Определения
Шкала доз в радиобиологии (в Гр).
Понятие «малые дозы излучения» (Low) не имеет единого определения.
С микродозиметрических позиций «малой» называют ту дозу излучения, при которой в критической мишени реализуется в среднем не более одного радиационного события.
Верхняя граница малой дозы находится в прямо пропорциональной зависимости от ЛПЭ излучения при одном и том же размере мишени и в обратно пропорциональной — от диаметра мишени для одного и того же излучения.
Граница малых доз равна 0,2 Гр (200 мГр) по НКДАР и NCRP; 0,1 Гр(100 мГр) по BEIR и DOE и 10 мЗв по МКРЗ-99.
Для излучений с низкой ЛПЭ выделяют также очень малые дозы (very low) — дозы менее 10 мГр.
Понятие «малой мощности дозы» применимо только в радиобиологическом и эпидемиологическом (медицинском) значениях.
Малая мощность дозы по критерию полноты репарации ДНК равна 0,001 мГр/мин.
Малой считается такая интенсивность ионизирующего излучения, при которой период времени между двумя вероятными поражениями одной и той же ядерной мишени позволяет полностью репарировать повреждения, вызванные первым событием попадания.
Эффекты малых доз излучения (радиационно-индуцированная нестабильность генома, эффект свидетеля и др.) являются причиной смены парадигмы в радиобиологии.
Урок 18Последствия радиационных аварий
Последствия радиационных аварий
Для аварий на радиационно опасных объектах характерен выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду. Он приводит к радиационному загрязнению воздуха, воды, почвы и, следовательно, к облучению персонала объекта, а в некоторых случаях и населения (см. схему 11). При этом из атомных реакторов выбрасываются в атмосферу радиоактивные вещества в виде мельчайших пылинок и аэрозолей. Может произойти разлив жидкости, приводящий к радиоактивному загрязнению местности, водоемов.
Радиоактивные вещества имеют специфические свойства:- у них нет запаха, цвета, вкусовых качеств или других внешних признаков, из-за чего только приборы могут указать на заражение людей, животных, местности, воды, воздуха, предметов домашнего обихода, транспортных средств, продуктов питания;
— они способны вызывать поражение не только при непосредственном соприкосновении, но и на расстоянии (до сотен метров) от источника загрязнения;
— поражающие свойства радиоактивных веществ не могут быть уничтожены химическим и/или каким-либо другим способом, так как их радиоактивный распад не зависит от внешних факторов, а определяется периодом полураспада данного вещества.
Период полураспада — это время, в течение которого распадается половина всех атомов радиоактивного вещества. Период полураспада различных радиоактивных веществ колеблется в широких временных пределах.
При радиационной аварии происходит загрязнение продуктов питания, воды и водоемов, что влечет за собой возникновение у людей и животных различных форм лучевой болезни, тяжелых отравлений, инфекционных заболеваний.
В результате аварийного выброса радиоактивных веществ в атмосферу возможны виды радиационного воздействия на людей и животных, приведеиные на рисунке.
Особенности радиоактивного загрязнения (заражения) местности
Радиоактивное загрязнение при аварии на предприятии (объекте) ядерной энергетики имеет несколько особенностей:- радиоактивные продукты легко проникают внутрь помещений, так большая часть их находится в парообразном или аэрозольном состоянии;
— наибольшую опасность представляет внутреннее облучение, обусловленное попаданием радиоактивных веществ внутрь организма;
— при большой продолжительности радиоактивного выброса, когда направление ветра может многократно меняться, возникает вероятность радиоактивного загрязнения местности практически во все стороны от источника аварии.
Рассмотрим характерные особенности радиоактивного загрязнения местности при авариях на АЭС в отличие от радиоактивного загрязнения местности при ядерных взрывах.
При наземном ядерном взрыве в его облако вовлекаются десятки тысяч тонн грунта. Радиоактивные частицы смешиваются с минеральной пылью, оплавляются и оседают на местности. Воздух загрязняется незначительно. Формирование следа радиоактивного облака завершается за несколько часов. За это время метеорологические условия, как правило, резко не изменяются, и след облака имеет конкретные геометрические размеры и очертания. В этом случае главную опасность для людей, оказавшихся на следе радиоактивного облака, представляет внешнее облучение (90—95% общей дозы облучения). Доза внутреннего облучения незначительна. Она обусловлена попаданием внутрь организма радиоактивных веществ через органы дыхания и с продуктами питания.
