МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
Электротехнический университет «ЛЭТИ»
Кафедра БЖД
Реферат
По дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
Тема: «Понятие поглощенной и эквивалентной поглощенной дозы. Измеряемые дозовые параметры. Единицы измерения дозы поглощенного излучения»
Студент гр. 3282 | Фомичев К.В. | |
Преподаватель | Трусов А.О. |
Санкт-Петербург
Оглавление
1. Понятие поглощенной и эквивалентной поглощенной дозы, дозовые параметры 3
2. Единицы измерения дозы поглощенного излучения. 9
3. Список использованной литературы.. 11
Понятие поглощенной и эквивалентной поглощенной дозы, дозовые параметры
Действие ионизирующих излучений на любое вещество проявляется в ионизации атомов и молекул, входящих в состав этого вещества. Мерой этого воздействия служит поглощенная доза — фундаментальная дозиметрическая величина, определенная как отношение поглощенной энергии излучения в единице массы.
Основной единицей поглощенной энергии в системе СИ является грей (Гр, Gy) — джоуль на килограмм массы (Дж·кг-1), обозначается символом «D». Поглощенная доза в 1 Гр является довольно значимой радиационной величиной и может вызвать в облученном организме ряд последствий. Но в собственно энергетическом смысле эта величина очень мала — повышение температуры тела человека в результате воздействия этой дозы менее одной тысячной градуса.
При измерении эффектов, возникающих в веществах под действием ионизирующих излучений, используется понятие доза, а при оценке влияния облучения на биологические объекты вводятся поправочные коэффициенты. Повреждений, вызванных в живом организме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям; количество такой переданной организму энергии называется дозой. Дозы можно рассчитывать по-разному, с учетом того, каков размер облученного участка и где он расположен, подвергся облучению один человек или группа людей; в течение какого времени происходило облучение.
Доза — энергия ионизирующего излучения (ИИ), поглощённая облучаемым веществом и часто рассчитанная на единицу его массы. Измеряется в единицах энергии, которая выделяется в веществе (поглощается веществом) при прохождении через него ионизирующего излучения.
Доза поглощенная (D) — величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу:
где dЕ — средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, а dm — масса вещества в этом объеме. Энергия может быть усреднена по любому определенному объему, и в этом случае средняя доза будет равна полной энергии, переданной объему, деленной на массу этого объема. В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж·кг-1), и имеет специальное название — грей (Гр).
Доза эквивалентная (DТ.R) — поглощенная доза, рассчитанная для биологических объектов (человек, орган, ткань), с учетом соответствующего взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, WR: равна произведению поглощённой дозы на WR: DТ.R= D·WR, где DT.R — средняя поглощенная доза в органе или ткани Т, а WR — взвешивающий коэффициент для излучения R.
Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы (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.
Замечание. До недавнего времени при расчёте «эквивалентной дозы» использовались «коэффициент качества излучения» (К) и «относительная биологическая эффективность» (ОБЭ) — поправочные коэффициенты, учитывающий различное влияние на биологические объекты (различную способность повреждать ткани организма) разных излучений при одной и той же поглощённой дозе. Сейчас эти коэффициенты в Нормах радиационной безопасности (НРБ-99) названы «Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчёте эквивалентной дозы (WR).
При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения DТ = S DТ.R. [1]
Взвешивающие коэффициенты приведены в нормах радиационной безопасности НРБ-99, применяющихся для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения.
Таблица. 1. Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы [2]
Таблица. 2. Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения [2]
Доза экспозиционная, DE — количественная характеристика рентгеновского и гамма — излучений, определяемая по ионизации воздуха. Представляет собой суммарный электрический заряд ионов одного знака, образованных в единице объема воздуха в условиях электронного равновесия.
Доза эффективная (DE,T) — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности (а также веса).
Каждый орган и ткань не только по-разному реагирует на поглощенную ими дозу облучения, но и оказывает различное влияние на работу организма в целом. Для учета этих особенностей в практической дозиметрии используется понятие эффективной дозы. Эффективная (эквивалентная) ожидаемая доза учитывает суммарную радиоактивность поступающих в организм радионуклидов с учетом их периода полураспада и периода полувыведения из организма. Эффективная доза — величина, используемая как мера риска возникновения последствий, в т.ч. и отдаленных, облучения всего тела человека или отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты: DE,T = DT ·S WT, где где DТ — эквивалентная доза в органе или ткани Т, а WТ — взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т, т.е. множитель эквивалентной дозы в органах и тканях, используемый в радиационной защите для учёта различной чувствительности разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации – «коэффициент радиационного риска».
Чтобы учесть качественные различия излучений, их биологическая эффективность сравнивается с биологической эффективностью рентгеновского излучения, имеющего энергию кванта 250 КэВ. На практике понятие эквивалентной дозы применяют лишь для характеристики радиационных воздействий в малых дозах (не более 5 годовых ПДД для профессионалов).
Чтобы учесть качественные различия излучений, их биологическая эффективность сравнивается с биологической эффективностью рентгеновского излучения, имеющего энергию кванта 250 КэВ. На практике понятие эквивалентной дозы применяют лишь для характеристики радиационных воздействий в малых дозах (не более 5 годовых ПДД для профессионалов).
Единица измерения эффективной дозы — Дж·кг-1, название – зиверт (Зв).
Замечание. Зиверт – большая единица дозы: грубо говоря (для биологических объектов) 1 зиверт = 100 рентген, поэтому на практике используются меньшие единицы.
Доза эффективная (эквивалентная) годовая — сумма эффективной (эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалентной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год.
Единица годовой эффективной дозы — зиверт (Зв).
Доза эффективная коллективная — мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения; она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица эффективной коллективной дозы — человеко-зиверт (чел.-Зв). [1]
Рисунок 1 наглядно демонстрирует различия доз поглощенного излучения:
Рис. 1. Типы доз радиационного облучения [1]