واحدهای اندازه گیری دوز جذبی پرتوهای یونیزان. دوز تابش دوزهای قابل قبول پرتو چه هستند و چه زمانی ظاهر شدند

دوز پرتوهای یونیزه- مقادیر فیزیکی پذیرفته شده در دزیمتری پرتوهای یونیزان برای ویژگی های کمی میدان تابش و تأثیر تابش بر جسم تابیده شده.

مقدار اصلی قابل اعمال برای هر نوع پرتوهای یونیزان (ذرات آلفا و بتا، تابش گاما، پروتون ها، نوترون ها، مزون ها و غیره) دز جذب شده تابش (D) است - نسبت انرژی dE منتقل شده توسط پرتوهای یونیزان به یک ماده در حجم اولیه، به جرم dm ماده در این حجم (D - dE/dm). واحد ویژه دوز جذبی راد (پد) است. 1 راد مربوط به جذب انرژی تابشی 100 erg در 1 گرم از ماده است (1 rad = 100 erg/g). در سیستم بین المللی واحدها (SI)، واحد دز تابش جذب شده خاکستری (Gy) است که 1 J/kg تعریف می شود. واحدهای راد و خاکستری با رابطه زیر مرتبط هستند: 1 راد = 10 -2 گری.

واحدهای مشتق شده دوز جذبی عبارتند از کیلوراد (کراد)، میلی‌راد (مراد)، میکروراد (مکراد) و غیره.

افزایش دوز تابش جذب شده در واحد زمان را نرخ دوز جذبی (P) می گویند. P = dD/dt، که در آن dD افزایش دوز جذب شده در بازه زمانی dt است. واحد سرعت دوز جذبی هر ضریب راد (خاکستری) یا واحد مشتق آن در واحد زمان (راد/ساعت، راد/دقیقه، راد/ثانیه، میلی‌راد/ساعت، میلی‌راد/ثانیه، گری/ثانیه، و غیره) است. .

فیزیک اندازه گیری اثر تشعشع بر کل بدن تحت تابش یا در قسمت خاصی از آن دوز جذبی جدایی ناپذیر دینت است. برابر است با انرژی تابشی جذب شده در جرم بدن (یا بخشی از آن). دوز انتگرال تابش بر حسب واحد گرم راد، کیلوگرم راد و غیره اندازه گیری می شود.

از آنجایی که دوز جذب شده تابش به طور مبهم تأثیر فوتون ها و ذرات را تعیین می کند انواع مختلفو انرژی در یک موجود زنده، برای مقایسه در Hron، تابش مقدار دوز معادل تابش (D ekv) وارد می شود، واحد اندازه گیری یک برش rem (rem) است. برای 1 rem چنین دوز جذبی از هر نوع پرتوهای یونیزان پذیرفته می شود، لبه ها در Hron، تابش همان بیول، اثر را ایجاد می کند، همانطور که 1 از اشعه ایکس یا گاما خوشحال می شود (نگاه کنید به کارایی بیولوژیکی نسبی تشعشعات، فاکتور کیفیت) .

همراه با دوز تابش جذب شده، که یک مقدار جهانی است، دوز نوردهی (D 0) تابش به طور گسترده ای استفاده می شود که فقط برای هوا و تابش فوتون (اشعه ایکس و گاما) با انرژی تا 3 مگا ولت قابل استفاده است.

دوز قرار گرفتن بر اساس اثر یونیزه کننده تشعشع است.

برای تابش فوتون، همیشه یک رابطه روشن بین انرژی جذب شده (یعنی انتقال یافته به الکترون ها در نتیجه کنش های اولیه) فوتون ها در حجم معین و یونیزاسیون تولید شده توسط این الکترون های ثانویه وجود ندارد، زیرا بخشی از ثانویه الکترون هایی که دامنه آنها بیشتر از ابعاد خطی این حجم است یا در مرزهای آن تشکیل شده اند، خارج از این حجم یونیزاسیون ایجاد می کنند. علاوه بر این، الکترون های ثانویه تشکیل شده توسط فوتون های جذب شده در خارج از این حجم می توانند یونیزاسیون در حجم ایجاد کنند.

بر اساس ویژگی‌های برهمکنش تابش فوتون با ماده، دوز نوردهی به عنوان نسبت بار کل dQ همه یون‌های هم علامت ایجاد شده در هوا، زمانی که تمام الکترون‌ها و پوزیترون‌ها توسط فوتون‌ها در یک حجم اولیه آزاد می‌شوند، تعیین می‌شود. از هوا با جرم dm، به طور کامل در هوا متوقف شده، به جرم هوا dm در حجم مشخص شده: D0 - dQ/dm.

واحد ویژه دوز قرار گرفتن در معرض تابش رونتگن است (به مقادیر رادیولوژیک، واحدها مراجعه کنید). در سیستم بین المللی واحدها (SI)، واحد قرار گرفتن در معرض تابش کولن بر کیلوگرم (C/kg) است. واحد اشعه ایکس با رابطه زیر به آن مربوط می شود: 1 P = = 2.58 * 10 -4 C/kg. واحدهای مشتق از دوز قرار گرفتن در معرض تابش، میلی‌رونتژن (mR) و میکرورونتژن (mcR) هستند. دوز قرار گرفتن در معرض تابش در واحد زمان را نرخ دوز نوردهی می گویند. در R/hour، mR/min، μR/hour، μR/sec و غیره اندازه‌گیری می‌شود.

در دوز نوردهی 1 P، الکترون ها و پوزیترون های تولید شده توسط فوتون ها در 1 سانتی متر مکعب هوا (در دمای 0 درجه و 760 میلی متر جیوه) 2.08 * 109 جفت یون در هوا ایجاد می کنند. اگر در نظر بگیریم که میانگین انرژی صرف شده برای تشکیل یک جفت یون در هوا 34 eV است، پس در دوز نوردهی 1 P، انرژی فوتون منتقل شده به الکترون ها و پوزیترون ها در 1 سانتی متر مکعب 0.114 erg / cm است. 3، و دوز جذب شده 88 erg/g یا 0.88*10 -2 گری است.

زمانی که دوز جذب شده در حجم هوای احاطه شده توسط لایه ای از هوا یا ماده ای معادل هوا، که ضخامت آن بزرگتر یا مساوی دامنه الکترون های ثانویه است، اندازه گیری می شود، می توان یک رابطه روشن بین دوزهای جذب شده و نوردهی ایجاد کرد. یعنی زمانی که شرط تعادل الکترونیکی رعایت شود.

در این مورد، در دوز نوردهی 1 P، دوز جذب شده در هوا 88 erg/g است. این انرژی معادل یک اشعه ایکس است.

بین دوز نوردهی D0 و دوز جذبی D که در شرایط تعادل الکترونیکی در برخی محیط‌های دیگر اندازه‌گیری می‌شود، رابطه زیر D = kD0 وجود دارد که k دارای بعد راد/P است.

دوز جذب شده در آب و بافت ماهیچه ای به دلیل نزدیک بودن عدد اتمی موثر Z eff در آب و بافت ماهیچه ای، اما با Z eff هوا برابر نیست، 4-10٪ با دوز جذب شده در هوا متفاوت است. در نتیجه، در محدوده انرژی تابش فوتون 150 keV -3 مگا الکترون ولت k = 0.93 rad/P برای آب و بافت ماهیچه ای و 0.97 rad/P برای بافت چربی، یعنی در دوز نوردهی 1 R، دوز جذب شده آب است. و بافت عضلانی در شرایط تعادل الکترونیکی برابر با 93 راد خواهد بود. برای بافت استخوان، Z Eff بیشتر از هوا است و بنابراین جذب فوتوالکتریک در منطقه کم انرژی قابل توجه تر است، مقدار k از 4.74 تا 0.88 راد / P با افزایش انرژی از 10 به 200 کو تغییر می کند. ; با شروع از 200 کو، مقدار k تقریباً ثابت و برابر با 0.88 راد / R است.

در گامادرمانی، و همچنین در تعدادی از آزمایشات زیستی، دانستن توزیع میدان دوز (نگاه کنید به) در جسم تحت تابش بر اساس آنچه که می توان دوز جذب شده تابش را در نقاط مختلف قضاوت کرد، مهم است. تعیین دوز در هر نقطه از جسم تابیده شده در صورتی انجام می شود که یک حفره هوا در داخل آن وجود داشته باشد که امکان اندازه گیری یونیزاسیون در آن را فراهم می کند. چنین اندازه گیری ها معمولاً روی مدل ها (فانتوم ها) انجام می شود. فانتوم ها از مواد معادل بافت ساخته می شوند، یعنی از موادی که در آنها تضعیف و پراکندگی تابش به همان روشی که در بافت ماهیچه ای رخ می دهد (به فانتوم های دزیمتری مراجعه کنید). چنین موادی آب، پارافین، مقوا، پلکسی گلاس هستند. با قرار دادن یک محفظه یونیزاسیون با دیواره های معادل بافت در نقاط مختلف فانتوم، توزیع میدان دوز تعیین می شود، با توجه به کروم می توان توزیع دوز جذب شده را قضاوت کرد.

دوز ایجاد شده در عمق جسم تحت تابش را دز عمقی (Dch) می نامند. از دوز ایجاد شده توسط تابش مستقیم منبع و تابش پراکنده تشکیل شده است. دوز تولید شده توسط تابش پراکنده به انرژی تابش، هندسه تابش و اندازه جسم بستگی دارد.

دوز سطحی (Dp) - دوز ایجاد شده روی سطح جسم تحت تابش. این مقدار بیشتر از دوز اندازه گیری شده در هوا در همان نقطه در غیاب جسم به دلیل پس پراکندگی است. به عنوان مثال، برای تابش با انرژی 200 کو، پراکندگی برگشتی می تواند به 20-25٪ از دوز تابش اولیه در همان نقطه برسد، برای تابش گامای 60 Co 1-3٪ بسته به اندازه تابش است. رشته.

نسبت دوز عمق به دوز موجود در هوا در محل سطح جسم تحت تابش D" را دز عمق نسبی (Dgl/D) می گویند. این مقدار که به صورت درصد بیان می شود، دز عمق درصدی نامیده می شود (Dgl / D "× 100) گاهی اوقات دوز عمق نسبی نسبت دوز عمقی به دوز سطحی (Dgl / Dp) است.

دوز پرتوهای یونیزان در پزشکی و زیست شناسی در شرایط طبیعی، ارگانیسم حیوانات و انسان به طور مداوم در معرض پرتوهای کیهانی و تشعشعات عناصر رادیواکتیو طبیعی موجود در هوا، خاک و در بافت های خود ارگانیسم است. سطوح تشعشع طبیعی از همه منابع به طور متوسط ​​به 100 میلی متر در سال، اما در برخی مناطق - تا 1000 میلی متر در سال مطابقت دارد.

در شرایط مدرن، در فرآیند زندگی، فرد با بیش از حد این سطح متوسط ​​از تابش مواجه می شود. برای افرادی که در زمینه پرتوهای یونیزه کار می کنند، مقادیر حداکثر دوز مجاز (MPD) برای کل بدن تعیین می شود (به حداکثر دوز مجاز، تشعشع مراجعه کنید) که با قرار گرفتن در معرض طولانی مدت، باعث نقض نمی شود. وضعیت عمومی در یک فرد، و همچنین تغییرات در عملکرد خون سازی و تولید مثل. برای تشعشعات یونیزان، SDA 5 rem در سال است. بارهای دوز با در نظر گرفتن فاکتور کیفیت محاسبه می شوند انواع متفاوتتابش یونیزه کننده.

برای ارزیابی تظاهرات دور از عمل پرتو در فرزندان، امکان افزایش فراوانی جهش ها در نظر گرفته می شود. دوز تشعشع که به احتمال زیاد فرکانس جهش های خود به خودی را در انسان دو برابر می کند، از 100 rem در هر نسل تجاوز نمی کند. با این حال، نشانه هایی برای مقادیر پایین تر این دوز (3-12 rem) وجود دارد.

دوزهای ژنتیکی قابل توجه برای جمعیت در محدوده 7 تا 55 میلی متر در سال است.

استفاده از اشعه در عسل تمرین منجر به افزایش بارهای دوز بر روی جمعیت می شود. اشعه ایکس. این معاینه با قرار گرفتن در معرض تابش سطوح خاصی از بدن در دوزهای 0.04 R - 7.0 R در طول تولید تصاویر و تا 50 R در هنگام transillumination همراه است (جدول 1-4). این مقادیر دوز تمایل به کاهش دارند.

بارهای دوز در طول تشخیص رادیوایزوتوپ، بسته به هسته رادیواکتیو مورد استفاده، با یک کاربرد واحد، از 0.01 تا 600 rem/mCi برای کل بدن و از 0.003 تا 6000 rem/mCi برای اندام‌ها و بافت‌ها متغیر است (به ارگان بحرانی مراجعه کنید).

پرسنل پزشکی اتاق‌های اشعه ایکس، رادیولوژیست‌ها و کادر پزشکی اتاق‌های دستکاری رادیویی هنگام انجام کارهای مختلف در معرض تابش نواحی خاصی از بدن با دوزهای 0.03-0.18 rem/day هستند (جدول 5).

در پرتو درمانی تومورهای بدخیم بسته به شخصیت پاتول، پرتوهای موضعی در دوزهای متوسط ​​تا 8000 REM در 3-4 هفته انجام می شود.

در رادیو بیولوژی، مقادیر دوز زیر مشخص می شود که مرگ حیوانات را در یک دوره زمانی ثابت (30-60 روز) مشخص می کند: حداقل دوز کشنده (DLM)، دوز نصف (50٪) بقا یا مرگ و میر (DL50). ) در حین دورهی معینحداقل دوز کاملاً کشنده (MALD) حداقل دوزی است که باعث مرگ همه حیوانات می شود.

مقادیر این دوزها بسته به نوع و خط حیوانات متفاوت است. بنابراین، برای مثال، DL50 برای یک قرار گرفتن یکنواخت در معرض تابش گاما از 250 راد (2.5 گری) برای سگ ها تا 900 راد (9 گری) برای گونه های جداگانه موش متغیر است. برای فردی که در معرض کلی اشعه گاما قرار دارد، MALD برابر با 600 راد (6 گری) و DL50 -400 راد (4 گری) است.

وابستگی دوز مرگ و میر به صورت یک منحنی S شکل بیان می شود (شکل 1). وابستگی میانگین امید به زندگی به دوز (شکل 2) در این واقعیت آشکار می شود که با افزایش دوز، کاهش تدریجی امید به زندگی رخ می دهد تا زمانی که به 3-3.5 روز برسد. (حدود 1000 راد) - بخش AB. با افزایش بیشتر دوز به 6000-10000 راد (60-100 گری)، میانگین امید به زندگی تغییر نمی کند - بخش BV. افزایش دوز St. 10000 راد (100 گری) منجر به کاهش امید به زندگی به یک روز و سپس چندین ساعت - بخشی از VG می شود. با شروع با دوز 20000 راد، موارد "مرگ زیر پرتو" ذکر شده است. بسته به این داده ها، اشکال بیماری تشعشع تعیین می شود (نگاه کنید به): حاد، حاد و برق آسا.

جدول 1. دوز نوردهی روی سطح بدن و دوز انتگرال دریافت شده توسط آزمودنی در طی فلوروسکوپی بدون مبدل الکترون-اپتیکی

نوع مطالعه	ولتاژ روی لوله، کیلو ولت	جریان آند، میلی آمپر	فاصله منبع-پوست، سانتی متر	میدان تابش، سانتی متر 2	زمان تحقیق، ثانیه		دوز انتگرال
رونتگنوسکوپی پیشگیرانه قفسه سینه
اشعه ایکس قفسه سینه بر اساس نشانه ها
فلوروسکوپی
فلوروسکوپی مری
* اندازه میدان برای تابش هدفمند.

جدول 2. قرار گرفتن در معرض و دوزهای کامل تابش دریافتی توسط آزمودنی در طول رادیوگرافی (یک شات)

نوع مطالعه	ولتاژ لوله (کیلو ولت)	نوردهی (mA sec)	فاصله منبع-پوست، سانتی متر	میدان تابش، سانتی متر مربع	دوز مواجهه در سطح بدن، P	دوز انتگرال
اشعه ایکس از ریه ها، مستقیم
اشعه ایکس از ریه ها، جانبی
کانون توجه ریه ها
تصویر از راه دور ریه توموگرافی ریه، مستقیم
توموگرافی ریه، جانبی
فلوروگرافی با فریم پایین
فلوروگرافی با فریم بزرگ
رادیوگرافی معده (تصویر بینایی)
اشعه ایکس از مری

جدول 3

تحقیق کرد	حالت عکس فوری					دوز قرار گرفتن در معرض
	ولتاژ * روی لوله (کیلو ولت)		فیلتر (mm Al)	منبع فاصله - پوست (سانتی متر)	گزیده	روی سطح بدن 1	روی غدد جنسی
قفسه سینه
مهره های سینه ای
کیسه صفرا
ناحیه ساکرومبار و مهره های کمری
لگن کوچک
* اعداد اول - با یک ضربه جانبی. دوم - در بررسی.

جدول 4. دوز قرار گرفتن در معرض در سطح بدن و دوز کامل تابش دریافت شده توسط آزمودنی در طی برخی از مطالعات تشخیصی ویژه اشعه ایکس

نوع مطالعه	ولتاژ لوله (کیلو ولت)		منبع فاصله - پوست (سانتی متر)		میانگین زمان مطالعه	دوز مواجهه در سطح بدن، P		دوز انتگرال
برونشوگرافی
فلوروسکوپی					1 دقیقه. 10 ثانیه 2 دقیقه. 42 ثانیه 3 دقیقه 03 ثانیه
رادیوگرافی					0.15 ثانیه 0.2 ثانیه
ایریگوسکوپی
فلوروسکوپی					6 دقیقه 36 ثانیه
رادیوگرافی

جدول 5. دوز تابش دریافت شده توسط رادیولوژیست در طی فلوروسکوپی بدون مبدل الکترون-اپتیکی

کتابشناسی - فهرست کتب: Zolnikova N.I., Merkulova T.I. and Ishchenko 3. G. قرار گرفتن در معرض پرتوهای پرسنل هنگام کار بر روی تاسیسات مختلف گاما درمانی، Med. رادیول.، ج 20، ش 5، ص 138. 46, 1975; Ivanov V. I. Course of Dosimetry, M., 1970; Katsman A. Ya. بارهای تابشی و حفاظت در برابر تشعشع در طول روش های تشخیصی اشعه ایکس، JI.، 1966، bibliogr. Krongauz A.N., Lyapidevsky V.K. and Frolova A.V. مبانی فیزیکی دزیمتری بالینی، M.، 1969، bibliogr. استانداردهای ایمنی پرتویی (NRB-76)، M.، 1977; استانداردهای ایمنی پرتو برای بیماران هنگام استفاده از مواد رادیواکتیو برای اهداف تشخیصی، Med. رادیول، ج 18، ش 6، ص 138. 87. 1973; ایمنی تابشی، مقادیر، واحدها، روش ها و دستگاه ها، ترانس. از انگلیسی، ویرایش. I. B. Keirim-Markus, M., 1974, bibliogr.

