Лекция № 4 Понятие дозы РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕРРИТОРИЙ

поглощенная в единице массы вещества (материи).
При одинаковых условиях облучения

поглощенная доза зависит от вида облучаемого вещества.
Различают дозу в воздухе, дозу на поверхности (кожная доза) и в глубине облучаемого объекта (глубинная доза), очаговую и интегральную (общая поглощённая) дозы.

ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объёме dm;
dm –

масса вещества в этом объёме.

Поглощённая доза (D) - величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.
При воздействии на любую материю, разную по химическому составу, гамма-квантов или других частиц, которые имеют одинаковую энергию, единица массы вещества, поглощает разное количество энергии.
Для определения физического эффекта облучения в любой среде, в том числе и в биологических тканях. ввели универсальную единицу для любого вида ионизирующего излучения.

Дж/кг – это такая поглощенная доза, при которой в 1 кг

массы облученного вещества поглощается 1 Дж энергии излучения.
Этой единице присвоено собственное наименование Грей [Гр]
1 Дж/кг = Гр
Внесистемная единица поглощенной дозы – рад.
1Гр=100 рад 1 рад = 10–2 Дж/кг
1 Гр = 1 Дж/кг =100 рад

биологическую эффективность излучений, ввёл понятие поглощённой дозы

dose) – поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, при которой

в 1 г массы вещества поглощается энергия излучения, равная 100 эрг.
1 рад = =100 эрг/г = 10–2 Дж/кг
Производные единицы рад:
килорад (1 крад = =103 рад),
миллирад (1 мрад = 10–3 рад),
микрорад (1 мкрад= 10–6 рад).

различного вида излучения на организм неодинаково.
Это связано с удельной

ионизацией излучения. Чем выше удельная ионизация, тем больше поражение биологической ткани.

биологические организмы, один из родоначальников радиобиологии.

ДОЗА (Е)





зиверт [Зв]
1 Зв = 100 бэр

органе или ткани на соответствующий взвешивающий коэффициент WR для данного

вида излучения:
H = D·WR,
WR - взвешивающий коэффициент для отдельных видов излучения
Коэффициент WR показывает, во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения больше, чем рентгеновского или гамма-излучения при одинаковой поглощенной дозе в тканях

организм.
Эквивалентная доза характеризует максимальное воздействие излучения на все тело

(органы или ткани).
Для бета (гамма)-излучения коэффициент качества излучения равен 1.
Для альфа-излучения -20.

сумма эквивалентных доз для этих видов излучений:

наименование - Зиверт (Зв).
В системе СИ за единицу измерения

эквивалентной дозы принят Зиверт [Зв];
1 Зв = 1 Дж/кг· WR
Внесистемная единица эквивалентной дозы – биологический эквивалент рентгена – бэр
1 Зв = 100 бэр

(1 мЗв =1·10–3 Зв),
микрозиверт (1 мкЗв = 1·10–6 Зв),
нанозиверт (1 нЗв =

1·10–9 Зв),
1 Зв = 100 бэр
миллибэр (1 мбэр =1·10–3 бэр),
микробэр (1 мкбэр = 1·10–6 бэр),
нанобэр (1 нбэр = 1·10–9 бэр).

отдаленных последствий всего тела человека и отдельных его органов с

учетом их радиочувствительности.
Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе НТ на соответствующий взвешивающий козффициент для данного органа или ткани WT :



где НТ - эквивалентная доза в ткани Т за время , WT - взвешивающий коэффициент для ткани Т.

для тканей и органов при расчете эффективной дозы WT используются

в радиационной защите для учёта различной предрасположенности разных органов и тканей к возникновению стохастических эффектов действия ионизирующих излучений.
Наиболее чувствительны к радиации гонады, костный мозг, лёгкие и желудочно-кишечный тракт. Это означает, что при облучении именно этих органов существует наибольшая вероятность неблагоприятных последствий для организма: бесплодия, злокачественных новообразований и т.д.

Зиверт [Зв];
1 Зв = 1 Дж/кг· WT

(WR) - используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие

относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов.

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы (WТ) - множители эквивалентной дозы в органах и тканях, используемые в радиационной защите для учета различной чувствительности разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации.

единице.
То есть, при облучении всего тела произойдет наибольшее поражение

организма, и эффективная доза численно будет равна эквивалентной.
Эквивалентная доза НТ = ЕТ - эффективная доза при поражении всего организма

воздействием данного излучения за единицу времени.
Имеет размерность соответствующей дозы

(поглощенной, эффективная, эквивалентной экспозиционной и т. п.), делённую на единицу времени.
Допускается использование разных производных специальных единиц:
Зв/час, мЗв/час, мЗв/год,
бэр/мин, сЗв/год и др.

дозы.
При необходимости изучения эффектов действия ионизирующих излучений на большую

группу людей вводится понятие коллективной эффективной или эквивалентной дозы.
Коллективная доза равна сумме индивидуальных эффективных эквивалентных доз и измеряется в человеко-зивертах [чел-Зв].

Для количественной характеристики рентгеновского и гамма-излучений, действующих на объект, введена

экспозиционная доза, которая характеризует ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей в воздухе.
От экспозиционной дозы с помощью соответствующих коэффициентов переходят к дозе, поглощенной в объекте.
Экспозиционная доза применяется только для воздуха и энергий фотонного излучения не выше 3 МэВ (мегаэлектронвольт).

на килограмм [Кл/кг],
Это такая интенсивность рентгеновских и гамма-лучей, при

которой в 1 кг сухого воздуха образуются ионы, несущие заряд в один кулон электричества каждого знака.
Рентген - такая доза фотонного (рентгеновского и гамма-излучения), при которой в 1 см3 сухого атмосферного воздуха, в результате ионизации образуется количество пар ионов (2,08*109) с суммарным зарядом, равным одной электростатической единице электричества. 1Р=2,58*10-4 Кл/кг.

на любые вещества, ткани и живые организмы по величине ионизации

воздуха

Экспозиционная доза (Х) – мера ионизирующей способности фотонного излучения в воздухе,
[Кл/кг]. 1 Р = 2,58 · 10–4 Кл/кг

. Мощность дозы экспозиционной дозы. Мощность экспозиционной дозы - мкР/ч
1 мкР/ч=0,01 мкЗв/ч

– рентген (1 Р = 2,58 · 10–4 Кл/кг), принятую в 1928 г.
Рентген [Р]

– экспозиционная доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой в 1 см3 воздуха (0,001293 г сухого воздуха) при нормальных условиях (0 °С и 1013 ГПа) образуется 2,08·109 пар ионов.
На образование одной пары ионов в воздухе в среднем затрачивается 34 эВ, энергетический эквивалент рентгена в 1 см3 воздуха составляет 2,08 · 109 · 34 = 7,08 · 104 МэВ = 0,114 эрг, или в 1 г воздуха 88 эрг (0,114/0,001293 = 88 эрг).
Производные единицы рентген: килорентген (1 кР = 103 Р), миллирентген (1 мР = 10 – 3 Р), микрорентген (1 мкР = 10–6 Р).