3.4.2.Дозы ионизирующих излучений

С точки зрения воздействия ионизирующих излучений на человека наиболее важными величинами являются: активность (радиоактивность), удельная активность (радиоактивное загрязнение), дозы (поглощенная, эквивалентная, эффективная).

Активность — число самопроизвольных распадов радионуклида за единицу времени. Единицей измерения активности в системе СИ является один беккерель (Бк). Один беккерель равен одному распаду в секунду (Бк = распад/с). Единицей измерения активности в практической системе (временно допущенной к применению наравне с системой СИ) является один кюри (Ки).

1 Ки = 3,7·1010 Бк.

Удельная активность используется для оценки степени заражения (радиоактивного загрязнения) человека, территории, оборудования, вещества, пищи. Определяется удельная активность отношением активности к единице площади поверхности, объема, массы (1 Ки/км2, 1 Ки/м3, 1 Ки/л, 1 Ки/кг). Для примера в табл. 3.8 даны предельно допустимые уровни загрязнения продуктов питания радионуклидами цезия-137.

280

Т а б л и ц а 3.8

Допустимые уровни загрязнения продуктов питания радионуклидами цезия-137

Порция энергии, переданная излучением веществу, называется дозой. Поглощенная доза — средняя энергия, переданная излучением веществу в

элементарном объеме, отнесенная к массе вещества в этом объеме. Единицей измерения поглощенной дозы в системе СИ является один грей (Гр). 1 Гр соответствует поглощению одного джоуля энергии одним килограммом массы вещества (Дж/кг). В практической системе единицей измерения поглощенной дозы является внесистемная единица один рад. Это поглощение одного эрга энергии в одном грамме массы вещества (1 Гр = 100 рад).

Эквивалентная доза Н — поглощенная доза в биологической ткани D, умноженная на взвешивающий коэффициент W, соответствующий данному виду излучения. Величина эта введена для оценки опасности облучения биологиче-

281

ских тканей ионизирующим излучением того или иного состава ( , , -излуче- ния, нейтронного и других потоков частиц). Она оценивает их эквивалентное биологическое воздействие на живой организм.

H = W · D.

Если поле излучения состоит из нескольких видов излучений, с различными взвешивающими коэффициентами (табл. 3.9), то эквивалентная доза определится в виде

H Wi Di .

Единицей измерения эквивалентной дозы является Дж/кг, имеющий название зиверт (Зв).

Впрактике чаще применяют единицу, равную сотой доли зиверта — бэр (биологический эквивалент рада).

1 Зв = 100 бэр.

Всреднем доза облучения для человека от всех естественных источников ионизирующего излучения характеризуется экспозиционной дозой 100…200

282

мбэр в год. От перелетов на самолетах, поездок по железной дороге, просмотров телепередач, работы за компьютером, от воздействия некоторых видов медицинского оборудования и др. доза облучения колеблется от 150 до 200 мбэр в год. Таким образом, каждый житель Земли ежегодно в среднем получает дозу облучения в 250…400 мбэр. Это обычное состояние среды обитания человека. С точки зрения современной науки и медицины этот уровень радиации не оказывает на здоровье человека неблагоприятного воздействия.

Т а б л и ц а 3.9

Значение взвешивающих коэффициентов для различных видов излучения

При оценке эквивалентной дозы необходимо учитывать различную восприимчивость органов человеческого тела к воздействию радиации (табл. 3.10).

283

Если принять поглощенную дозу облучения за 100 % , то органы человека поглотят эту дозу в различном процентном соотношении.

Т а б л и ц а 3.10

Восприимчивость поглощенной дозы органами и тканями организма человека

Доза эффективная эквивалентная — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего организма человека и отдельных органов с учетом их радиочувствительности. Она пред-

284

ставляет собой сумму произведений эквивалентной дозы в каждом органе Н на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани WТ.

Интервал времени для определения величины ожидаемой эффективной дозы устанавливается равным 50 лет для лиц из обслуживающего персонала и 70 —для лиц из местного населения.

Для оценки радиационной обстановки (обусловленной воздействием рентгеновского или гамма-излучения) используют экспозиционную дозу облучения. За единицу экспозиционной дозы в системе СИ принят кулон на килограмм (Кл/кг). На практике эта величина чаще всего измеряется в рентгенах (Р). Экспозиционная доза в рентгенах достаточно надежно характеризует потенциальную опасность воздействия ионизирующих излучений при общем равномерном облучении тела человека. Экспозиционной дозе в 1 Р соответствует поглощенная доза, равная примерно 0,95 рад.

При прочих равных условиях доза ионизирующего излучения тем больше, чем больше время облучения, т.е. со временем доза накапливается. Доза, отнесенная к единице времени, называется мощностью дозы или уровнем радиации. Так, если мы говорим, что уровень радиации местности составляет 1 Р/ч, это значит, что за 1 час нахождения на данной местности человек получит дозу, равную 1 Р.

285

Рентген является весьма крупной единицей измерения, и поэтому уровни радиации обычно выражаются в долях рентгена — тысячных (миллирентген в час — мР/ч) и миллионных (микрорентген в час — мкР/ч).

Для удобства использования основных единиц измерения ионизирующих излучений они сведены в табл. 3.11.

286