W. Ya. Margulis; N. G. Darenskaya (دوزهای پرتوهای یونیزان در پزشکی و زیست شناسی)، A. N. Krongauz (جدول).

واحدهای اندازه گیری آنها ظاهر شد. به عنوان مثال: اشعه ایکس، کوری. اما آنها توسط هیچ سیستمی به هم متصل نبودند و به همین دلیل به آنها واحدهای غیر سیستمی می گویند. در حال حاضر در سراسر جهان فعال است یک سیستماندازه گیری - SI (سیستم بین المللی). در کشور ما، از 1 ژانویه 1982 اجباری اعمال می شود. تا 1 ژانویه 1990، این انتقال باید تکمیل می شد. اما به دلیل مشکلات اقتصادی و سایر مشکلات، این روند به تاخیر می افتد. با این حال، تمام تجهیزات جدید، از جمله دزیمتری، به عنوان یک قاعده، در واحدهای جدید کالیبره می شوند.

واحدهای رادیواکتیویتهواحد فعالیت یک تبدیل هسته ای در ثانیه است. برای مقاصد اختصاری، از یک اصطلاح ساده تر استفاده می شود - یک فروپاشی در ثانیه (disp. / s) در سیستم SI، این واحد بکرل (Bq) نامیده می شود. تا همین اواخر، در عمل پایش تشعشعات، از جمله در چرنوبیل، یک واحد فعالیت خارج از سیستم، کوری (Ci) به طور گسترده استفاده می شد. یک کوری 3.7.10 10 فروپاشی در ثانیه است.

غلظت یک ماده رادیواکتیو معمولاً با غلظت فعالیت آن مشخص می شود. در واحدهای فعالیت در واحد جرم بیان می شود: Ci/t، mCi/g، kBq/kg و غیره. (فعالیت خاص). در واحد حجم: Ci / m 3، mCi / l، Bq / cm 3 و غیره. (غلظت حجمی) یا در واحد سطح: Ci / km 2، mCi / cm 2، Bq / m 2 و غیره.

نرخ دوز (نرخ دوز جذبی)- افزایش دوز در واحد زمان. با سرعت تجمع دوز مشخص می شود و می تواند در طول زمان افزایش یا کاهش یابد. واحد آن در سیستم C خاکستری بر ثانیه است. این قدرت دز جذب شده تابش است که در 1 ثانیه دز تابشی 1 گری در ماده ایجاد می شود.

در عمل، برای ارزیابی دوز تابش جذب شده، یک واحد خارج از سیستم نرخ دوز جذب شده هنوز به طور گسترده استفاده می شود - راد در ساعت (rad/h) یا راد در ثانیه (rad/s). 1 گری = 100 راد.

معادل دوز- این مفهوم برای محاسبه کمی اثرات بیولوژیکی نامطلوب انواع مختلف تشعشع معرفی شد. با فرمول D eq = Q تعیین می شود. D، جایی که D دز جذب شده یک نوع پرتو مشخص است، Q فاکتور کیفیت تابش است، که برای انواع مختلف پرتوهای یونیزان با ترکیب طیفی ناشناخته برای اشعه ایکس و گاما - 1، برای تابش بتا - پذیرفته می شود. 1، برای نوترون های با انرژی 0،1 تا 10 MeV - 10، برای تابش آلفا با انرژی کمتر از 10 MeV - 20. از شکل های بالا می توان دریافت که در یک دز جذب شده، تابش نوترون و آلفا باعث می شود. ، به ترتیب، 10 و 20 برابر بیشتر اثر مخرب. در سیستم SI، دوز معادل بر حسب سیورت (Sv) اندازه گیری می شود.

سیورتبرابر است با یک خاکستری تقسیم بر ضریب کیفیت. برای Q = 1 دریافت می کنیم

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

بائر(معادل بیولوژیکی یک رونتگن) یک واحد غیرسیستمیک دز معادل است، چنین دز جذبی از هر تشعشعی که همان اثر بیولوژیکی 1 رونتگن پرتو گاما را ایجاد می کند.

نرخ معادل دوز- نسبت افزایش دوز معادل برای یک بازه زمانی. بر حسب سیورت در ثانیه بیان می شود. از آنجایی که زمانی که فرد در یک میدان تشعشعی در سطوح قابل قبول می گذراند معمولاً بر حسب ساعت اندازه گیری می شود، ترجیحاً نرخ دوز معادل بر حسب میکروسیورت در ساعت (µSv/h) بیان شود.

طبق نتیجه گیری کمیسیون بین المللی حفاظت در برابر اشعه، اثرات مضر در انسان می تواند در دوزهای معادل حداقل 1.5 Sv / سال (150 rem / سال) و در موارد مواجهه کوتاه مدت - در دوزهای بالاتر از 0.5 Sv رخ دهد. 50 رم). هنگامی که قرار گرفتن در معرض از یک آستانه خاص فراتر رود، ARS رخ می دهد.

نرخ دوز معادل ایجاد شده توسط تشعشعات طبیعی (منشا زمینی و کیهانی) از 1.5 - 2 mSv / سال و به علاوه منابع مصنوعی (دارو، ریزش رادیواکتیو) از 0.3 تا 0.5 mSv / سال متغیر است. بنابراین معلوم می شود که یک فرد از 2 تا 3 mSv در سال دریافت می کند. این ارقام تقریبی و تابع شرایط خاصی هستند. بر اساس منابع دیگر، آنها بالاتر هستند و تا 5 mSv / سال می رسند.

دوز قرار گرفتن در معرض- اندازه گیری اثر یونیزاسیون تابش فوتون که توسط یونیزاسیون هوا در شرایط تعادل الکترونیکی تعیین می شود. در سیستم SI، واحد دوز نوردهی یک کولن بر کیلوگرم (C/kg) است. واحد خارج از سیستم، رونتگن (P)، 1 P = 2.58 است. 10-4 C/kg. به نوبه خود، 1 C/kg = 3.876. 10 3 R.

میزان دوز قرار گرفتن در معرض- افزایش دوز نوردهی در واحد زمان. واحد SI آن آمپر بر کیلوگرم (A/kg) است. با این حال، در طول دوره انتقال، می توانید از یک واحد خارج از سیستم - رونتگن در ثانیه (R / ثانیه) استفاده کنید.

تابش یونیزه کننده- هر تشعشعی که برهمکنش آن با محیط منجر به تشکیل می شود بارهای الکتریکینشانه های مختلف این جریانی از ذرات باردار و (یا) بدون بار است. تشعشعات یونیزه کننده مستقیم و غیرمستقیم را تشخیص دهید. به طور مستقیمتشعشعات یونیزان از ذرات باردار تشکیل شده است که انرژی جنبشی آنها برای یونیزه شدن در هنگام برخورد با اتم های ماده کافی است. α - و تابش بتا رادیونوکلئیدها، تابش پروتون شتاب دهنده ها). غیر مستقیمتشعشعات یونیزان از ذرات بدون بار (خنثی) تشکیل شده است که برهمکنش آنها با محیط منجر به ظهور ذرات باردار می شود که می توانند مستقیماً باعث یونیزاسیون شوند (تابش نوترون، تابش گاما). تشعشعات یونیزان متشکل از ذراتی از همان نوع انرژی یکسان، نامیده می شود همگنتک انرژیتابش - تشعشع؛ متشکل از ذرات با همان نوع انرژی های مختلف، - غیر تک انرژیتابش - تشعشع؛ متشکل از ذرات از انواع مختلف، - مختلطتابش - تشعشع.

تشعشعات یونیزان هم در بین تابش های جسمی (آلفا، بتا، پروتون، نوترون) و الکترومغناطیسی (اشعه ایکس و گاما) مشاهده می شود. در میان تشعشعات الکترومغناطیسی، پرتوهای غیریونیزان (مرئی، مادون قرمز، مایکروویو، فرکانس رادیویی) نیز وجود دارد. اشعه ماوراء بنفش را می توان به دو دسته یونیزان و غیریونیزان طبقه بندی کرد (به زیر مراجعه کنید). 12.5 eV - مرز بین EMR یونیزه کننده و غیر یونیزه کننده (منطبق با انرژی کوانتومی مورد نیاز برای یونیزاسیون مولکول H 2 O است). مقدار انرژی کوانتومی 12.5 eV مربوط به طول موج l ≈ 100 نانومتر است:

(جسرعت نور (3 10 8 متر بر ثانیه) است. ساعت- ثابت پلانک (6.626 10 -34 J s؛ 1 J = 6.24 10 18 eV).

اشعه ماوراء بنفش تابش الکترومغناطیسی در محدوده 10 نانومتر تا 400 نانومتر است. ناحیه موج کم تابش UV (100-10 نانومتر) را می توان به پرتوهای یونیزان نسبت داد.

یکی از مفاهیم اساسی در تحقیقات پرتو، مفهوم دز تابش است. در مطالعات پرتو، 4 نوع دوز اصلی پرتوهای یونیزان وجود دارد. اینها عبارتند از: 1) دوز مواجهه، 2) دوز جذبی، 3) دوز معادل، 4) دوز موثر.

1) دوز قرار گرفتن در معرض ( ایکس) تشعشعات یونیزان - یک مشخصه کمی میدان پرتوهای g و x، بر اساس اثر یونیزه کننده آنها در هوا. نشان دهنده نسبت بار کل یون های یک علامت است dQ، تحت تأثیر تابش یونیزان الکترومغناطیسی در حجم اولیه هوا (کوچکترین حجم محیطی که به عنوان همگن درک می شود) به جرم هوا تشکیل می شود. dmدر این جلد: .

واحد خارج از سیستم، رونتگن (R) است. برای 1 R چنین مقداری را بگیرید تابش الکترومغناطیسی، که در 1 سانتی متر 3 ایجاد می کند هوای جوی(یعنی در 0.001293 گرم هوا در دمای 0 درجه سانتی گراد و فشار 760 میلی متر جیوه) 2.08×109 جفت یون. واحد SI دوز نوردهی کولن بر کیلوگرم (C/kg) است. نسبت بین این واحدها به شرح زیر است: 1 P = 2.58×10 -4 C/kg. در عمل، یک واحد خارج از سیستم، رونتگن، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است و همچنان استفاده می شود (واحد در سیستم SI بسیار ناخوشایند است). استفاده از دوز قرار گرفتن در معرض برنامه ریزی شده بود که از 1 ژانویه 1990 متوقف شود. با این حال، دوز قرار گرفتن در معرض هنوز به طور گسترده استفاده می شود، اگرچه انتقال تدریجی به استفاده از انواع دیگر دوزها - در درجه اول در اسناد نظارتی مختلف وجود دارد. در ادبیات علمی و رایج علم، دوز نوردهی و اشعه ایکس اغلب استفاده می شود. در حال حاضر، مقدار دزیمتریک اصلی (از آنجایی که مفاهیم دو دوز دیگر پرتوهای یونیزان با معرفی ضرایب مختلف از آن استخراج می شود) که درجه قرار گرفتن در معرض تابش با یک ماده را تعیین می کند، دز جذبی پرتوهای یونیزان است.

2) دوز جذب شده ( دی) تابش یونیزان - نسبت میانگین انرژی منتقل شده توسط پرتوهای یونیزان به ماده ای که در حجم اولیه قرار دارد، به جرم ماده در این حجم: . این مقدار دزیمتری اصلی است که درجه قرار گرفتن در معرض تابش را تعیین می کند. واحد خارج از سیستم دوز جذب راد است: 1 راد = 100 erg/g. واحد در سیستم SI J / kg است و نام خاصی دارد - خاکستری (Gy): 1 Gy \u003d 1 J / kg. نسبت بین این واحدها: 1 گری = 100 راد. چنین چیزی نیز وجود دارد دوز جذب شده تابش یونیزان در یک اندام یا بافت(دی تی) میانگین دوز جذب شده در اندام یا بافت خاصی از بدن انسان است: ,

جایی که m T- جرم یک اندام یا بافت، دی- دوز جذب شده در جرم اولیه dmاندام یا بافت نسبت بین دوز جذب شده و دوز نوردهی را می توان بر اساس این واقعیت محاسبه کرد که تشکیل یک جفت یون در هوا انرژی برابر با میانگین 34 eV (1 eV = 1.6 × 10 -19 J) مصرف می کند. بنابراین، در دوز نوردهی 1 R، که در آن 2.08 × 109 جفت یون در 1 سانتی متر مکعب هوا تشکیل می شود، انرژی معادل 2.08 × 10 ´ 34 eV = 70.7 × 10 9 eV = 70.7 × 10 مصرف می شود. 9 × 1.6 × 10 -19 J = 1.13 × 10 -8 J.

برای 1 گرم هوا، مصرف انرژی خواهد بود: 1.13 × 10 -8 J/0.001293 g = 0.87 × 10 -5 J/g = 0.87 × 10 -2 J/kg. این مقدار به اصطلاح معادل انرژی اشعه ایکس در هوا است. 1 گری = 1 ژول بر کیلوگرم. نتیجه این است که دوز قرار گرفتن در معرض 1 R مربوط به دوز جذب شده در هوا 0.87 cGy (یا راد) است. بنابراین، انتقال از دوز مواجهه بیان شده در رونتژن به دوز جذب شده در هوا که بر حسب راد (یا cGy) بیان می شود، نسبتا ساده است: D = fX، جایی که f\u003d 0.87 cGy / P (یا راد / P) برای هوا. انتقال از دوز قرار گرفتن در معرض (به معنی - در هوا) به دوز جذب شده در آب یا بافت بیولوژیکی طبق همان فرمول انجام می شود، فقط ضریب تبدیل f =0,93.

3) مفهوم دوز معادلبا توجه به این واقعیت که انواع مختلف پرتوهای یونیزان، حتی در دوزهای جذب شده یکسان، اثرات بیولوژیکی متفاوتی ایجاد می کنند، معرفی شدند. اثربخشی عمل بیولوژیکی تشعشع به میزان تلفات انرژی ذرات در واحد طول مسیر بستگی دارد dE/dxکه به آن «انتقال خطی انرژی» (LET) می گویند. در عبارات ریاضی، LET نشان داده می شود L: .

مقدار LET به چگالی ماده بستگی دارد. هنگام تقسیم LET بر چگالی ماده، مقدار را به دست می آوریم L/r که به چگالی بستگی ندارد، قدرت توقف یک ماده است و بر حسب MeV/cm 2×g -1 اندازه گیری می شود. مقدار LET توزیع انرژی منتقل شده به ماده را در طول مسیر ذرات مشخص می کند. با دانستن LET، می توان میانگین تعداد یون های تشکیل شده در واحد مسیر ذره را تعیین کرد. برای انجام این کار، لازم است مقدار LET را بر انرژی لازم برای تشکیل یک جفت یون تقسیم کنیم. دبلیو). نگرش L/دبلیو- چگالی یونیزاسیون خطی (LID). ارزش دقیق دبلیوبافت ناشناخته است برای ارزش گازها دبلیوحدود 34 ولت است. بنابراین، برای گازها: LPI = LET/34 (جفت یون در هر مسیر میکرومتر). هر چه مقدار LET بیشتر باشد، هر چه ذره انرژی بیشتری در واحد مسیر بر جای می‌گذارد، یون‌هایی که ایجاد می‌کند با چگالی بیشتری در طول مسیر توزیع می‌شوند. برای تابش اشعه ایکس و گاما، LTI تقریباً ده ها و صدها جفت یون در هر مسیر 1 میکرومتری در آب است. برای تابش - حدود هزار جفت یون.

هنگامی که سلول ها با پرتوهای یونیزان تحت تابش قرار می گیرند، مقدار دوز جذب شده تنها مقدار متوسط ​​انرژی منتقل شده به سیستم تابش شده را نشان می دهد. چگالی یونیزاسیون در ریزحجم‌های یک ماده را می‌توان از روی مقدار LET قضاوت کرد. اگر یک ذره متحرک یونیزاسیون هایی ایجاد کند که به طور قابل توجهی از یکدیگر فاصله دارند، در این صورت احتمال وقوع چندین یون در محدوده یک ماکرومولکول، یک اندامک زیر سلولی یا یک سلول به عنوان یک کل نسبتاً کم است. هنگامی که رویدادهای یونیزاسیون به طور مداوم در امتداد مسیر ذرات دنبال می‌شوند، می‌توان انتظار ظهور بسیاری از یون‌ها را در یک ساختار درون سلولی داشت، برای مثال، دو یونیزاسیون در مناطق مکمل یک مولکول DNA دو رشته‌ای. عواقب بیولوژیکی آسیب (در نتیجه یونیزاسیون) هر دو رشته DNA برای سلول بسیار بیشتر از تخریب هر بخش از یک مارپیچ DNA در حالی که یکپارچگی رشته مکمل حفظ می شود، قابل توجه است. که واضح است که ذرات یونیزان متراکم (با LET بالا) باید در آسیب رساندن به DNA و عملکردهای سلولی مرتبط بسیار مؤثرتر از پرتوهای یونیزان نادر باشند. بر روی اشیاء بیولوژیکی مختلف و اثرات رادیوبیولوژیکی مختلف (اثرات کشنده تشعشعات، اثرات طولانی مدت مختلف، مانند ظهور آب مروارید تشعشعی و تومورهای بدخیم، کاهش امید به زندگی)، مقایسه ای از اثربخشی انواع مختلف انجام شد. ذرات یونیزه کننده بازده بیولوژیکی انواع مختلف تشعشع معمولاً با توجه به تابش استاندارد - تابش اشعه ایکس با انرژی فوتون محدود کننده 200 کیلو ولت مقایسه می شود.

