). Нарича се йонизиращо лъчение, състоящо се от частици от един и същи вид с еднаква енергия хомогененмоноенергиенрадиация; състоящ се от частици от един и същи тип с различни енергии, - немоноенергиенрадиация; състоящ се от частици от различни видове, - смесенрадиация.

Йонизиращото лъчение се наблюдава както сред корпускулярното лъчение (алфа, бета, протон, неутрон), така и сред електромагнитното (рентгеново и гама лъчение). Сред електромагнитните лъчения има и нейонизиращи лъчения (видими, инфрачервени, микровълнови, радиочестотни). UV радиацията може да бъде класифицирана както като йонизираща, така и като нейонизираща (вижте по-долу). 12,5 eV - границата между йонизиращо и нейонизиращо EMR (съответства на квантовата енергия, необходима за йонизацията на молекулата H 2 O). Стойността на квантовата енергия от 12,5 eV съответства на дължината на вълната l ≈ 100 nm:

(° Се скоростта на светлината (3 10 8 m/s), ч- Константа на Планк (6,626 10 -34 J s; 1 J = 6,24 10 18 eV).

UV радиацията е електромагнитно излъчване в диапазона от 10 nm до 400 nm. Областта с ниска вълна на UV лъчение (10-100 nm) може да се припише на йонизиращо лъчение.

Едно от основните понятия в радиационните изследвания е понятието доза радиация. В радиационните изследвания има 4 основни вида дози йонизиращо лъчение. Това са: 1) експозиционна доза, 2) погълната доза, 3) еквивалентна доза, 4) ефективна доза.

1) Доза на експозиция ( х) йонизиращо лъчение - количествена характеристика на полето на g- и рентгеновото лъчение, въз основа на техния йонизиращ ефект във въздуха. Представлява съотношението на общия заряд на йони със същия знак dQ, образувана под действието на електромагнитно йонизиращо лъчение в елементарен обем въздух (най-малкият обем на средата, който се възприема като хомогенен.), към масата на въздуха дмв този том: .

Извънсистемната единица е рентгенът (R). За 1 R се приема такова количество електромагнитно излъчване, което създава 2,08 × 10 9 двойки йони в 1 cm 3 атмосферен въздух (т.е. в 0,001293 g въздух при 0 ° C и налягане от 760 mm Hg. Чл. ). Единицата SI за експозиционна доза е кулон на килограм (C/kg). Съотношението между тези единици е както следва: 1 P = 2,58×10 -4 C/kg. На практика широко се използва и продължава да се използва извънсистемна единица - рентген (единицата в системата SI е много неудобна). Използването на експозиционната доза беше планирано да бъде преустановено от 1 януари 1990 г. Въпреки това, експозиционната доза все още се използва широко, въпреки че има постепенен преход към използването на други видове дози - предимно в различни нормативни документи. В научната и научно-популярната литература експозиционната доза и рентгеновите лъчи продължават да се използват доста често. Понастоящем основното (тъй като понятията за две други дози йонизиращо лъчение са получени от него чрез въвеждане на различни коефициенти) дозиметрично количество, което определя степента на радиационно излагане на дадено вещество, е абсорбираната доза йонизиращо лъчение.

2) Абсорбирана доза ( д) йонизиращо лъчение - съотношението на средната енергия, предадена от йонизиращо лъчение на вещество, разположено в елементарен обем, към масата на веществото в този обем: . Това е основната дозиметрична стойност, която определя степента на облъчване. Извънсистемната единица за абсорбционна доза е rad: 1 rad = 100 erg/g. Единицата в системата SI е J / kg и има специално име - сиво (Gy): 1 Gy \u003d 1 J / kg. Съотношението между тези единици: 1 Gy = 100 rad. Има и такова нещо като абсорбирана доза йонизиращо лъчение в орган или тъкан(Д Т) е средната абсорбирана доза в определен орган или тъкан на човешкото тяло: ,

където м Т- масата на орган или тъкан, д- погълната доза в елементарна маса дморган или тъкан. Съотношението между погълнатата доза и дозата на експозиция може да се изчисли въз основа на факта, че образуването на една двойка йони във въздуха изразходва енергия, равна средно на 34 eV (1 eV = 1,6 × 10 -19 J). Следователно, при доза на експозиция от 1 R, при която се образуват 2,08 × 10 9 двойки йони в 1 cm 3 въздух, се изразходва енергия, равна на 2,08 × 10 9 ´ 34 eV = 70,7 × 10 9 eV = 70,7 × 10 9 ´ 1,6 × 10 -19 J = 1,13 × 10 -8 J.

За 1 грам въздух консумацията на енергия ще бъде: 1,13 × 10 -8 J/0,001293 g = 0,87 × 10 -5 J/g = 0,87 × 10 -2 J/kg. Тази стойност е така нареченият енергиен еквивалент на рентгеновите лъчи във въздуха. 1 Gy = 1 J/kg. От това следва, че експозиционна доза от 1 R съответства на погълната доза във въздуха от 0,87 cGy (или rad). Следователно преходът от експозиционна доза, изразена в рентгени, към абсорбирана доза във въздуха, изразена в rads (или cGy), е относително прост: D = fX, където f\u003d 0,87 cGy / P (или rad / P) за въздух. Преходът от дозата на експозиция (което означава - във въздуха) към абсорбираната доза във вода или биологична тъкан се извършва по същата формула, само коефициентът на преобразуване f =0,93.

3) концепция еквивалентна дозавъведен поради факта, че различните видове йонизиращи лъчения, дори при еднакви погълнати дози, предизвикват различни биологични ефекти. Ефективността на биологичното действие на радиацията зависи от количеството загуба на енергия на частиците на единица дължина на пътя dE/dx, което се нарича "линеен пренос на енергия" (LET). В математическите изрази се обозначава LET Л: .

Стойността на LET зависи от плътността на веществото. Когато разделим LET на плътността на веществото, получаваме стойността Л/r, което не зависи от плътността, е спирачната сила на веществото и се измерва в MeV/cm 2 ×g -1. Стойността на LET характеризира разпределението на енергията, предадена на веществото по протежение на пистата на частиците. Познавайки LET, може да се определи средният брой йони, образувани на единица път на частицата. За да направите това, е необходимо да разделите стойността на LET на енергията, необходима за образуване на една двойка йони ( У). Поведение Л/У- линейна йонизационна плътност (LID). Точна стойност Утъканта е неизвестна. За стойността на газовете Уе около 34 eV. Следователно за газове: LPI = LET/34 (двойка йони на µm път). Колкото по-висока е стойността на LET, толкова повече енергия оставя частицата на единица път, толкова по-плътно йоните, които създава, се разпределят по пистата. За рентгеново и гама лъчение LTI е приблизително десетки и стотици двойки йони на 1 µm път във вода. За а-лъчение - около хиляда двойки йони.

Когато клетките се облъчват с йонизиращо лъчение, стойността на погълнатата доза показва само средното количество енергия, предадено на облъчената система. Плътността на йонизация в микрообеми на дадено вещество може да се прецени от стойността на LET. Ако една движеща се частица произвежда йонизации, които са значително отдалечени една от друга, тогава вероятността за появата на няколко йона в макромолекула, субклетъчен органел или клетка като цяло е относително малка. Когато събитията на йонизация следват непрекъснато по пистата на частиците, може да се очаква появата на много йони в рамките на една субклетъчна структура, например две йонизации в комплементарни региони на двуверижна ДНК молекула. Биологичните последствия от увреждане (в резултат на йонизация) на двете ДНК вериги са много по-забележими за клетката, отколкото разрушаването на който и да е участък от една спирала на ДНК при запазване на целостта на допълнителната верига. Че. ясно е, че плътно йонизиращите частици (с висок LET) трябва да бъдат много по-ефективни при увреждане на ДНК и свързаните с нея клетъчни функции, отколкото рядкото йонизиращо лъчение. На различни биологични обекти и различни радиобиологични ефекти (смъртоносни ефекти от радиацията, различни дългосрочни ефекти, като появата на радиационни катаракти и злокачествени тумори, намаляване на продължителността на живота) беше направено сравнение на ефективността на различни видове йонизиращи частици. Биологичната ефективност на различни видове лъчение обикновено се сравнява по отношение на стандартното лъчение - рентгеново лъчение с гранична фотонна енергия от 200 keV.

Коефициентът на относителна биологична ефективност (RBE) се определя от отношението

Стойностите на RBE на определен вид радиация могат да се различават за различни радиобиологични ефекти (например по критерия за оцеляване на клетките - една стойност на RBE, по критерия за злокачествена трансформация на клетките - други стойности на RBE, по критерия за катаракта образуване - трети RBE стойности и др.).

