7. Экспериментальная дозиметрия излучения инкорпорированных радионуклидов.
Степень опасности радионуклидов как источников внутреннего облучения оценивают путём контроля их содержания в органе или ткани с помощью радиометрических (спектрометрических) и дозиметрических методов. Непосредственные дозиметрические измерения производят либо с помощью ионизационных камер (например, с помощью с помощью плоскопараллельной экстраполяционной с изменяющимся расстоянием между пластинами камеры), либо с помощью сцинтилляционной техники, либо с помощью кожного термолюминесцентного детектора и др. Разработаны методы измерения удельной активности толстослойных и тонкослойных объектов с поправками на схему распада, на самопоглощение, на рассеяние. Однако использование данных методов ограничивается длиной пробега частиц излучающих радионуклидов в биологическом объекте. Но даже, если известны концентрация радионуклида и его распределение в органе, функция выведения из организма, период полураспада, эффективная энергия и схема распада, то и в этом случае расчёт поглощённой дозы будет носить приближенный характер, т.к. трудно строго проконтролировать протекающие процессы (выведение, саморассеяние, обратное рассеяние, поглощение, учёт поправок на телесный угол при регистрации излучения и т.п.). Зависит результат и от выбора модели расчёта.
В качестве примера приведём простейший расчёт поглощённой дозы для -излучающего радиоактивного вещества в некотором органе или ткани.
При равномерном распределении изотопа
энергия, поглощённая в 1 г исследуемого
объекта, равна энергии -частиц,
испущенных 1 г в течение времени
исследования, что можно было бы измерить.
Иными словами, пусть нам известна средняя
энергия (
)-излучения, пусть
нам известен и тип распада, т.е. из
спектрометрических измерений известен
радионуклид, его период полураспадаT1/2(ф),
известна начальная концентрация
радионуклида (C0)
и изменение концентрации его во времениC(t),
известен период полувыведения(T1/2(ф)).
Мощность дозы, создаваемую -излучением этого радионуклида в органе определим как
;
постоянная связана с выбором единиц измерения, C– концентрация в Ки/г.
Периоды радиоактивного полураспада и биологического полувыведения определяют эффективный период уменьшения количества радионуклидов в органе:
Закон радиоактивного распада в данном случае примет вид:
и поглощённую дозу от -излучения данного радионуклида в органе определим интегрированием:
.