ضریب اثربخشی بیولوژیکی نسبی (RBE) از نسبت تعیین می شود

مقادیر RBE یک نوع خاص از تابش ممکن است برای اثرات رادیوبیولوژیکی مختلف متفاوت باشد (به عنوان مثال، با توجه به معیار بقای سلول - یک مقدار RBE، با توجه به معیار تبدیل بدخیم سلولها - مقادیر دیگر RBE، با توجه به معیار تشکیل آب مروارید - مقادیر RBE سوم و غیره).

معادل دوز ( اچ تی، آر) برای نوع خاصی از پرتوهای یونیزان آربه عنوان محصول متوسط ​​دوز جذب شده تعریف می شود دی تی، آراین نوع تابش در یک اندام یا بافت تیبرای فاکتور وزنی مربوط به این نوع تابش دبلیو آر: . فاکتورهای وزنی برای انواع مختلف تشعشعات دبلیو آر- مقادیر RBE تنظیم شده برای انواع مختلف پرتوهای یونیزان، به منظور ارزیابی خطر تشعشع این نوع پرتوها برای انسان در رابطه با وقوع اثرات نامطلوب طولانی مدت (یعنی اثرات ناشی از قرار گرفتن در معرض دوزهای نسبتاً پایین پرتوهای یونیزان) تعیین شده است. قرار گرفتن در معرض مزمن یا کوتاه مدت). ضرایب وزنی: برای فوتون های هر انرژی (یعنی برای اشعه ایکس و گاما) برابر با 1، برای الکترون های هر انرژی - 1، برای نوترون های با انرژی کمتر از 10 کو - 5، از 10 کو تا 100 کو ولت در نظر گرفته می شود. - 10، از 100 کو تا 2 مگا الکترون ولت - 20، از 2 مگا ولت تا 20 مگا الکترون ولت - 10، بیش از 20 مگا الکترون ولت - 5، برای پروتون های با انرژی بیش از 2 مگا ولت (به جز پروتون های پس زدن) - 5، برای ذرات آلفا، قطعات شکافت و هسته های سنگین - 20 .تحت عمل تابش مخلوط اچ تیبه عنوان مجموع دوزهای معادل انواع پرتوهای تأثیرگذار تعریف می شود: . واحد SI دوز معادل سیورت (Sv) است. واحد غیر سیستمی rem (معادل بیولوژیکی یک رونتگن) است (یا همان چیزی است که rem معادل رونتگن پزشکی است). نسبت این واحدها به صورت زیر است: 1 Sv = 100 rem. 1 Sv دوز معادل هر نوع پرتوهای یونیزان است که اثر بیولوژیکی مشابهی با دوز جذب شده 1 گری پرتو ایکس یا گاما ایجاد می کند. دوز معادل 1 Sv با دوز متوسط ​​جذب شده در یک اندام یا بافت برابر با 1 / ایجاد می شود. دبلیو آرگر

به عنوان مثال، برای تابش a، دوز معادل 1 Sv با دوز جذبی 1/20 گری = 0.05 گری تولید می شود. مفهوم دوز معادل اولاً فقط به انسان مربوط می شود. ثانیاً، فقط در رابطه با وقوع اثرات نامطلوب طولانی مدت، زیرا فاکتورهای وزنی داده شده برای انواع مختلف تابش تنها به چنین اثراتی اشاره دارد.

گاهی اوقات برخی از رادیوبیولوژیست ها از مفهوم دوز معادل برای تابش و سایر اشیاء بیولوژیکی (نه انسان) استفاده می کنند، علاوه بر این، آنها اثرات رادیوبیولوژیکی از راه دور و حاد را مطالعه می کنند. دوز معادل با موارد زیر تعیین می شود:

با این حال، رادیوبیولوژیست ها معمولاً ترجیح می دهند از مفهوم دوز معادل در رابطه با سایر موجودات بیولوژیکی استفاده نکنند.

4) دوز موثر ( E) تشعشعات یونیزان - مقداری که به عنوان معیاری برای سنجش خطر عواقب طولانی مدت تابش کل بدن انسان و بافت ها و اندام های فردی آن، با در نظر گرفتن استعداد بافت ها و اندام های مختلف برای وقوع اثرات تشعشعات تصادفی در آنها استفاده می شود. . به عنوان مجموع محصولات دوز معادل تعریف می شود اچ تیدر بافت ها و اندام ها تیبه فاکتورهای وزنی مناسب برای بافت ها و اندام ها دبلیو تی:

دبلیو تیبه گونه ای طراحی شده اند که استعدادهای مختلف اندام ها و بافت های مختلف انسان را برای وقوع اثرات پرتوهای تصادفی در آنها در نظر بگیرند. آنها نشان دهنده سهم نسبی اندام ها یا بافت های مختلف در خطر کلی (احتمال) وقوع اثرات تصادفی در سراسر بدن با تابش یکنواخت بدن هستند. برای اندام ها و بافت های مختلف، مقادیر زیر پذیرفته شده است دبلیو T: غدد جنسی - 0.20؛ مغز استخوان قرمز - 0.12؛ روده بزرگ - 0.12؛ ریه ها - 0.12؛ معده - 0.12؛ مثانه - 0.05؛ غده سینه - 0.05؛ کبد - 0.05؛ مری - 0.05; غده تیروئید - 0.05؛ پوست - 0.01; سلول های سطوح استخوانی - 0.01؛ بقیه (غدد فوق کلیوی، مغز، اندام های تنفسی خارج قفسه سینه، روده کوچک، کلیه ها، بافت ماهیچه ای، پانکراس، طحال، تیموس، رحم) - 0.05. واحدهای دوز مؤثر با واحدهای دوز معادل (در سیستم SI - sievert، واحد خارج از سیستم - rem) منطبق است. معرفی مفهوم دوز موثر به دلیل نیاز به ارزیابی و مقایسه خطر عوارض جانبی طولانی مدت در موارد یکنواخت و متفاوت قرار گرفتن در معرض ناهموار بدن انسان است. با تابش یکنواخت بدن انسان، دوز موثر برابر با دوز معادل است، زیرا در این مورد، دوز معادل اچ T در هر بافت و اندامی یکسان است و . مفهوم دوز موثر را می توان استفاده کرد: 1) فقط در رابطه با یک فرد، 2) فقط در رابطه با عوارض جانبی طولانی مدت. پس فقط در رابطه با دوزهای کم مواجهه مزمن یا کوتاه مدت!!!

در مانیتورینگ تشعشع (ارزیابی خطر تشعشع) از مفاهیم دوز موثر و معادل استفاده کنید! در آزمایشات بیولوژیکی از مفهوم دز جذب شده (در رابطه با شی بیولوژیکی آزمایشی تابیده شده) استفاده کنید!

میزان دوز- نسبت افزایش دوز پرتوهای یونیزان (قرار گرفتن در معرض dXجذب شده است DD، معادل dH، تاثير گذار dE) برای بازه زمانی dtبه این فاصله زمانی بر این اساس: میزان دوز مواجهه = dX/dt، نرخ دوز جذب شده = dd/dt، نرخ دوز معادل = dH/dt، نرخ دوز موثر = dE/dt.

کلمه "تابش" بیشتر به عنوان تشعشعات یونیزان مرتبط با واپاشی رادیواکتیو شناخته می شود. در همان زمان، فرد عمل انواع پرتوهای غیر یونیزه کننده را تجربه می کند: الکترومغناطیسی و ماوراء بنفش.

منابع اصلی تشعشع عبارتند از:

• مواد رادیواکتیو طبیعی در اطراف و درون ما - 73٪؛
• اقدامات پزشکی (رادیوسکوپی و غیره) - 13٪؛
• تابش کیهانی - 14٪.

البته منابع تکنولوژیکی آلودگی نیز وجود دارد که در نتیجه حوادث بزرگ ظاهر شده اند. اینها خطرناک ترین رویدادها برای بشریت هستند، زیرا، مانند انفجار هسته ای، ید (J-131)، سزیم (Cs-137) و استرانسیوم (عمدتا Sr-90) در این مورد می توانند آزاد شوند. پلوتونیوم با درجه تسلیحات (Pu-241) و محصولات تجزیه آن کمتر خطرناک نیستند.

همچنین فراموش نکنید که در 40 سال گذشته جو زمین به شدت توسط محصولات رادیواکتیو اتمی و اتمی آلوده شده است. بمب های هیدروژنی. البته در این لحظهریزش رادیواکتیو فقط به دلیل بلایای طبیعی مانند فوران های آتشفشانی سقوط می کند. اما، از سوی دیگر، در طول شکافت یک بار هسته ای در زمان انفجار، ایزوتوپ رادیواکتیو کربن 14 با نیمه عمر 5730 سال تشکیل می شود. این انفجارها محتوای تعادل کربن 14 در جو را 2.6٪ تغییر داد. در حال حاضر، متوسط ​​نرخ معادل دوز موثر ناشی از محصولات انفجاری در حدود 1 mrem/year است که تقریباً 1٪ از نرخ دوز ناشی از تشعشعات پس زمینه طبیعی است.

mos-rep.ru

انرژی یکی دیگر از دلایل تجمع جدی رادیونوکلئیدها در بدن انسان و حیوان است. زغال سنگ مورد استفاده برای راه اندازی نیروگاه CHP حاوی عناصر رادیواکتیو طبیعی مانند پتاسیم-40، اورانیوم-238 و توریم-232 است. دوز سالانه در منطقه CHP با سوخت زغال سنگ 0.5-5 mrem / سال است. به هر حال، نیروگاه های هسته ای با انتشار قابل توجهی کمتر مشخص می شوند.