Дозов еквивалент ( H T, R) за определен вид йонизиращо лъчение Ропределена като произведение на средната абсорбирана доза Д Т, Рна този вид радиация в орган или тъкан Tза тегловния коефициент, съответстващ на този тип радиация W R: . Тегловни коефициенти за различни видове радиация W R- регулирани стойности на RBE за различни видове йонизиращи лъчения, установени с цел да се оцени радиационната опасност от тези видове лъчения за хората във връзка с появата на дългосрочни неблагоприятни ефекти (т.е. ефекти в резултат на излагане на относително ниски дози от хронична или краткотрайна експозиция). Теглови коефициенти: за фотони с всякаква енергия (т.е. за рентгеново и гама лъчение) се приема равно на 1, за електрони с всякаква енергия - 1, за неутрони с енергия под 10 keV - 5, от 10 keV до 100 keV - 10, от 100 keV до 2 MeV - 20, от 2 MeV до 20 MeV - 10, над 20 MeV - 5, за протони с енергия над 2 MeV (с изключение на протоните на отката) - 5, за алфа частици, фрагменти от делене и тежки ядра – 20 .Под действието на смесено излъчване H Tсе определя като сума от еквивалентни дози на въздействащи видове радиация: . Единицата SI за еквивалентна доза е сиверт (Sv). Несистемната единица е rem (биологичният еквивалент на рентген) (или, което е същото, rem е медицинският еквивалент на рентген). Съотношението на тези единици е както следва: 1 Sv = 100 rem. 1 Sv е еквивалентната доза от всеки вид йонизиращо лъчение, което произвежда същия биологичен ефект като абсорбираната доза от 1 Gy рентгеново или гама лъчение. Еквивалентна доза от 1 Sv се създава при средна погълната доза в орган или тъкан, равна на 1/ W RГр.

Например, за a-лъчение, еквивалентна доза от 1 Sv се получава при погълната доза от 1/20 Gy = 0,05 Gy. Концепцията за еквивалентна доза е от значение, първо, само за хората. Второ, само във връзка с появата на дългосрочни неблагоприятни ефекти, т.к дадените тегловни коефициенти за различни видове радиация се отнасят само за такива ефекти.

Понякога някои радиобиолози използват концепцията за еквивалентна доза за облъчване на други биологични обекти (не хора), освен това те изучават както отдалечени, така и остри радиобиологични ефекти. Еквивалентната доза се определя от:

Въпреки това, радиобиолозите обикновено предпочитат да не използват концепцията за еквивалентна доза по отношение на други биологични единици.

4) Ефективна доза ( д) йонизиращо лъчение - стойност, използвана като мярка за риска от дългосрочни последици от облъчването на цялото човешко тяло и отделните му тъкани и органи, като се отчита предразположеността на различните тъкани и органи към възникване на стохастични радиационни ефекти в тях . Определя се като сбор от произведенията на еквивалентната доза H Tв тъканите и органите Tкъм подходящите тегловни коефициенти за тъкани и органи W T:

W Tса предназначени да отчитат различната предразположеност на различните човешки органи и тъкани към възникване на стохастични радиационни ефекти в тях. Те представляват относителния принос на различни органи или тъкани към общия риск (вероятност) от поява на стохастични ефекти в цялото тяло при равномерно облъчване на тялото. За различни органи и тъкани се приемат следните стойности УТ: гонади - 0,20; червен костен мозък - 0,12; дебело черво - 0,12; бял дроб - 0,12; стомах - 0,12; пикочен мехур - 0,05; гръдна жлеза - 0,05; черен дроб - 0,05; хранопровод - 0,05; щитовидна жлеза - 0,05; кожа - 0,01; клетки от костни повърхности - 0,01; останалата част (надбъбречни жлези, мозък, екстраторакални дихателни органи, тънки черва, бъбреци, мускулна тъкан, панкреас, далак, тимус, матка) - 0,05. Единиците на ефективната доза съвпадат с единиците на еквивалентната доза (в системата SI - сиверт, извънсистемна единица - rem). Въвеждането на понятието ефективна доза се дължи на необходимостта от оценка и сравняване на риска от дългосрочни неблагоприятни ефекти при еднакво и различни случаи на неравномерно облъчване на човешкото тяло. При равномерно облъчване на човешкото тяло ефективната доза е равна на еквивалентната доза, т.к в този случай еквивалентната доза з T във всяка тъкан и орган е една и съща и . Концепцията за ефективна доза може да се използва: 1) само по отношение на човек, 2) само по отношение на дългосрочни неблагоприятни ефекти. Така че, само по отношение на ниски дози хронично или краткотрайно облъчване!!!

При радиационен мониторинг (оценка на радиационната опасност) използвайте понятията ефективна и еквивалентна дози! При биологични експерименти използвайте понятието погълната доза (по отношение на облъчения експериментален биологичен обект)!

