Вопрос 3. Дозиметрические величины и единицы

Рассмотрим элементарный объём в-ва и подсчитаем кол-во энергии, поглощённой в нём: dw_пог=dw₊ – dw_- + dw_я (суммарная энергия, вошедшая в объём – суммарная энергия покинувших объём частиц + энергия, выделившаяся в результате ядерных превращений). Определим поглощённую дозу как среднее кол-во энергии излучения, поглощённого в единице массы в-ва: D=_пог/dm. Размерность: грей (Гр). Устаревшая единица: рад; 1Гр=1 Дж/кг=100 рад. Определим керму как кол-во энергии излучения, преобразованное в энергию первичных заряженных частиц в единице массы в-ва: K=dw_tr/dm. Единицы измерения: Гр и рад. Для гамма-излучения до 3 МэВ при электронном равновесии керма и поглощённая доза численно близки друг к другу, т.к. доля тормозного излучения g в общих потерях энергии первичными заряженными частицами составляет несколько процентов. Экспозиционная доза используется только для фотонов с энергией до 3 МэВ. Это отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, созданных в воздухе, когда все электроны и позитроны, образованные фотонами в элементарном объёме воздуха массой dm, полностью остановились в воздухе, к массе этого объёма воздуха: X=dQ/dm. Размерность: Кл/кг. Старая единица – ренггент: 1Р=2,58*10^-4 Кл/кг. Т.е. при экспозиционной дозе 1 Р в 1 см³ сухого атмосферного воздуха при нормальных условиях, создаётся 2,08*10⁹ пар ионов.

Вопрос 4. Радиологические величины

Для сравнения разных видов излучения по производимым биол эффектам используют относит-ю биол эффективность (ОБЭ) этих видов излучения по отношению к некоторому стандарту. В качестве стандартного принято рентгеновское излучение, создаваемое при напр-и на трубке 200 кВ. ОБЭ – отношение погл- дозы образцового рентгеновского излучения, вызывающего определённый биол- эффект (например, покраснение кожи), к погл дозе данного рассм-го вида излучения, создающего тот же биол- эффект. ОБЭ зависит от вида излучения и привязано к конкретному биологическому эффекту.

Эквив. доза ионизирующего излучения H_R – произведение поглощённой дозы D_R на средний коэф-т качества излучения W_R: H_R= D_R*W_R. Размерность: Зиверт (Зв). Устаревшая единица измерения: биологический эквивалент рада (бэр). W_R-это обобщённая по всем биологическим эффектам биологическая эффективность при низких уровнях облучения. Если в формуле поглощённая доза подставляется в [Гр], то эквив. доза получается в [Зв]. Если поглощ. доза в [рад], то эквив. - в [бэр]. Его численные значения:

• Гамма-излучение, электроны, мюоны 1

• Нейтроны:

  • E<10 кэВ 5 E=2-20 МэВ 10

  • E=10-100 кэВ 10 E>20 МэВ 5

  • E=0,1-2,0 МэВ 20

• α-частицы 20

При неравномерном облучении разные органы человека получают неодинаковую поглощённую и эквивалентную дозу. Поэтому вводится эффективная доза. Она рассчитывается как сумма эквивалентных доз по всем органам и тканям, умноженных на взвешивающие коэффициенты для этих органов, и отражает суммарный эффект облучения для организма: H_E=ΣW_TH_T. Коэф-ты W_T отражают индивидуальную радиочувствительность органа и риск для организма, связанный с облучением данного органа.

• Половые железы 0,20 Пищевод 0,05

• Красный костный мозг 0,12 Печень 0,05

• Толстый кишечник 0,12 Щитовидная железа 0,05

• Лёгкие 0,12 Кожа 0,01

• Желудок 0,12 Поверхность кости 0,01

• Мочевой пузырь 0,05 Остальное 0,05

• Молочные железы 0,05

Для оценки риска для человеческого сообщества вводится коллективная эффективная доза: H_N=*H_EdH_E, где производная dN/dH показывает, какое кол-во людей получили эффективную дозу в единичном интервале доз вокруг H_E. H_N измеряется в человеко-зивертах. Средняя по популяции <H_E>=H_N/N_Σ.Производная дозы по времени называется мощностью дозы. Она показывает, какую дозу получает в-во в единицу времени. =dD/dt [Гр/с], =dK/dt [Гр/с], =dX/dt [Кл/(кг*с) или Р/ч], _R=dH_R/dt [Зв/с], _E=dH_E/dt [Зв/с].