Эквивалентная доза (HT,R) – поглощенная доза, в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент качества излучения (WR) данного вида излучения R.
Она введена для оценки последствий облучения биологической ткани малыми дозами (дозами, не превышающими 5 предельно допустимых доз при облучении всего тела человека), т.е. 250 мЗв/год.
Ее нельзя использовать для оценки последствий облучения большими дозами.
Эквивалентная доза равна:
H T,R = DT,R• WR,
где DT,R – поглощенная доза биологической тканью излучением R;
WR, - весовой множитель (коэффициент качества) излучения R (аль-,бета-частиц, гамма-квантов и др.).который учитывает относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов.
Приведенная формула справедлива для оценки доз как внешнего, так и внутреннего облучения только отдельных органов и тканей.
При воздействии различных видов излучений одновременно с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для всех видов излучения R:
HT= Σ HT,R
Установлено, что при одной и той же поглощенной дозе, биологический эффект зависит от вида ионизирующих излучений и плотности потока излучения.
Единица эквивалентной дозы – Зильверт (Зв)
Зильверт – единица эксивалентной дозы излучения любой природы в биологической ткани, которая создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр образцового рентгеновского излучения с энергией фотона 200 кэВ. Существуют и дробные единицы мкЗв, мЗв.
Существует и внесистемная единица – бэр (биологический эквивалент рада).
1Зв = 100 бэр.
Мощность эквивалентной дозы – отношение приращения эквивалентной дозы dH за время dt к этому интервалу времени:
H = dH/dt
Единицы мощности эквивалентной дозы мЗв/с, мкЗв/с, бэр/с, мбэр/с. и т. д.
Лучевая нагрузка на человека и настоящее время
ЛУЧЕВАЯ НАГРУЗКА (дозовая, дозная нагрузка) - мера воздействия ионизирующего излучения на человека, выраженная в величине индивидуальной (коллективной) эффективной или эквивалентной дозы (см. Дозиметрия) при одном или нескольких источниках излучения. В практике радиационной безопасности оценивается доза, полученная персоналом или населением за год, а для пациентов - за одну процедуру или за комплекс процедур при однократном обследовании или курсе лечения. Обусловленная воздействием природных источников Л.н. превышает Л.н. при рентгенологических исследованиях, которая за последние 10 лет снизилась в нашей стране более чем в 1,5 раза гл. обр. за счёт сокращения объема рентгенологической помощи. За то же время в странах с высокой обеспеченностью компьютерной томографией Л.н. выросла в 1,5 раза. Л.н. всего населения в результате крупных радиационных аварий в десятки раз ниже, чем за счёт рентгенологических исследований, при которых ежегодно облучаются десятки миллионов человек.
Ионизирующее излучение. Определение. Классификация
ионизирующее излучение - это любое излучение, вызывающее ионизацию среды, т.е. протекание электрических токов в этой среде, в том числе и в организме человека, что часто приводит к разрушению клеток, изменению состава крови, ожогам и другим тяжелым последствиям.
Природные источники ионизирующего излучения:[7][8][9]
· Спонтанный радиоактивный распад радионуклидов.
· Термоядерные реакции, например на Солнце.
· Индуцированные ядерные реакции в результате попадания в ядро высокоэнергетичных элементарных частиц или слияния ядер.
· Космические лучи.
Искусственные источники ионизирующего излучения:
· Искусственные радионуклиды.
· Ядерные реакторы.
· Ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение).
· Рентгеновский аппарат как разновидность ускорителей, генерирует тормозное рентгеновское излучение.
]
Корпускулярное
Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, обладающих большой скоростью. Эти ядра имеют массу 4 и заряд +2. Они образуются при радиоактивном распаде ядер или при ядерных реакциях. В настоящее время известно более 120 искусственных и естественных альфа-радиоактивных ядер, которые, испуская альфа-частицу, теряют 2 протона и 2 нейрона.
Энергия альфа-частиц не превышает нескольких МэВ (мега-электрон-вольт). Излучаемые альфа-частицы движутся практически прямолинейно со скоростью примерно 20000 км/с.
Под длиной пробега частицы в воздухе или других средах принято называть наибольшее расстояние от источника излучения, при котором еще можно обнаружить частицу до ее поглощения веществом. Длина пробега частицы зависит от заряда, массы, начальной энергии и среды, в которой происходит движение. С возрастанием начальной энергии частицы и уменьшением плотности среды длина пробега увеличивается. Если начальная энергия излучаемых частиц одинакова, то тяжелые частицы обладают меньшими скоростями, чем легкие. Если частицы движутся медленно, то их взаимодействие с атомами вещества среды более эффективно и частицы быстрее растрачивают имеющийся у них запас энергии.
Длина пробега альфа-частиц в воздухе обычно менее 10 см. За счет своей большой массы при взаимодействии с веществом альфа-частицы быстро теряют свою энергию. Это объясняет их низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию: при движении в воздушной среде альфа-частица на 1 см своего пути образует несколько десятков тысяч пар заряженных частиц – ионов.
Бета-излучение представляет собой поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде. В настоящее время известно около 900 бета-радиоактивных изотопов.
Масса бета-частиц в несколько десятков тысяч раз меньше массы альфа-частиц. В зависимости от природы источника бета-излучений скорость этих частиц может лежать в пределах 0,3 – 0,99 скорости света. Энергия бета-частиц не превышает нескольких МэВ, длина пробега в воздухе составляет приблизительно 1800 см., а в мягких тканях человеческого тела ~ 2,5 см. Проникающая способность бета-частиц, выше, чем альфа-частиц (из-за меньших массы и заряда).
Нейтронное излучение представляет собой поток ядерных частиц, не имеющих электрического заряда. Масса нейтрона приблизительно в 4 раза меньше массы альфа-частиц. В зависимости от энергии различают медленные нейтроны (с энергией менее 1 КэВ (кило-электрон-Вольт) = 103эВ), нейтроны промежуточных энергий (от 1 до 500 КэВ) и быстрые нейтроны (от 500 КэВ до 20 МэВ). При неупругом взаимодействии нейтронов с ядрами атомов среды возникает вторичное излучение, состоящее из заряженных частиц и гамма-квантов (гамма-излучение). При упругих взаимодействиях нейтронов с ядрами может наблюдаться обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии, но она существенно выше, чем у альфа- или бета-частиц. Нейтронное излучение обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Мощность нейтронного потока измеряется плотность потока нейтронов.
1)Медленные нейороны
А)холодные с энергией менее 0,025 эВ
Б)Тепловые от 0.025-0.5 эВ
В)надтепловые выше 0.5 эВ
2.)Резонансные до 500 эВ
3)Промежуточные от 0.5 кэВ до 0.5МэВ
4.)Быстрые нейороны от 0.5 до 20 МэВ
5)Очень быстрые 20-300 МэВ
Электромагнитные волны
Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией и с малой длиной волны. Оно испускается при ядерных превращениях или взаимодействии частиц. Высокая энергия (0,01 – 3 МэВ) и малая длина волны обусловливает большую проникающую способность гамма-излучения. Гамма-лучи не отклоняются в электрических и магнитных полях. Это излучение обладает меньшей ионизирующей способностью, чем альфа- и бета-излучение.
Рентгеновское излучение может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения, и др. Рентгеновское излучение представляет собой один из видов электромагнитного излучения. Энергия его обычно не превышает 1 МэВ. Рентгеновское излучение, как и гамма-излучение, обладает малой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.