Мощност на дозата- съотношението на увеличението на дозата йонизиращо лъчение (експозиция dXусвоени дд, еквивалентно на dH, ефективен dE) за интервала от време дткъм този интервал от време. Съответно: мощност на експозиционната доза = dX/dt, мощност на абсорбираната доза = дд/дт, мощност на еквивалентната доза = dH/dt, мощност на ефективната доза = dE/dt.

Думата "радиация" по-често се разбира като йонизиращо лъчение, свързано с радиоактивно разпадане. В същото време човек изпитва действието на нейонизиращи видове лъчение: електромагнитно и ултравиолетово.

Основните източници на радиация са:

• естествени радиоактивни вещества около и вътре в нас - 73%;
• медицински процедури (рентгеноскопия и други) - 13%;
• космическа радиация - 14%.

Разбира се, има техногенни източници на замърсяване, възникнали в резултат на големи аварии. Това са най-опасните събития за човечеството, тъй като, както при ядрен взрив, в този случай могат да се отделят йод (J-131), цезий (Cs-137) и стронций (главно Sr-90). Оръжейният плутоний (Pu-241) и неговите разпадни продукти са не по-малко опасни.

Също така, не забравяйте, че през последните 40 години атмосферата на Земята е много силно замърсена от радиоактивни продукти на атомни и водородни бомби. Разбира се, на този моментрадиоактивните отпадъци падат само поради природни бедствия, като вулканични изригвания. Но, от друга страна, по време на деленето на ядрен заряд в момента на експлозията се образува радиоактивен изотоп въглерод-14 с период на полуразпад 5730 години. Експлозиите промениха равновесното съдържание на въглерод-14 в атмосферата с 2,6%. Понастоящем средната ефективна еквивалентна мощност на дозата, дължаща се на продукти от експлозия, е около 1 mrem/година, което е равно на около 1% от мощността на дозата, дължаща се на естествения радиационен фон.

mos-rep.ru

Енергията е друга причина за сериозното натрупване на радионуклиди в организма на човека и животните. Въглищата, използвани за работата на когенерационната централа, съдържат естествено срещащи се радиоактивни елементи като калий-40, уран-238 и торий-232. Годишната доза в района на ТЕЦ на въглища е 0,5–5 мрем/год. Между другото, атомните електроцентрали се характеризират със значително по-ниски емисии.

Почти всички жители на Земята се подлагат на медицински процедури, използващи източници на йонизиращо лъчение. Но това е по-сложен въпрос, към който ще се върнем малко по-късно.

В какви единици се измерва радиацията?

За измерване на количеството радиационна енергия се използват различни единици. В медицината основният е сивертът - ефективната еквивалентна доза, получена в една процедура от целия организъм. Нивото на фоновата радиация се измерва в сиверти за единица време. Бекерелът е мерна единица за радиоактивността на водата, почвата и т.н. на единица обем.

Вижте таблицата за други мерни единици.

Срок	Единици		Единично съотношение	Определение
	В системата SI	В старата система
Дейност	Бекерел, Bq		1 Ci = 3,7 × 10 10 Bq	Брой радиоактивни разпадания за единица време
Мощност на дозата	Сиверт на час, Sv/h	Рентген на час, Р/ч	1 µR/h = 0,01 µSv/h	Ниво на радиация за единица време
Абсорбирана доза		радиан, рад	1 rad = 0,01 Gy	Количеството енергия на йонизиращото лъчение, прехвърлено на конкретен обект
Ефективна доза	Сиверт, Св		1 рем = 0,01 Св	Доза на радиация, като се вземат предвид различните чувствителност на органите към радиация

Последици от облъчване

Въздействието на радиацията върху човека се нарича облъчване. Основната му проява е острата лъчева болест, която има различна степен на тежест. Лъчевата болест може да се прояви при облъчване с доза, равна на 1 сиверт. Доза от 0,2 Sv повишава риска от рак, а доза от 3 Sv застрашава живота на облъчения.

Лъчевата болест се проявява под формата на следните симптоми: загуба на сила, диария, гадене и повръщане; суха, натрапчива кашлица; сърдечни нарушения.

В допълнение, радиацията причинява радиационни изгаряния. Много големи дози водят до смърт на кожата, до увреждане на мускулите и костите, което се лекува много по-лошо от химически или термични изгаряния. Наред с изгаряния могат да се появят метаболитни нарушения, инфекциозни усложнения, радиационно безплодие, радиационна катаракта.