При авариях на АЭС значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном или аэрозольном состоянии. Их выброс в атмосферу может продолжаться от нескольких суток до нескольких недель. Воздействие радиоактивного загрязнения окружающей среды на людей в первые часы и сутки после аварии определяется как внешним облучением от радиоактивного облака и радиоактивных выпадений на местности, так и внутренним облучением в результате вдыхания радионуклидов из облака выброса. В последующем в течение многих лет вредное воздействие и накопление дозы облучения у людей будет обусловлено вовлечением в биологическую цепочку выпавших радионуклидов и употреблением загрязненных продуктов питания и воды. Суммарную дозу облучения, прогнозируемую на 50 ближайших после аварии лет, в этом случае принято рассчитывать следующим образом: 15% —внешнее облучение, 85% — внутреннее облучение.
История
Воздействие радиационного излучения на людей изучалось на последствиях применения ядерного оружия. Было установлено, что при дозах облучения 0,5 Гр и более может наступить смерть в течение 12-ти лет после момента облучения. Поскольку смерть или тяжелое заболевание, вызванное малой дозой облучения (ниже 0,5 Гр) крайне редки, выяснилось, что уверенно связать их с воздействием радиации на организм невозможно — потребуются наблюдения в течение длительного времени (более 12-ти лет) над огромной выборкой людей, подвергшихся облучению в такой дозе. Более того, было обнаружено положительное влияние малых доз радиации на живые организмы — гормезис. С малыми дозами радиации также связан феномен массового сознания, когда неопределенность в вопросе безопасности (или уверенность в том, что существующая опасность незначительна) трактуются как заведомое наличие опасности и формируется массовый страх перед малыми дозами радиации.
В чём измеряется радиация
Единиц измерения радиации несколько, но в основном на пользовательском уровне предпочитается рентген, ассоциативно связанный с ней. На таблице ниже они приведены. Рассматривать подробно их не будем, так как при необходимости узнать радиоактивный фон в квартире будут нужны, пожалуй, только 2.
Виды радиации
- Зиверт – эквивалентная доза. 1 Зв = 100 Р = 100 БЭР = 1 Гр.
- Рентен — внесистемная единица — Кл/кг. 1 Р = 1 БЭР = 0,01 Зв.
- БЭР – аналог Зиверт, устаревшая внесистемная единица. 1 БЭР = 1 Р = 0,01 Зв.
- Грей – мощность поглощённой дозы – Дж/кг. 1 Гр = 100 Рад.
- Рад – доза поглощённой радиации Дж/кг. 1 рад – это 0,01 (1 рад = 0,01 Гр).
На практике больше в ходу системная единица Зиверт (Зв), мЗв – миллизиверт, мкЗв – микрозиверт, названная в честь учёного Рольфа Зиверта. Зиверт единица измерения эквивалентной дозы, выражается в количестве энергии полученной на килограмм массы Дж/кг.
Выражение радиации в Рентгенах также используется хоть и менее широко. Однако конвертировать рентгены в зиверты не составит труда.
1 Рентген равен 0,0098 Зв, но обычно значение в зиверт округляют до 0,01, что упрощает перевод. Так как это очень большие дозы в реальности пользуются гораздо меньшими значениями м – милли 10-3 и мк – микро 10-6 . Отсюда 100 мкР = 1 мкЗв, или 50 мкР = 0,5 мкЗв. То есть используется множитель 100. Когда нужно перевести микрозиверты в микрорентгены нужно какое-то значение умножить на сто, а если нужно перевести рентгены в зиверты, то необходимо поделить.
Уровень радиации которую может получить человека на процедурах и жизни
Виды доз радиации и что такое мощность эквивалентной дозы
Понятие дозы введено для оценки степени воздействия ионизационного облучения на различные объекты. Чтобы определить интенсивность допустимых доз облучения ввели понятие мощности дозы.