تقریباً همه ساکنان کره زمین با استفاده از منابع پرتوهای یونیزان تحت اقدامات پزشکی قرار می گیرند. اما این موضوع پیچیده تری است که کمی بعد به آن خواهیم پرداخت.

تشعشع با چه واحدهایی اندازه گیری می شود؟

برای اندازه گیری میزان انرژی تشعشع از واحدهای مختلفی استفاده می شود. در پزشکی، اصلی ترین آن سیورت است - دوز معادل موثر دریافت شده در یک روش توسط کل ارگانیسم. سطح تابش پس زمینه بر حسب سیورت در واحد زمان اندازه گیری می شود. بکرل واحد اندازه گیری میزان رادیواکتیویته آب، خاک و غیره در واحد حجم است.

برای سایر واحدهای اندازه گیری به جدول مراجعه کنید.

مدت، اصطلاح	واحدها		نسبت واحد	تعریف
	در سیستم SI	در سیستم قدیمی
فعالیت	بکرل، بق		1 Ci = 3.7 × 10 10 Bq	تعداد واپاشی های رادیواکتیو در واحد زمان
میزان دوز	سیورت در ساعت، Sv/h	اشعه ایکس در ساعت، R/h	1 µR/h = 0.01 µSv/h	سطح تشعشع در واحد زمان
دوز جذب شده		رادیان، راد	1 راد = 0.01 گری	مقدار انرژی تابش یونیزان که به یک جسم خاص منتقل می شود
دوز موثر	سیورت، سو		1 رم = 0.01 Sv	دوز تابش، با در نظر گرفتن متفاوت است حساسیت اندام ها به تابش

عواقب پرتودهی

تأثیر تشعشعات بر روی انسان را تابش می گویند. تظاهرات اصلی آن بیماری تشعشع حاد است که درجات مختلفی از شدت دارد. بیماری تشعشع زمانی می تواند خود را نشان دهد که با دوز برابر با 1 سیورت تابش شود. دوز 0.2 Sv خطر ابتلا به سرطان را افزایش می دهد و دوز 3 Sv زندگی فرد تحت تابش را تهدید می کند.

بیماری تشعشع به شکل علائم زیر ظاهر می شود: از دست دادن قدرت، اسهال، تهوع و استفراغ. سرفه خشک و هک کننده؛ اختلالات قلبی

علاوه بر این، تابش باعث سوختگی ناشی از تشعشع می شود. دوزهای بسیار زیاد منجر به مرگ پوست، تا آسیب عضلانی و استخوانی می شود که بسیار بدتر از سوختگی های شیمیایی یا حرارتی درمان می شود. همراه با سوختگی، اختلالات متابولیک، عوارض عفونی، ناباروری پرتو، آب مروارید پرتویی ممکن است ظاهر شود.

اثرات قرار گرفتن در معرض می تواند خود را از طریق نشان دهد مدت زمان طولانیاین به اصطلاح اثر تصادفی است. این در این واقعیت بیان می شود که در بین افراد در معرض ممکن است فراوانی برخی از بیماری های انکولوژیک افزایش یابد. از نظر تئوری، اثرات ژنتیکی نیز ممکن است، اما حتی در بین 78000 کودک ژاپنی که از بمباران اتمی هیروشیما و ناکازاکی جان سالم به در بردند، تعداد موارد بیماری های ارثی افزایش پیدا نکردند. و این در حالی است که اثرات تابش تأثیر قوی تری بر تقسیم سلولی دارد، بنابراین تشعشع برای کودکان بسیار خطرناک تر از بزرگسالان است.

قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض دوزهای کم، که برای معاینه و درمان بیماری های خاص استفاده می شود، باعث ایجاد اثر جالبی به نام هورمسیس می شود. این تحریک هر سیستم بدن توسط تأثیرات خارجی است که نیروی ناکافی برای تجلی عوامل مضر دارند. این اثر به بدن اجازه می دهد تا نیروها را بسیج کند.

از نظر آماری، تشعشع می تواند سطح سرطان شناسی را افزایش دهد، اما تشخیص اثر مستقیم پرتو، جداسازی آن از اثر مواد شیمیایی مضر، ویروس ها و موارد دیگر بسیار دشوار است. مشخص است که پس از بمباران هیروشیما، اولین اثرات به شکل افزایش در بروز تنها پس از 10 سال یا بیشتر ظاهر شد. سرطان تیروئید، سینه و قسمت های خاصی از بدن ارتباط مستقیمی با تشعشع دارد.

chornobyl.in.ua

پس زمینه تابش طبیعی حدود 0.1-0.2 μSv/h است. اعتقاد بر این است که سطح پس زمینه ثابت بالای 1.2 μSv / ساعت برای انسان خطرناک است (لازم است بین دوز تشعشع جذب شده فوری و دوز پس زمینه ثابت تمایز قائل شد). آیا زیاد است؟ برای مقایسه: سطح تشعشعات در فاصله 20 کیلومتری از نیروگاه هسته ای ژاپن "فوکوشیما-1" در زمان حادثه 1600 برابر از حد معمول فراتر رفت. حداکثر سطح تشعشع ثبت شده در این فاصله 161 µSv/h است. پس از انفجار، سطح تشعشعات به چندین هزار میکروسیورت در ساعت رسید.

در طی یک پرواز 2 تا 3 ساعته بر فراز یک منطقه پاک از نظر محیط زیست، فرد در معرض 20 تا 30 میکروSv قرار می گیرد. اگر فردی در یک روز 10 تا 15 عکس با دستگاه اشعه ایکس مدرن - ویزیوگرافیک - بگیرد، همان دوز پرتو را تهدید می کند. چند ساعت جلوی یک مانیتور پرتو کاتدی یا تلویزیون، همان دوز تابش را می دهد که یکی از این تصاویر. دوز سالیانه مصرف یک نخ سیگار در روز 2.7 mSv است. یک فلوروگرافی - 0.6 mSv، یک رادیوگرافی - 1.3 mSv، یک فلوروسکوپی - 5 mSv. تشعشع از دیوارهای بتنی - تا 3 mSv در سال.

هنگام تابش کل بدن و برای اولین گروه از اندام‌های حیاتی (قلب، ریه‌ها، مغز، لوزالمعده و سایرین)، اسناد نظارتی حداکثر مقدار دوز را 50000 میکروSv (5 rem) در سال تعیین می‌کنند.

بیماری تشعشع حاد با یک دوز قرار گرفتن در معرض 1000000 میکروSv (25000 فلوروگرافی دیجیتال، 1000 رادیوگرافی ستون فقرات در یک روز) ایجاد می شود. دوزهای زیاد اثر قوی تری دارند:

• 750000 µSv - تغییر کوتاه مدت ناچیز در ترکیب خون.
• 1,000,000 µSv - درجه خفیف بیماری تشعشع.
• 4,500,000 µSv - بیماری شدید تشعشع (50٪ از افرادی که در معرض قرار گرفته اند می میرند).
• حدود 7,000,000 µSv - مرگ.

آیا اشعه ایکس خطرناک است؟

اغلب، ما در طول تحقیقات پزشکی با تشعشعات مواجه می شویم. با این حال، دوزهایی که در این فرآیند دریافت می کنیم به قدری ناچیز هستند که نباید از آنها ترسید. زمان تابش با دستگاه اشعه ایکس قدیمی 0.5-1.2 ثانیه است. و با یک ویزیوگرافی مدرن، همه چیز 10 برابر سریعتر اتفاق می افتد: در 0.05-0.3 ثانیه.

با توجه به الزامات پزشکی مندرج در SanPiN 2.6.1.1192-03، در طی اقدامات رادیولوژیک پزشکی پیشگیرانه، دوز تابش نباید از 1000 میکروSv در سال تجاوز کند. در تصاویر چقدر است؟ کمی از:

• 500 تصویر مشاهده (2-3 μSv) به دست آمده با رادیوویزیوگرافی.
• 100 تصویر مشابه، اما با استفاده از یک فیلم اشعه ایکس خوب (10-15 µSv).
• 80 ارتوپانتوموگرام دیجیتال (13-17 µSv).
• 40 ارتوپانتوموگرام فیلم (25-30 میکروSv)؛
• 20 توموگرام کامپیوتری (45-60 میکروSv).

یعنی اگر هر روز در طول سال یک عکس روی ویزیوگرافی بگیریم، دو توموگرام کامپیوتری و همان تعداد ارتوپانتوموگرام را به این اضافه کنیم، در این صورت هم از دوزهای مجاز فراتر نخواهیم رفت.