Ефектите от експозицията могат да се проявят чрез дълго времеТова е така нареченият стохастичен ефект. Изразява се в това, че сред облъчените хора може да се увеличи честотата на някои онкологични заболявания. Теоретично са възможни и генетични ефекти, но дори сред 78 000 японски деца, оцелели от атомната бомбардировка на Хирошима и Нагасаки, те не са открили увеличение на случаите на наследствени заболявания. И това е въпреки факта, че ефектите от облъчването имат по-силен ефект върху делящите се клетки, така че радиацията е много по-опасна за децата, отколкото за възрастните.

Краткосрочното излагане на ниски дози, използвани за изследване и лечение на определени заболявания, води до интересен ефект, наречен хормеза. Това е стимулиране на всяка система на тялото от външни влияния, които имат сила, недостатъчна за проявата на вредни фактори. Този ефект позволява на тялото да мобилизира сили.

Статистически радиацията може да повиши нивото на онкологията, но е много трудно да се идентифицира директният ефект на радиацията, като се отдели от действието на химически вредни вещества, вируси и др. Известно е, че след бомбардировката над Хирошима първите ефекти под формата на увеличаване на заболеваемостта започват да се появяват едва след 10 или повече години. Ракът на щитовидната жлеза, гърдата и някои части на тялото е пряко свързан с радиацията.

chornobyl.in.ua

Естественият радиационен фон е около 0,1–0,2 µSv/h. Смята се, че постоянно фоново ниво над 1,2 μSv / h е опасно за хората (необходимо е да се прави разлика между мигновено погълната доза радиация и постоянна фонова доза). много ли е За сравнение: нивото на радиация на разстояние 20 км от японската атомна електроцентрала "Фукушима-1" по време на аварията надвишава нормата 1600 пъти. Максималното регистрирано ниво на радиация на това разстояние е 161 µSv/h. След експлозията нивото на радиация достигна няколко хиляди микросиверта на час.

По време на 2-3-часов полет над екологично чиста зона човек получава облъчване с 20-30 μSv. Същата доза радиация заплашва, ако човек направи 10-15 снимки за един ден с модерен рентгенов апарат - визиограф. Няколко часа пред катодно-лъчев монитор или телевизор дават същата доза радиация като една такава снимка. Годишната доза от пушенето на една цигара на ден е 2,7 mSv. Една флуорография - 0,6 mSv, една рентгенография - 1,3 mSv, една флуорография - 5 mSv. Радиация от бетонни стени - до 3 mSv годишно.

При облъчване на цялото тяло и за първата група критични органи (сърце, бели дробове, мозък, панкреас и други) нормативните документи определят максималната стойност на дозата от 50 000 μSv (5 rem) годишно.

Остра лъчева болест се развива при еднократна експозиционна доза от 1 000 000 μSv (25 000 цифрови флуорографии, 1000 гръбначни рентгенографии за един ден). Големите дози имат още по-силен ефект:

• 750 000 µSv - краткотрайна незначителна промяна в състава на кръвта;
• 1 000 000 µSv - лека степен на лъчева болест;
• 4 500 000 µSv - тежка лъчева болест (50% от облъчените умират);
• около 7 000 000 µSv - смърт.

Опасни ли са рентгеновите лъчи?

Най-често се сблъскваме с радиация по време на медицински изследвания. Дозите, които получаваме в процеса обаче са толкова малки, че не трябва да се страхуваме от тях. Времето за облъчване със стар рентгенов апарат е 0,5–1,2 секунди. А с модерен визиограф всичко се случва 10 пъти по-бързо: за 0,05-0,3 секунди.

Съгласно медицинските изисквания, посочени в SanPiN 2.6.1.1192-03, по време на превантивни медицински радиологични процедури дозата на облъчване не трябва да надвишава 1000 μSv годишно. Колко струва на снимките? Доста малко от:

• 500 зрителни изображения (2–3 μSv), получени с радиовизиограф;
• 100 същите изображения, но с помощта на добър рентгенов филм (10–15 µSv);
• 80 дигитални ортопантомограми (13–17 µSv);
• 40 филмови ортопантомограми (25–30 μSv);
• 20 компютърни томограми (45–60 μSv).

Тоест, ако всеки ден през цялата година правим по една снимка на визиограф, добавяме към това няколко компютърни томограми и същия брой ортопантомограми, тогава дори и в този случай няма да надхвърлим разрешените дози.

Кой не бива да се облъчва

Има обаче хора, на които дори подобни видове излагане са строго забранени. Съгласно стандартите, одобрени в Русия (SanPiN 2.6.1.1192-03), облъчването под формата на радиография може да се извършва само през втората половина на бременността, с изключение на случаите, когато въпросът за аборт или необходимостта от предоставяне на спешна или спешна помощ трябва да се разреши.