- Экспозиционная доза. Количество положительных ионов рентгеновских и гамма лучей в определённом объёме воздухе, принято называть экспозиционной дозой. Системной единицей измерений является кулон деленный на килограмм (Кл/Г), а не системной единицей Рентген (Р). 1 Кл/Г = 3876 Р.
- Поглощённая доза. Количество полученной энергии радиоактивного излучения на единицу массы облучаемого вещества называют поглощённой дозой. Системной единицей измерения является в Грей (Гр), а не системной Рад. 1 Гр = 100 рад.
- Эквивалентная доза. Понятие эквивалентной дозы показывает поглощённую дозу ионизирующего излучения, скорректированную коэффициентом относительной биологической эффективности различных видов радиоактивных излучений. Системно единицей измерения является Зиверт (Зв), а не системной Бэр (бэр). 1 Зв = 100 бэр.
- Эффективная доза. Различные ткани организма имеют разную чувствительность к облучению. Поэтому для расчёта эффективной дозы добавили коэффициент радиационной опасности. Измеряется также как и эквивалентная доза в Зивертах (Зв).
- Мощность эквивалентной дозы. Доза облучения, полученная организмом в определённый отрезок времени (например, в течение часа), называется мощностью дозы. Мощность рассчитывается как отношение дозы ко времени воздействия и измеряется в Рентген в час, Зиверт в час и Грей в час. Бытовые дозиметры обычно измеряют мощность эквивалентной дозы (микроЗиверт в час) или мощность экспозиционной дозы (микроРентген в час). Соотношение запомнить несложно — один Зиверт это сто Рентген.
Допустимая доза облучения или безопасная мощность дозы
Допустимые дозы облучения (уровень мощности естественного фона) от 0,05 мкЗв/час до 0,5 мкЗв/час безвредны. Но при постоянном попадании в организм человека радона возрастает риск различных заболеваний, в том числе раком. Поэтому помещения необходимо проветривать. При строительстве дома или ремонте квартиры нужно проверять применяемые стройматериалы бытовым дозиметром или индикатором радиоактивности.
Человеческая деятельность увеличивает естественную радиоактивность природы. И это не только ядерное оружие или атомная промышленность. Обычное сжигание газа, нефти или каменного угля изменяет радиационный фон. Допустимые дозы облучения значительно превышены в районах нефтескважин. На грунте около скважин и на бурильном оборудовании откладываются небезопасные соли тория 232, радия 226 и калия 40. Поэтому отработанные трубы считаются радиоактивными отходами и должны утилизироваться специальным образом.
Смертельная доза облучения
Опасность получения смертельной дозы облучения в основном появляется при техногенных авариях или при неправильном хранении радиоактивных отходов. Смертельная доза радиации начинается с 6-7 Зв в час и более. Но даже в небольшой степени, но постоянно повышенный радиационный фон может вызвать мутацию клеток. Риск возникновения онкологических заболеваний можно снизить, используя бытовые дозиметры. Радионуклиды имеют свойство накапливаться. Поэтому следует регулярно проверять окружающий радиационный фон, строительные материалы, природные источники воды.
Нормы для человека
За длительные годы исследования радиации были определены безопасные и максимальные дозы. К сожалению, не только опытным путём, но и на практике. Такие события, как Хиросима и Чернобыль не прошли даром для планеты. Годы наблюдений за излучением показали, что превышение допустимой дозы радиации оставляет отпечаток на всех последующих поколениях.
Физические величины в которых измеряется радиация
Радиационный фон
С момента зарождения земли прошло 4,5 миллиарда лет, за это время радиоактивность, которая во время её формирования была просто гигантской, сошла почти на нет. Существующий естественный фон, который в нашей стране составляет 4–15 мкР в час, складывается из нескольких составляющих. Это:
- Природный, до 83%. Остаточная радиация от природных источников — газов, минералов.
- Космическое излучение — 14%. Мощнейшим источником излучения является солнце. При уменьшении магнитного поля земли общий фон увеличится, что может привести к увеличению раковых заболеваний и мутаций. Второй фактор, снижающий излучение – это атмосфера. Летающие на самолётах и альпинисты получают повышенную дозу.