چه کسانی نباید تحت تابش قرار گیرند

با این حال، افرادی هستند که حتی چنین نوع قرار گرفتن در معرض آنها کاملاً ممنوع است. طبق استانداردهای تایید شده در روسیه (SanPiN 2.6.1.1192-03)، تابش اشعه ایکس تنها در نیمه دوم بارداری قابل انجام است، مگر در مواردی که موضوع سقط جنین یا نیاز به اورژانس یا اورژانس باشد. مراقبت باید حل شود

در بند 7.18 این سند آمده است: "معاینه های اشعه ایکس زنان باردار با استفاده از تمام ابزارها و روش های حفاظتی ممکن انجام می شود تا دوز دریافتی جنین در دو ماه بارداری تشخیص داده نشده از 1 mSv تجاوز نکند. اگر جنین دوز بیش از mSv 100 دریافت کند، پزشک باید به بیمار هشدار دهد عواقب احتمالیو ختم حاملگی را توصیه کنید.

جوانانی که در آینده پدر و مادر می شوند باید تحت پوشش تشعشعات قرار گیرند ناحیه شکمو اندام های جنسی تابش اشعه ایکس بیشترین تأثیر منفی را روی سلول های خونی و سلول های زایا دارد. در کودکان، به طور کلی، تمام بدن به جز ناحیه مورد معاینه باید محافظ باشد و مطالعات فقط در صورت لزوم و طبق دستور پزشک انجام شود.

سرگئی نلیوبین، رئیس بخش تشخیص اشعه ایکس، RNCH به نام I.I. B. V. Petrovsky، کاندیدای علوم پزشکی، دانشیار

چگونه از خود محافظت کنید

سه روش اصلی حفاظت در برابر اشعه ایکس وجود دارد: حفاظت زمانی، حفاظت از راه دور و محافظ. یعنی هر چه کمتر در ناحیه اثر اشعه ایکس باشید و از منبع تابش دورتر باشید، دوز تابش کمتر می شود.

اگرچه دوز ایمن قرار گرفتن در معرض تابش برای یک سال محاسبه می شود، اما انجام چندین مطالعه اشعه ایکس در یک روز، به عنوان مثال، فلوروگرافی و. خوب، هر بیمار باید گذرنامه اشعه داشته باشد (در کارت پزشکی سرمایه گذاری شده است): رادیولوژیست اطلاعات مربوط به دوز دریافتی در طول هر معاینه را در آن وارد می کند.

رادیوگرافی در درجه اول غدد درون ریز، ریه ها را تحت تاثیر قرار می دهد. همین امر در مورد دوزهای کوچک پرتو در هنگام تصادفات و انتشار مواد فعال نیز صدق می کند. بنابراین، به عنوان یک اقدام پیشگیرانه، پزشکان توصیه می کنند تمرینات تنفسی. آنها به پاکسازی ریه ها و فعال کردن ذخایر بدن کمک می کنند.

برای عادی سازی فرآیندهای داخلی بدن و حذف مواد مضر، ارزش استفاده از آنتی اکسیدان های بیشتری را دارد: ویتامین های A، C، E (شراب قرمز، انگور). خامه ترش، پنیر، شیر، نان غلات، سبوس، برنج خام، آلو خشک مفید است.

در صورتی که محصولات غذایی باعث ایجاد نگرانی‌های خاصی شود، می‌توانید از توصیه‌هایی برای ساکنان مناطق آسیب‌دیده از حادثه در نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل استفاده کنید.

»
در مواجهه واقعی به دلیل تصادف یا در یک منطقه آلوده، کارهای زیادی باید انجام شود. ابتدا باید ضد آلودگی را انجام دهید: لباس ها و کفش ها را به سرعت و با دقت با حامل های تشعشع خارج کنید، آنها را به درستی دور بیندازید یا حداقل گرد و غبار رادیواکتیو را از وسایل و سطوح اطراف خود پاک کنید. کافی است بدن و لباس را (به طور جداگانه) در زیر آب جاری با استفاده از مواد شوینده بشویید.

قبل یا بعد از قرار گرفتن در معرض اشعه مکمل های غذاییو داروهای ضد اشعه شناخته شده ترین داروها دارای ید بالایی هستند که به مقابله موثر با آن کمک می کند تاثیر منفیایزوتوپ رادیواکتیو آن در غده تیروئید قرار دارد. برای جلوگیری از تجمع سزیم رادیواکتیو و جلوگیری از آسیب ثانویه از «اوروتات پتاسیم» استفاده می شود. مکمل های کلسیم، آماده سازی استرانسیوم رادیواکتیو را تا 90 درصد غیرفعال می کنند. دی متیل سولفید برای محافظت از ساختارهای سلولی نشان داده شده است.

به هر حال، کربن فعال شناخته شده می تواند اثر تابش را خنثی کند. و مزایای نوشیدن ودکا بلافاصله پس از قرار گرفتن در معرض به هیچ وجه افسانه نیست. این واقعا به حذف ایزوتوپ های رادیواکتیو از بدن در ساده ترین موارد کمک می کند.

فقط فراموش نکن: خود درمانیفقط در صورت عدم امکان مشاوره به موقع با پزشک و فقط در صورت قرار گرفتن در معرض واقعی و نه ساختگی باید انجام شود. تشخیص اشعه ایکس، تماشای تلویزیون یا پرواز در هواپیما بر سلامت ساکنان متوسط ​​زمین تأثیر نمی گذارد.

این مقاله به موضوع دوز تابش جذب شده (i-tion)، پرتوهای یونیزان و انواع آنها اختصاص دارد. این شامل اطلاعاتی در مورد تنوع، طبیعت، منابع، روش های محاسبه، واحدهای دوز تابش جذب شده و موارد دیگر است.

مفهوم دوز تابش جذب شده

دوز تابش مقداری است که توسط علومی مانند فیزیک و رادیو بیولوژی به منظور ارزیابی میزان تأثیر پرتوهای یونیزان بر بافت موجودات زنده، فرآیندهای حیاتی آنها و همچنین بر روی مواد استفاده می شود. دز جذب شده تابش به چه چیزی می گویند، ارزش آن، شکل قرار گرفتن در معرض و انواع اشکال آن چیست؟ عمدتاً به صورت برهمکنش میان محیط و تابش یونیزان ارائه می شود و اثر یونیزاسیون نامیده می شود.

دوز جذب شده روش ها و واحدهای اندازه گیری خاص خود را دارد و پیچیدگی و تنوع فرآیندهایی که تحت تأثیر تابش رخ می دهند باعث ایجاد تنوع گونه ای در اشکال دوز جذب شده می شود.

شکل یونیزه کننده تابش

تابش یونیزان جریانی از انواع مختلف ذرات بنیادی، فوتون ها یا قطعاتی است که در نتیجه شکافت اتمی تشکیل شده و قادر به ایجاد یونیزاسیون در یک ماده هستند. اشعه ماوراء بنفش مانند شکل مرئی نور متعلق به این نوع تابش نیست و شامل تابش مادون قرمز و ساطع شده توسط باندهای رادیویی نمی شود که به دلیل انرژی اندک آنها است که برای ایجاد اتمی و مولکولی کافی نیست. یونیزاسیون در حالت پایه

نوع یونیزان، ماهیت و منابع آن

دوز جذب شده تابش یونیزان را می توان در واحدهای مختلف SI اندازه گیری کرد و به ماهیت تابش بستگی دارد. اکثر گونه های قابل توجهتابش: تابش گاما، ذرات بتا پوزیترون ها و الکترون ها، نوترون، یون (شامل ذرات آلفا)، اشعه ایکس، امواج الکترومغناطیسی موج کوتاه ( فوتون های انرژی بالا) و میون.

ماهیت منابع تشعشعات یونیزان می تواند بسیار متنوع باشد، به عنوان مثال: واپاشی خود به خودی رادیونوکلئید، واکنش های گرما هسته ای، پرتوهای فضا، رادیونوکلئیدهای مصنوعی، راکتورهای نوع هسته ای، شتاب دهنده ذرات بنیادی و حتی دستگاه اشعه ایکس.

پرتوهای یونیزان چگونه کار می کنند؟

بسته به مکانیسمی که ماده و پرتوهای یونیزه کننده برهم کنش می کنند، می توان یک جریان مستقیم از ذرات یک نوع باردار و تابش را که به طور غیرمستقیم عمل می کند، به عبارت دیگر، یک جریان فوتون یا پروتون، یک جریان ذرات خنثی را مشخص کرد. دستگاه تشکیل به شما امکان می دهد اشکال اولیه و ثانویه تابش یونیزان را انتخاب کنید. میزان دوز جذب شده تابش مطابق با نوع تشعشعی که ماده در معرض آن قرار می گیرد تعیین می شود، به عنوان مثال، نیروی دوز موثر پرتوها از فضای روی سطح زمین، خارج از پناهگاه، 0.036 μSv / ساعت است. همچنین باید درک کرد که نوع اندازه گیری دوز تابش و نشانگر آن به مجموع تعدادی از عوامل بستگی دارد، صحبت از پرتوهای کیهانی، همچنین به عرض جغرافیایی گونه های ژئومغناطیسی و موقعیت فعالیت یازده ساله خورشیدی بستگی دارد. چرخه

محدوده انرژی ذرات یونیزه کننده در محدوده نشانگرها از چند صد الکترون ولت است و به مقادیر 10 15-20 الکترون ولت می رسد. طول دویدن و توانایی نفوذ می تواند بسیار متفاوت باشد و از چند میکرومتر تا هزاران کیلومتر یا بیشتر متغیر باشد.

مقدمه ای بر دوز مواجهه

اثر یونیزاسیون به عنوان مشخصه اصلی شکل تعامل بین تابش و محیط در نظر گرفته می شود. در دوره اولیهشکل گیری دزیمتری تشعشع عمدتاً مورد مطالعه قرار گرفت و امواج الکترومغناطیسی آن در محدوده بین تابش فرابنفش و گاما قرار داشتند، به دلیل این واقعیت که در هوا گسترده است. بنابراین، سطح یونیزاسیون هوا به عنوان یک اندازه گیری کمی تابش برای میدان عمل می کند. چنین اندازه گیری مبنایی برای ایجاد یک دوز قرار گرفتن در معرض تعیین شده توسط یونیزاسیون هوا در شرایط فشار اتمسفر معمولی است، در حالی که خود هوا باید خشک باشد.

دوز جذب شده در معرض تابش به عنوان وسیله ای برای تعیین احتمالات یونیزاسیون تابش اشعه ایکس و پرتوهای گاما عمل می کند، انرژی تابیده شده را نشان می دهد، که پس از تبدیل شدن، تبدیل شده است. انرژی جنبشیذرات باردار در کسری از جرم هوا در جو.

واحد دوز تابش جذب شده برای نوع نوردهی، کولن، جزء SI، تقسیم بر کیلوگرم (C/kg) است. نوع واحد اندازه گیری غیر سیستمی - رونتگن (P). یک آویز در کیلوگرم معادل 3876 رونتگن است.

مقدار جذب شده

دوز جذب شده تابش، به عنوان یک تعریف روشن، به دلیل انواع اشکال احتمالی قرار گرفتن در معرض یک یا آن پرتو به بافت های موجودات زنده و حتی ساختارهای بی جان، برای فرد ضروری شده است. در حال گسترش، دامنه شناخته شده انواع یونیزه کننده تابش نشان داد که درجه تأثیر و تأثیر می تواند بسیار متنوع باشد و مشمول تعریف معمول نیست. فقط مقدار خاصی از انرژی تابشی جذب شده از نوع یونیزه کننده می تواند باعث تغییرات شیمیایی و فیزیکی در بافت ها و مواد در معرض تابش شود. تعداد مورد نیاز برای ایجاد چنین تغییراتی به نوع تابش بستگی دارد. دوز جذب شده i-nia دقیقاً به همین دلیل ایجاد شد. در واقع، این کمیت انرژی است که توسط یک واحد ماده جذب شده است و مطابق با نسبت انرژی نوع یونیزان جذب شده و جرم جسم یا جسمی است که تابش را جذب می کند.

دوز جذب شده با استفاده از واحد خاکستری (Gy) اندازه گیری می شود - بخشی جدایی ناپذیر از سیستم C. یک خاکستری مقدار دوزی است که قادر است یک ژول تابش یونیزان را به 1 کیلوگرم جرم منتقل کند. راد یک واحد اندازه گیری غیر سیستمی است که بر حسب مقدار 1 گری معادل 100 راد است.

دوز جذب شده در زیست شناسی

تابش مصنوعی بافت های حیوانی و گیاهی به وضوح نشان داده است انواع متفاوتتشعشعات در یک دوز جذبی می توانند بر بدن و کلیه فرآیندهای بیولوژیکی و شیمیایی که در آن رخ می دهد به روش های مختلف تأثیر بگذارد. این به دلیل تفاوت در تعداد یون های ایجاد شده توسط ذرات سبک تر و سنگین تر است. برای یک مسیر مشابه در طول بافت، یک پروتون می تواند یون های بیشتری نسبت به یک الکترون ایجاد کند. هر چه ذرات در نتیجه یونیزاسیون متراکم تر باشند، تأثیر مخرب تشعشع بر بدن، در شرایط همان دوز جذب شده، قوی تر خواهد بود. مطابق با این پدیده، تفاوت در قدرت تأثیر انواع مختلف تابش بر روی بافت ها است که از تعیین دوز معادل تابش استفاده شد. تشعشعات جذب شده مقدار تشعشع دریافتی توسط بدن است که با ضرب دوز جذب شده و ضریب خاصی به نام ضریب کارایی بیولوژیکی نسبی (RBE) محاسبه می شود. اما اغلب از آن به عنوان عامل کیفیت نیز یاد می شود.

واحدهای دوز جذب شده از نوع معادل تابش در SI، یعنی سیورت (Sv) اندازه گیری می شود. یک Sv برابر است با دوز مربوط به هر تشعشعی که توسط یک کیلوگرم بافت با منشاء بیولوژیکی جذب می شود و اثری برابر با اثر 1 گری از تابش نوع فوتون ایجاد می کند. Rem - به عنوان یک شاخص اندازه گیری خارج از سیستم دوز جذب شده بیولوژیکی (معادل) استفاده می شود. 1 Sv برابر با صد رم است.

فرم دوز موثر

دوز موثر نشانگر بزرگی است که به عنوان معیاری برای خطر اثرات طولانی مدت قرار گرفتن در معرض انسان، بخش‌های منفرد بدن، از بافت‌ها تا اندام‌ها استفاده می‌شود. این امر حساسیت پرتویی فردی آن را در نظر می گیرد. دوز جذب شده اشعه برابر است با حاصل ضرب دوز بیولوژیکی در قسمت هایی از بدن توسط یک فاکتور وزنی معین.

بافت‌ها و اندام‌های مختلف انسان حساسیت به تابش متفاوتی دارند. برخی از اندام‌ها ممکن است بیشتر از سایر اندام‌ها با همان مقدار معادل دوز جذب شده به سرطان مبتلا شوند، برای مثال، تیروئید کمتر از ریه‌ها به سرطان مبتلا می‌شود. بنابراین فرد از ضریب خطر تشعشع ایجاد شده استفاده می کند. CRC وسیله ای برای تعیین دوز i-tion موثر بر اندام ها یا بافت ها است. شاخص کل میزان تأثیر روی بدن یک دوز مؤثر با ضرب تعداد مربوط به دوز بیولوژیکی توسط CRC یک اندام، بافت خاص محاسبه می شود.

مفهوم دوز جمعی

مفهوم دوز جذب گروهی وجود دارد که مجموع مجموعه فردی مقادیر دوز موثر در یک گروه خاص از افراد در یک دوره زمانی معین است. محاسبات را می توان برای هر کدام انجام داد شهرک ها، به ایالت ها یا کل قاره ها می رسد. برای این کار میانگین دوز موثر را چند برابر کنید و تعداد کلافراد در معرض تشعشع این دوز جذب شده با استفاده از man-sievert (man-Sv.) اندازه گیری می شود.

علاوه بر اشکال فوق از دوزهای جذبی، موارد زیر نیز وجود دارد: تعهد، آستانه، جمعی، قابل پیشگیری، حداکثر مجاز، دوز بیولوژیکینوع تابش گاما نوترون، به طور کشنده ای حداقل است.

قدرت دوز و واحدهای اندازه گیری

نشانگر شدت قرار گرفتن در معرض، جایگزینی یک دوز خاص تحت تأثیر یک تابش خاص برای یک واحد اندازه گیری موقت است. این مقدار با تفاوت در دوز (معادل، جذب شده و غیره) تقسیم بر واحد زمان مشخص می شود. تعداد زیادی واحد سفارشی ساخته شده است.

دوز جذب شده تابش با فرمولی مناسب برای یک تشعشع خاص و نوع مقدار تابش جذب شده (بیولوژیکی، جذب شده، قرار گرفتن در معرض و غیره) تعیین می شود. روش های زیادی برای محاسبه آنها وجود دارد که بر اساس اصول ریاضی متفاوت است و از واحدهای اندازه گیری متفاوتی استفاده می شود. نمونه هایی از واحدهای اندازه گیری عبارتند از:

1. نمای انتگرال - کیلوگرم خاکستری در SI، خارج از سیستم با گرم راد اندازه گیری می شود.
2. شکل معادل آن sievert در SI است، در خارج از سیستم با رم اندازه گیری می شود.
3. نوع نوردهی - آویز-کیلوگرم در SI، در خارج از سیستم اندازه گیری می شود - در رونتگن.

واحدهای اندازه گیری دیگری وجود دارد که مربوط به اشکال دیگر دوز تابش جذب شده است.

نتیجه گیری

با تجزیه و تحلیل این مقالات، می‌توان نتیجه گرفت که انواع زیادی وجود دارد، هم خود پرتوهای یونیزان و هم اشکال تأثیر آن بر مواد با طبیعت جاندار و بی‌جان. همه آنها معمولاً در سیستم واحدهای SI اندازه گیری می شوند و هر نوع مربوط به یک سیستم خاص و واحد اندازه گیری غیر سیستمی است. منبع آنها می تواند متنوع ترین باشد، چه طبیعی و چه مصنوعی، و تابش خود نقش بیولوژیکی مهمی دارد.