Параграф 7.18 от документа гласи: „Рентгеновите изследвания на бременни жени се извършват с всички възможни средства и методи за защита, така че дозата, получена от плода, да не надвишава 1 mSv за два месеца недиагностицирана бременност. Ако плодът получи доза над 100 mSv, лекарят трябва да предупреди пациента за възможни последствияи препоръчва прекратяване на бременността.

Младите хора, които в бъдеще ще станат родители, трябва да бъдат защитени от радиация коремна области полови органи. Рентгеновото лъчение има най-негативен ефект върху кръвните клетки и зародишните клетки. При деца по принцип цялото тяло трябва да бъде защитено, с изключение на областта, която се изследва, и изследванията трябва да се извършват само когато е необходимо и според указанията на лекар.

Сергей Нелюбин, началник на катедрата по рентгенова диагностика, RNCH на името на I.I. Б. В. Петровски, кандидат на медицинските науки, доцент

Как да се предпазите

Има три основни метода за защита от рентгенови лъчи: защита във времето, защита от разстояние и екраниране. Тоест, колкото по-малко сте в зоната на действие на рентгеновите лъчи и колкото по-далеч сте от източника на радиация, толкова по-ниска е дозата на радиация.

Въпреки че безопасната доза радиационна експозиция се изчислява за една година, все още не си струва да правите няколко рентгенови изследвания в един и същи ден, например флуорография и. Е, всеки пациент трябва да има радиационен паспорт (инвестиран е в медицинска карта): рентгенологът въвежда в него информация за дозата, получена по време на всяко изследване.

Рентгенографията засяга предимно жлезите с вътрешна секреция, белите дробове. Същото важи и за малки дози радиация при аварии и изхвърляне на активни вещества. Ето защо, като превантивна мярка, лекарите препоръчват дихателни упражнения. Те ще помогнат за прочистване на белите дробове и активиране на резервите на тялото.

За да нормализирате вътрешните процеси на тялото и да премахнете вредните вещества, струва си да използвате повече антиоксиданти: витамини А, С, Е (червено вино, грозде). Полезни са заквасена сметана, извара, мляко, зърнен хляб, трици, суров ориз, сини сливи.

В случай, че храната предизвиква определени опасения, можете да използвате препоръките за жителите на регионите, засегнати от аварията в атомната електроцентрала в Чернобил.

»
При реално облъчване поради авария или в замърсена зона трябва да се направи доста. Първо трябва да извършите дезактивация: бързо и точно отстранете дрехите и обувките с носители на радиация, правилно ги изхвърлете или поне отстранете радиоактивния прах от вашите вещи и околните повърхности. Достатъчно е да измиете тялото и дрехите (отделно) под течаща вода с препарати.

Преди или след излагане на радиация хранителни добавкии лекарства против радиация. Най-известните лекарства са с високо съдържание на йод, което помага за ефективно справяне с отрицателно въздействиенеговият радиоактивен изотоп, локализиран в щитовидната жлеза. За блокиране на натрупването на радиоактивен цезий и предотвратяване на вторично увреждане се използва "Калиев оротат". Калциевите добавки дезактивират радиоактивния стронциев препарат с 90%. Доказано е, че диметилсулфидът защитава клетъчните структури.

Между другото, добре познатият активен въглен може да неутрализира ефекта от радиацията. А ползите от пиенето на водка веднага след излагане изобщо не са мит. Той наистина помага за отстраняване на радиоактивни изотопи от тялото в най-простите случаи.

Само не забравяйте: самолечениетрябва да се извършва само ако е невъзможно да се консултирате с лекар навреме и само в случай на реално, а не фиктивно облъчване. Рентгеновата диагностика, гледането на телевизия или летенето със самолет не засягат здравето на средния жител на Земята.

Тази статия е посветена на темата за погълнатата радиационна доза (i-tion), йонизиращото лъчение и техните видове. Съдържа информация за разнообразие, природа, източници, методи за изчисление, единици погълната доза радиация и много други.

Концепцията за погълнатата радиационна доза

Радиационната доза е стойност, използвана от такива науки като физиката и радиобиологията, за да се оцени степента на въздействие на йонизиращото лъчение върху тъканите на живите организми, техните жизнени процеси, както и върху веществата. Какво се нарича погълната доза радиация, каква е нейната стойност, формата на облъчване и разнообразието от форми? Той се представя главно под формата на взаимодействие между средата и йонизиращото лъчение и се нарича йонизационен ефект.

Погълнатата доза има свои методи и единици за измерване, а сложността и разнообразието на процесите, протичащи под въздействието на радиацията, пораждат известно видово разнообразие във формите на погълнатата доза.

Йонизираща форма на радиация

Йонизиращото лъчение е поток от различни видове елементарни частици, фотони или фрагменти, образувани в резултат на атомно делене и способни да предизвикат йонизация в дадено вещество. Ултравиолетовото лъчение, подобно на видимата форма на светлината, не принадлежи към този вид лъчение, нито включва инфрачервено лъчение и излъчвано от радиочестотни ленти, което се дължи на малкото им количество енергия, което не е достатъчно за създаване на атомни и молекулни йонизация в основно състояние.

Вид йонизиращо лъчение, неговата природа и източници

Погълнатата доза йонизиращо лъчение може да се измери в различни единици SI и зависи от естеството на лъчението. Повечето значими видоверадиация: гама радиация, бета частици от позитрони и електрони, неутрони, йони (включително алфа частици), рентгенови лъчи, електромагнитни късовълни (високо енергийни фотони) и мюони.

Природата на източниците на йонизиращо лъчение може да бъде много разнообразна, например: спонтанно възникващ разпад на радионуклиди, термоядрени реакции, лъчи от космоса, изкуствено създадени радионуклиди, реактори от ядрен тип, ускорител на елементарни частици и дори рентгенов апарат.

Как действа йонизиращото лъчение?

В зависимост от механизма, по който веществото и йонизиращото лъчение взаимодействат, е възможно да се разграничат директен поток от частици от зареден тип и радиация, която действа косвено, с други думи, поток от фотони или протони, поток от неутрални частици. Устройството за образуване ви позволява да изберете първичната и вторичната форма на йонизиращо лъчение. Мощността на абсорбираната радиационна доза се определя в съответствие с вида на радиацията, на която е изложено веществото, например ефектът от ефективната доза лъчи от космоса върху земната повърхност, извън убежището, е 0,036 μSv / h. Трябва също така да се разбере, че видът на измерване на дозата на радиация и нейният показател зависят от сумата от редица фактори, като говорим за космическите лъчи, също зависи от географската ширина на геомагнитния вид и позицията на единадесетгодишния цикъл на слънчева активност.

Енергийният диапазон на йонизиращите частици е в диапазона от индикатори от няколкостотин електронволта и достига стойности от 10 15-20 електронволта. Дължината на пробега и способността за проникване могат да варират значително, вариращи от няколко микрометра до хиляди или повече километри.

Въведение в дозата на експозиция

Йонизационният ефект се счита за основна характеристика на формата на взаимодействие между радиацията и средата. На начален периодОбразуването на радиационната дозиметрия е изследвано главно и-ция, чиито електромагнитни вълни лежат в границите между ултравиолетовото и гама лъчение, поради факта, че е широко разпространено във въздуха. Следователно нивото на йонизация на въздуха служи като количествена мярка за радиация за полето. Такава мярка стана основа за създаване на доза на експозиция, определена от йонизацията на въздуха при условия на нормално атмосферно налягане, докато самият въздух трябва да е сух.

Експозиционната погълната доза радиация служи като средство за определяне на йонизиращите възможности на радиацията на рентгенови и гама лъчи, показва излъчената енергия, която, претърпяла трансформация, се е превърнала в кинетична енергия на заредени частици във фракция от въздуха маса на атмосферата.

Единицата за погълната радиационна доза за типа експозиция е кулон, SI компонент, разделен на kg (C/kg). Тип несистемна мерна единица - рентген (P). Една висулка/kg отговаря на 3876 рентгена.

Усвоено количество

Погълнатата доза радиация, като ясна дефиниция, стана необходима за човек поради разнообразието от възможни форми на излагане на едно или друго лъчение на тъканите на живи същества и дори на неодушевени структури. Разширяването на известния диапазон от видове йонизиращи лъчения показа, че степента на влияние и въздействие може да бъде много разнообразна и не подлежи на обичайното определение. Само определено количество погълната радиационна енергия от йонизиращ тип може да доведе до химични и физични промени в тъканите и веществата, изложени на радиация. Самият брой, необходим за предизвикване на такива промени, зависи от вида на радиацията. Погълнатата доза и-ния е възникнала именно поради тази причина. Всъщност това е енергийно количество, което е претърпяло поглъщане от единица материя и съответства на съотношението на енергията от йонизиращ тип, която е била погълната, и масата на субекта или обекта, който поглъща радиация.