- Техногенное – от 3 до 13%. С первого атомного взрыва прошло 75 лет. За время испытаний атомного оружия в атмосферу было выброшено огромное количество радиоактивных веществ. Кроме этого, техногенные аварии — Чернобыль, Фукусима. Добыча и транспортировка таких веществ, а также работающие АЭС. Всё вносит вклад в общий фон.
Доза радиации которую получает человек в течении года
Норма радиационного фона является значение до 0,20 мкЗв/час или 20 мкР/час. Допустимый фон считается уровень до 60 мкР/час или 0,6 мЗв. Для каждой страны он устанавливается свой, например, в Бразилии безопасный радиоактивный фон составляет 100 мкР в час.
Безопасная доза
Безопасной дозой радиации для человека является уровень, при котором можно жить и работать без последствий для организма. Этот уровень определён до 30 мкР/ч (0,3 мкЗв/час).
Допустимая доза
Допустимая доза радиации несколько больше безопасной и показывает уровень, при котором на организм оказывается воздействие радиации, но без негативных последствий для здоровья.
Допустимый уровень в год предполагает до 1 мЗв. Если это значение поделить на часы, то получим 0,57 мкЗв/ч.
Эта доза применяется и для расчёта среднего значения полученного излучения за несколько лет. Например, человек за 5 лет подряд должен получить 5 мЗв, но работая на вредном производстве, получил годовую в 3 мЗв. Следующие 4 года он не должен получить более 1 мЗв, чтобы выровнять значения и уменьшить риск заработать лучевую болезнь.
При полётах на высоте выше 10 км уровень излучения будет до 3 мкЗв/ч, что превышает норму в 10 раз. Получается, что за 4 часа можно получить максимальную, суммарную дозу до 12 мкЗв.
Излучение которое можно полечить в полёте
Смертельный уровень облучения
Опасной дозой можно принять уровень в 0,75 Зв. При таком значении происходит изменение в крови человека и хоть не бывает смертельных исходов сразу, но в будущем вероятность раковых заболеваний довольно высока.
Как уже было замечено выше органы (печень, лёгкие, желудок, кожа) неравномерно воспринимают излучение. Лучевая болезнь начинается с дозы в 1–2 Зиверт и для некоторых это уже смертельная доза. Другие с лёгкостью перенесут заражение и выздоровеют.
Если исходить из статистики, то смертельной будет доза выше 7 Зиверт или 700 рентген.
| Доза. Зиверт | Воздействие на человека |
| 1–2 | Лёгкая форма лучевой болезни. |
| 2–3 | Лучевая болезнь. Смертность в течение первого месяца до 35%. |
| 3–6 | Смертность до 60%. |
| 6–10 | Летальный исход 100% в течение года. |
| 10–80 | Кома, смерть через полчаса |
| 80 и более | Мгновенная смерть |
Единица измерения дозы облучения / дозы радиации Зиверт. Единица измерения радиации Зиверт. Опасные и повседневные уровни радиации.
Зиверт (обозначение: Зв, Sv) — единица измерения СИ эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения (используется с 1979 г.). 1 зиверт — это количество энергии, поглощенное килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощенной дозе 1 Гр (1 Грей).
Через другие единицы измерения СИ зиверт выражается следующим образом:1 Зв = 1 Дж/кг = 1 м2 / с2 (для излучений с коэффициентом качества, равным 1,0)
- Равенство зиверта и грея показывает, что эффективная доза и поглощeнная доза имеют одинаковую размерность, но не означает, что эффективная доза численно равна поглощeнной дозе. При определении эффективной дозы учитывается биологическое воздействие радиации, она равна поглощённой дозе, умноженной на коэффициент качества, зависящий от вида излучения и характеризует биологическую активность того или иного вида излучения. Имеет большое значение для радиобиологии.
- Единица названа в честь шведского учeного Рольфа Зиверта.
- Раньше (а иногда и сейчас) использовалась единица бэр(биологический эквивалент рентгена), англ. rem (roentgen equivalent man) — устаревшая внесистемная единица измерения эквивалентной дозы. 100 бэр равны 1 зиверту. Также верно что 100 рентген = 1 зиверт с оговоркой, что рассматривается биологическое действие рентгеновского излучения.
Кратные и дольные единицы зиверта:
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 101 Зв | деказиверт | даЗв | daSv | 10-1 Зв | децизиверт | дЗв | dSv |
| 102 Зв | гектозиверт | гЗв | hSv | 10-2 Зв | сантизиверт | сЗв | cSv |
| 103 Зв | килозиверт | кЗв | kSv | 10-3 Зв | миллизиверт | мЗв | mSv |
| 106 Зв | мегазиверт | МЗв | MSv | 10-6 Зв | микрозиверт | мкЗв | µSv |
| 109 Зв | гигазиверт | ГЗв | GSv | 10-9 Зв | нанозиверт | нЗв | nSv |
| 1012 Зв | теразиверт | ТЗв | TSv | 10-12 Зв | пикозиверт | пЗв | pSv |
| 1015 Зв | петазиверт | ПЗв | PSv | 10-15 Зв | фемтозиверт | фЗв | fSv |
| 1018 Зв | эксазиверт | ЭЗв | ESv | 10-18 Зв | аттозиверт | аЗв | aSv |
| 1021 Зв | зеттазиверт | ЗЗв | ZSv | 10-21 Зв | зептозиверт | зЗв | zSv |
| 1024 Зв | йоттазиверт | ИЗв | YSv | 10-24 Зв | йоктозиверт | иЗв | ySv |
| применять не рекомендуется |
Допустимые и смертельные дозы радиации для человека
- Миллизиверт часто используется как мера дозы при медицинских диагностических процедурах (рентгеноскопия, рентгеновская компьютерная томография и т. п.).
- Согласно постановлению главного государственного санитарного врача России за № 11 от 21 апр. 2006 г. «Об ограничении облучения населения при проведении рентгенорадиологических медицинских исследований», п. 3.2, необходимо «обеспечить соблюдение годовой эффективной дозы 1 мЗв при проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований, в том числе при проведении диспансеризации».
- Естественное фоновое ионизирующее излучение в среднем равно 2,4 мЗв/год. При этом разброс значений фонового излучения в разных точках Земли составляет 1—10 мЗв/год.
При однократном равномерном облучении всего тела и неоказании специализированной медицинской помощи смерть наступает в 50 % случаев:
- при дозе порядка 3-5 Зв из-за повреждения костного мозга в течение 30—60 суток;
- 10 ± 5 Зв из-за повреждения желудочно-кишечного тракта и лeгких в течение 10—20 суток;
- > 15 Зв из-за повреждения нервной системы в течение 1—5 суток.
Классификация лучевой болезни, в зависимости от доз радиации
Болезнь характеризуют исходя из того, какую дозу ионизирующего облучения получил больной и как долго это происходило. Однократное воздействие приводит к острому состоянию, а постоянно повторяющееся, но менее массивное – к хроническим процессам.
Рассмотрим основные формы лучевой болезни, в зависимости от полученного разового облучения:
- лучевая травма (менее 1 Зв) – возникают обратимые изменения;
- костномозговая форма (от 1 до 6 Зв) – имеет четыре степени, в зависимости от полученной дозы. Смертность при таком диагнозе составляет более 50%. Поражаются клетки красного костного мозга. Состояние может улучшить трансплантация. Период восстановления долгий;
- желудочно-кишечная (10–20 Зв) характеризуется тяжелым состоянием, сепсисом, кровотечениями ЖКТ;
- сосудистая (20–80 Зв) – наблюдаются гемодинамические нарушения и тяжелая интоксикация организма;
- церебральная (80 Зв) – летальный исход в течение 1–3 дней вследствие отека мозга.
Шанс на выздоровление и реабилитацию имеют больные с костномозговой формой (в половине случаев). Более тяжелые состояния не подлежат лечению. Смерть наступает в течение нескольких дней или недель.
Как именно радиация влияет на клетки?
