Дозные (дозиметрические) величины и единицы измерения доз

Для количественной оценки действия ионизирующего излучения на облучаемый объект в радиационной дозиметрии введено понятие доза. Различают экспозиционную, поглощенную, эквивалентную и эффективную дозы.

1) Экспозиционная доза (D_exp) – доза фотонного излучения, которая используется для характеристики доз поглощения по эффекту ионизации, вызываемому в воздухе; СИ 1Кл/кг. Это доза при которой на счет ионизации молекул воздуха (сухого атмосферного при t=0°С, 760 мм.рт.ст) массой 1 кг возникают ионы, несущие электрический заряд в один кулон каждого знака. На практике часто используется 1Р (рентген) – это такая доза фотонного излучения, при которой в одном кубическом сантиметре воздуха в процессе ионизации образуются 2,08*10⁹ пар ионов каждого знака. Мощность экспозиционной дозы – отношение прироста экспозиционной дозы за интервал времени dt. P_exp= dD_exp\dt; Кл\кг*с, внесистемная – Р/(ед.времени).

2) Поглощенная доза (D_abs) – является наиболее удобной характеристикой излучения, которая определяет степень его воздействия на организм. Представляет количество энергии ионизирующего излучения поглощенной единицей массы облучаемого объекта; СИ 1Гр=1Дж/кг (Грей). Часто применяются и внесистемные единицы это, 1 Рад= 10^-2 Гр. 1Гр=100 рад. Между экспозиционной и поглощенной дозой есть линейная зависимость D_exp=K_exp*D_abs. К – коэффициент пропорциональности, принимающий значение в зависимости от единиц измерения: СИ К=34 Кл/Дж. внесистемные К=0,876 Р/рад. Мощность поглощенной дозы P_abs=dD_abs/dt, Гр/с.

3) Эквивалентная доза (D_eq) характеризует биологическое действие с учетом плотности ионизации излучений различных типов, так при облучении биологических объектов ионизирующими излучениями различных типов при одинаковой поглощенной дозе проявление радиобиологических реакций существенно отличается. Это обусловлено тем, что на единице пути в биологической ткани более тяжелая частица производит больше ионов, чем легкая. (например электрон). При одной и той же поглощенной дозе (D_abs) радиобиологический разрушительный эффект тем выше, чем плотнее ионизация создаваемая излучением. Введение понятия «качества излучения», под которым подразумевается его биологическая эффективность. Чтобы учесть этот эффект и введена эквивалентная доза, она определена следующим соотношением: D_eq=K_eq*D_abs.

K_eq - коэфф. пропорциональности (коэфф. относительной биологической эффективности). Приводится во всех справочниках по радиационной дозиметрии. Единицы измерения: СИ 1Зв (Зиверт). Величина в один Зиверт равна эквивалентной дозе любого излучения, поглощенной 1кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект как и D_abs в 1Гр. Внесистемная единица 1бэр=10^-2Зв, 1Зв=100бэр.

4) Эффективно-эквивалентная доза (D_ef,eq) Используется для характеристики биологического действия излучений с учетом типа излучения и видом облучаемой ткани или органа. Следует сказать, что различные части организма по-разному чувствительны к действию радиации. Для характеристики эффекта на различные части организма при поглощении одинаковой дозы введен коэффициент радиационного риска K_ef, безразмерный показатель, который характеризует вклад каждого органа или тканей в формирование радиобиологической реакции организма в целом. Поглощенная доза D_abs, в которой учтена поправка на облученную ткань называется эффективной D_ef.

Если в вычислении дозы учесть коэффициент с поправкой на тип излучения K_ef и на вид облучаемой ткани K_eq, получается значение эффективно-эквивалентной дозы:

D_ef,eq=K_ef*K_eq*D_abs [Зв]

Для определения суммарного эффекта нужно сложить все дозы по всем органам и тканям. Для избежания негативных влияний на здоровье введены нормативы дозных нагрузок для людей. Наиболее часто используют следующие величины: D_eq.0 – результат суммации эквивалентных доз, полученных человеком за период жизни. Эта величина интеграл по времени от мощности эквивалентной дозы D_eq0= . Эта величина определяется, если не указан интервал времени – 50 лет для взрослых и 70 лет для детей. Ожидаемая эффективная доза: D_ef.0= .

Для определения дозы используются различные физические и химические методы – ионизационный, калориметрический, люминесцентный, сцинтилляционный, а также приборы – рентгенометры, дозиметры и радиоспектрометры.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: