Доза ионизирующего излучения

Общим свойством ИИ, независимо от вида, является их способность при взаимодействии со средой передавать ей свою энергию. Именно это обстоятельство легло в основу установления количественной связи между уровнем воздействия и возникающими под влиянием ИИ эффектами в среде, прежде всего в биологической ткани.

При оценке влияния радиации на здоровье человека необходимо знать, что эффект от воздействия зависит прежде всего от дозы облучения. Различают экспозиционную, поглощенную, эквивалентную, эффективную дозы.

Экспозиционная доза (Х) характеризует ионизационную способность только фотонного излучения при его взаимодействии исключительно с воздухом и определяется суммарным зарядом ионов одного знака, возникающих в единице массы воздуха при полном торможении всех вторичных электронов, образованным фотонным излучением.

Поглощенная доза (D) измеряется отношением энергии, переданной ионизирующим излучением веществу к единице массы этого вещества. Для характеристики какого-либо вида ионизирующего излучения ранее применялся коэффициент качества, который показывает, во сколько раз данный вид излучения оказывает более сильное биологическое действие, чем рентгеновское и гамма-излучение, при одинаковой поглощенной энергии в единице массы вещества. В настоящее время коэффициент качества получил название взвешивающих коэффициентов для отдельных видов излучения (WR).

Эквивалентная доза (H) – это произведение поглощенной дозы данного вида излучения в определенной ткани на взвешивающий коэффициент этого излучения. Однако для оценки риска отдаленных последствий облучения понятие эквивалентной дозы не является исчерпывающим. Разные части тела, органы, ткани существенно отличаются с точки зрения радиочувствительности. Поэтому для учета и сравнения риска отдаленных стохастических (вероятностных) последствий облучения введена эффективная эквивалентная доза, или просто эффективная доза (HЭФ), которая представляет собой произведение эквивалентной дозы на взвешивающий коэффициент для тканей и органов (WT). Необходимость введения эффективной дозы становится понятной из следующего примера. Так, риск возникновения отдаленных радиационных эффектов, например рака, оказывается одинаковым при облучении щитовидной железы в дозе 1 Гр и всего тела в дозе 0, 05 Гр.

В радиобиологических исследованиях установлено, что при одной и той же поглощенной дозе биологические эффекты неодинаковы для разных видов ИИ, поскольку они отличаются величиной ЛПЭ и плотностью ионизации. В связи с этим для оценки опасности различных видов излучения по их ЛПЭ было введено понятие коэффициента качества (к), отражающего относительную биологическую эффективность (ОБЭ) излучения. Относительная биологическая эффективность — это отношение поглощенной дозы эталонного излучения к поглощенной дозе данного излучения, вызывающего тот же биологический эффект. В качестве эталонного принято рентгеновское излучение с энергией 180-200 кэВ, при котором линейная плотность ионизации за счет вторичных электронов минимальна по сравнению с другими видами излучения и составляет около 100 пар ионов на 1 мкм в воде.

Мощность дозы – отношение полученной дозы к единице времени.

Количество радиоактивного вещества может быть оценено не только его активностью, но и путем сравнения мощности его излучения с мощностью доз излучения эталонного источника. Так, в качестве меры количества у-излучающего радионуклида принят гамма-эквивалент источника — условная масса точечного источника радия-226, создающего на данном расстоянии такую же мощность экспозиционной дозы, как и данный источник. Единицей гамма-эквивалента является килограмм-эквивалент радия (кг-экв радия) и его дольные величины — г-экв радия, мг-экв радия, создающие на расстоянии 1 см мощность экспозиционной дозы соответственно 8, 4 * 10⁶; 8, 4 * 10³; 8, 4 Р/ч. Например, если источник кобальт-60 создает на расстоянии 1 см мощность экспозиционной дозы 16, 8 Р/ч, то его гамма-эквивалент будет равен 2 мг-экв радия.