Ряд химических соединений обладает свойством радиационного излучения. Происходит активное деление ядер атомов, что приводит к высвобождению большого количества энергии. Эта сила способна буквально вырывать электроны от атомов клеток вещества. Сам процесс получил название ионизации. Атом, который подвергся такой процедуре, изменяет свои свойства, что приводит к изменению всего строения вещества. За атомами меняются молекулы, за молекулами общие свойства живой ткани. С возрастанием уровня облучения увеличивается и количество измененных клеток, что приводит к более глобальным переменам. В связи с чем и были высчитаны допустимые дозы облучения для человека. Дело в том, что изменения в живых клетках затрагивают и молекулу ДНК. Иммунная система активно восстанавливает ткани и даже способна «починить» поврежденную ДНК. Но в случаях значительного облучения или нарушения защитных сил организма развиваются заболевания.
С точностью предположить вероятность развития болезней, возникающих на клеточном уровне, при обычном поглощении радиации сложно. Если же эффективная доза облучения (это около 20 мЗв в год для работников промышленности) превышает рекомендуемые показатели в сотни раз, общее состояние здоровья значительно снижается. Иммунная система дает сбои, что влечет за собой развитие различных заболеваний.
Огромные дозы радиации, которые могут быть получены вследствие аварии на АЭС или взрыва атомной бомбы, не всегда совместимы с жизнью. Ткани под воздействием измененных клеток погибают в большом количестве и просто не успевают восстановиться, что влечет за собой нарушение жизненно важных функций. Если часть тканей сохранится, то у человека будет шанс на выздоровление.
Эквивалентная доза
|
Категории облучаемых лиц и группы критических органов. |
Эквивалентная доза и коэффициент качества должны использоваться только для целей радиационной безопасности при Я не более 5 ПДД. Вместо термина эквивалентная доза можно использовать термин доза, если это не приводит к недоразумениям. Мощность эквивалентной дозы определяется аналогично мощности поглощенной дозы.
Эквивалентная доза ( / /) используется для оценки действия ионизирующего излучения на биологические объекты; она имеет ту же размерность, что и поглощенная доза излучения, но название другое.
Эквивалентная доза 1 Зв соответствует поглощенной тканью дозе излучения, биологически эквивалентной дозе 1 Гр 7-излучения.
Эквивалентная доза Н — величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического облучения, определяемая как произведение поглощенной дозы D на средний коэффициент качества излучения Q, HDQ, где Q зависит от вида излучения.
Эквивалентная доза и поглощенная доза отличаются лишь безразмерным коэффициентом, поэтому они имеют одинаковую размерность. Поскольку поглощенная доза зависит от приводы материала, конструктивных особенностей и режимов работы МЭ и ИМ, то для конкретизации меры количества радиоактивного излучения приняты единицы поглощенной энергии специально выбранными стандартными или образцовыми веществами. Эти единицы называют экспозиционными дозами. СССР выбран сухой воздух при нормальных условиях, а в США — углерод.
Эквивалентная доза вводится для оценки радиационной опасности облучения человека от разных видов излучения и определятся как произведение поглощенной дозы на коэффициент качества излучения, который дает количественную оценку биологического действия каждого вида излучения, зависящую от его ионизирующей способности.
Эквивалентная доза в 4 — 5 Зв, полученная за короткое время ( до месяца), при облучении всего тела, без специального лечения может привести к смертельному исходу. Однако такая же доза, полученная равномерно, в течение всей жизни, не приводит к видимым изменениям состояния человека.
Эквивалентные дозы определяются на глубине 10 и 0 07 мм в эллипсоиде стандарта Международной комиссии по радиационным единицам, представляющем собой тело шириной 30 см, плотностью 1 г / см1 и составом массы, близким к составу мягкой биологической ткани. Значение в 10 мм соответствует наименьшей глубине критических органов ( красный костный мозг, гонады, молочные железы) в организме человека. Размеры и форма эллипсоида близки к формам торса человека.
Эквивалентная доза ( ЭД) — единицей измерения является бэр. За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом облучении вызывает такой же биологические эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения.
|
Взвешивающие коэффициенты.| Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы. |
Эквивалентная доза Н — величина, введенная для оценки индивидуального риска возникновения стохастического эффекта.
Эквивалентная доза допускается к применению при ее значениях, не превышающих 250 мЗв при облучении всего тела человека в течение года.
Удельная эквивалентная доза, как и удельная поглощенная доза, имеет размерность L T-2, но выражается в других единицах — в зи-верт-квадратных метрах.