Погълнатата доза се измерва с помощта на единица грей (Gy) - неразделна част от системата C. Един грей е количеството доза, способна да предаде един джаул йонизиращо лъчение на 1 килограм маса. Rad е несистемна мерна единица, по отношение на стойността 1 Gy съответства на 100 rad.

Погълната доза в биологията

Изкуственото облъчване на тъкани от животински и растителен произход ясно го демонстрира различни видоверадиацията, намираща се в една и съща погълната доза, може да повлияе на тялото и всички биологични и химични процеси, протичащи в него, по различни начини. Това се дължи на разликата в броя на йоните, създадени от по-леките и по-тежките частици. За същия път по протежение на тъканта протонът може да създаде повече йони от един електрон. Колкото по-плътни са събраните частици в резултат на йонизацията, толкова по-силен ще бъде разрушителният ефект на радиацията върху тялото при условия на същата погълната доза. Именно в съответствие с това явление, разликата в силата на въздействието на различните видове радиация върху тъканите, е въведено обозначението на еквивалентната доза радиация. Абсорбираната радиация е количеството радиация, получено от тялото, изчислено чрез умножаване на погълнатата доза и специфичен фактор, наречен коефициент на относителна биологична ефективност (RBE). Но също така често се нарича фактор за качество.

Единиците за погълната доза от еквивалентния тип радиация се измерват в SI, а именно сиверти (Sv). Един Sv е равен на съответната доза от всяко лъчение, което се абсорбира от един килограм тъкан от биологичен произход и предизвиква ефект, равен на ефекта от 1 Gy фотонно лъчение. Rem - използва се като извънсистемен измервателен индикатор на биологичната (еквивалентна) погълната доза. 1 Sv съответства на сто рема.

Ефективна дозирана форма

Ефективната доза е показател за големина, който се използва като мярка за риска от дългосрочни ефекти от експозицията на човека, неговите отделни части на тялото, от тъкани до органи. Това отчита неговата индивидуална радиочувствителност. Погълнатата доза радиация е равна на произведението на биологичната доза в части от тялото с определен тегловен коефициент.

Различните човешки тъкани и органи имат различна чувствителност към радиация. Някои органи може да са по-склонни от други да развият рак при една и съща еквивалентна стойност на абсорбираната доза, например щитовидната жлеза е по-малко вероятно да развие рак, отколкото белите дробове. Следователно човек използва създадения коефициент на радиационен риск. CRC е средство за определяне на дозата i-tion, засягаща органи или тъкани. Общият показател за степента на въздействие върху тялото на ефективна доза се изчислява чрез умножаване на числото, съответстващо на биологичната доза, по CRC на определен орган, тъкан.

Концепцията за колективна доза

Съществува концепция за групова абсорбционна доза, която е сумата от индивидуалния набор от стойности на ефективната доза в определена група субекти за определен период от време. Изчисления могат да се правят за всякакви селища, до щати или цели континенти. За да направите това, умножете средната ефективна доза и общия брой лица, изложени на радиация. Тази погълната доза се измерва с помощта на ман-сиверт (man-Sv.).

В допълнение към горните форми на погълнати дози, има още: ангажимент, прагови, колективни, предотвратими, максимално допустими, биологична дозагама-неутронен тип радиация, смъртоносно минимална.

Силата на дозата и мерните единици

Индикаторът за интензитета на облъчване е заместването на определена доза под въздействието на определено лъчение за временна мерна единица. Тази стойност се характеризира с разликата в дозата (еквивалентна, абсорбирана и т.н.), разделена на единицата време. Има много персонализирани единици.

Погълнатата доза радиация се определя по формула, подходяща за конкретно лъчение и вида на абсорбираното количество радиация (биологично, абсорбирано, експозиционно и др.). Има много начини за изчисляването им, базирани на различни математически принципи и се използват различни мерни единици. Примери за мерни единици са:

1. Интегрален изглед - сив килограм в SI, извън системата се измерва в рад грамове.
2. Еквивалентната форма е сиверт в SI, извън системата се измерва в rems.
3. Тип експозиция - висулка-килограм в SI, извън системата се измерва - в рентгени.

Има и други мерни единици, съответстващи на други форми на погълната радиационна доза.

заключения

Анализирайки тези статии, можем да заключим, че има много видове, както самото йонизиращо лъчение, така и формите на неговото въздействие върху вещества от жива и нежива природа. Всички те се измерват, като правило, в системата от единици SI и всеки тип съответства на определена системна и несистемна мерна единица. Техният източник може да бъде най-разнообразен, както естествен, така и изкуствен, а самата радиация играе важна биологична роля.