Эквивалентная доза Ят — это среднее значение поглощенной дозы, приходящейся на определенную ткань или орган ( скорее, чем на отдельную точку) с учетом весового коэффициента данного вида излучения. Это величина, применяемая в радиологической безопасности, так что ее использование непригодно для больших поглощенных доз, полученных за относительно короткий период времени.
Основные единицы измерения ионизирующих излучений
Рентген (Р, R) – внесистемная единица экспозиционной дозы фотонного (гамма- и рентгеновского) излучений. Микрорентген – миллионная часть рентгена, мкР
Поглощённая доза (сокращённое обозначение – д о з а) – определяется двумя основными способами.
Для малых и средних уровней облучения – применяют единицы Зиверт. Дальше – считают в единицах Грэй. По цифрам, эти ед-цы примерно равны.
Зиверт (Зв, Sv) – в системе единиц СИ, поглощенная доза с учётом, в виде коэффициентов,
энергии и типов излучения (эквивалентная) и радиочувствительности живых органов и тканей в теле человека (эффективная). Данная ед-ца используется до величин дозы – порядка 1.5 зиверта, для более высоких значений облучения – используют Грэи.
1 миллизиверт (мЗв. mSv) = 0.001 зиверт
1 микрозиверт (мкЗв. µSv) = 0.001 милизиверт
Для оценки влияния ионизирующего облучения на человека – служит величина индивидуальной эффективной дозы (ИЭД, мЗв/чел.) Медицинская компонента, обусловленная использованием ИИИ (источников ион. излучения) в медицинских целях – составляет от 20 до 30%.
бэр – биологический эквивалент рентгена; это старая, внесистемная единица поглощённой дозы; современная – Зиверт.
1 бэр ~ 1 сЗв (сантизиверт).
1 Зв ~ 100 бэр
Мощность дозы – д о з а излучения за единицу времени:
0.10 мкЗв/час == 10 мкР/час
(двойной знак равенства означает здесь «примерно»)
1 зиверт == 100 рентген
Коэффициент качества излучения для гамма-квантов и бета-частиц равен единице (Q=1), для быстрых нейтронов Q=10, для альфа-частиц Q=20 и т.д.
Активность (А) радиоактивного вещества – число спонтанных ядерных превращений в этом вещ-ве на определённой площади, в единичном кубическом объёме («объёмная активность») или в единице веса («удельная активность») за малый промежуток времени. Единицей измерения активности, в системе СИ, является:
1 беккерель (Бк, Bq) = 1 ядерное превращение в секунду
109 Бк = 1 гигабеккерель (ГБк, GBq)
До сих пор ещё используется (особенно часто – на экологических картах радиоактивного заражения, в расчёте на квадратный километр) старая внесистемная единица измерения активности рад.вещ. в сист. СГС – К ю р и:
1 кюри (Ки, Ci) = 3,7 х 1010 беккерель = 37 гигабеккерель (ГБк, GBq)
1 мкКи (микрокюри) = 3,7 х 104 распадов в секунду = 2,22 х 106 расп. в минуту.
Человеческий организм содержит примерно 0,1 мкКи калия-40 натурального происхождения.
Верхнее значение безопасной (то есть, на уровне естественной) «минимально значимой активности» (МЗА) – находится в пределах от 3.7 кБк (килобеккерель) до 37 МБк (мегабеккерель), в зависимости от вида излучения (до удельных 74 кБк/кг – для твёрдых бета-активных,
менее 3.7 кБк/кг – для гаммаактивных, меньше 7.4 кБк/кг – для альфаактивных веществ, до 0.37 кБк/кг – для трансурановых).
Грэй (Гр, Gy) – в системе СИ, величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.
1 Гр (ед. СИ) = 100 рад (внесистемная единица) == 100 рентген (с точностью 15-20%, для энергий 0.1-5 МэВ)
5 мГр == 500 мР = 0.5 Р (безопасная доза общего кратковременного облучения – исключаются клинически выраженные соматические эффекты; при медицинском обследовании или лечении – это как снимок флюорографии, сделанный на старом аппарате, раз в год).
При экспозиционной дозе в 1 рентген, поглощённая доза в воздухе будет 0,85 рад
