![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Дозовые характеристики поля ионизирующих излучений
Характеристики поля ИИ: дозы и мощности доз. Ионизирующие излучения, воздействуя на окружающую среду, вызывают определенный радиационный эффект облучения. Исторически первым был обнаружен и измерен ионизационный эффект излучения в воздухе и назван экспозиционной дозой (иногда - дозой излучения). Экспозиционная доза (X) - количественная характеристика поля ионизирующего излучения, характеризующая его ионизирующие возможности. Единицей экспозиционной дозы является рентген (Р). При воздействии излучения на воздух доза в 1 Р обуславливает образование в 1 см3 сухого воздуха при атмосферном давлении и температуре +18°С ионов, несущих суммарный заряд в 1 электростатическую единицу каждого знака, что соответствует 2, 083-109 пар ионов. Рентген является внесистемной единицей (Некоторые авторы счйтают, что в системе СИ рентгену соответствует составная единица кулон/кг, т.е. 1 кулон/кг = 3876 Р.). В практической дозиметрии применяется удобное правило; доза в 1 Р накапливается за 1 час на расстоянии 1 м от источника радия массой 1 г, т.е. имеющего активность ~ 1 Ки. Другой характеристикой взаимодействия ионизирующего излучения с облучаемым объектом явилась поглощенная объектом энергия, названная поглощенной дозой (иногда - дозой облучения). Поглощенная доза (D) - количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела. В системе СИ единица поглощенной дозы - грей (Гр). Грей равен дозе облучения, при которой веществу массой 1 кг передается энергия, равная 1 Дж, т.е. 1 Гр = 1 Дж/кг. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад (Аббревиатура «рад» является транскрипцией с англ. " radiation absorbed doze", т.е. «поглощённая доза облучения».): 1 рад = 100 эрг/г или 1 Гр = 100 рад, т.е. D(Гр) = 0, 01D(paд). Для биологической ткани в поле рентгеновского или γ -излучения поглощенная доза 1 рад примерно соответствует экспозиционной дозе 1 Р: 1Р ≈ 1 рад (точно: 1Р = 0, 93 рад), т.е. можно принять, что для γ - излучения
Следует учитывать, что в поле излучения между источником и облучаемым объектом может находиться экран, ослабляющий энергию, достигающую объект. В таком случае связь между экспозиционной и поглощенной дозами будет:
Между поглощенной дозой определенного вида ионизирующего излучения и вызванным ею радиационным эффектом существует прямая зависимость: чем больше поглощенная доза, тем больше радиационный эффект. Примером может служить почернение фотопленки в поле R- или γ - излучения: чем больше доза, тем интенсивнее почернение фотослоя. Обнаружено, что на биологические объекты равные поглощенные дозы ионизирующих излучений различных видов оказывают разное воздействие, что приводит к разным радиационным эффектам. Для учета таких эффектов, производимых одинаковой поглощенной дозой разных видов ионизирующих излучений, медицина ввела понятие эквивалентной дозы (Н) и взвешивающих коэффициентов (Wr), для каждого излучения (r):
Следует сказать, что медицину часто интересуют более детальные радиобиологические эффекты, проявляющиеся в отдельных частях тела человека, в его органах или тканях. Известно, что одни из них более радиочувствительны, чем другие. Например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение гонад особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому для учета меры риска от последствий облучения отдельных органов человека было введено понятие эффективной дозы (Em), которая определяется как произведение эквивалентной дозы в органе (Нт) на взвешивающий коэффициент данного органа (Wm) (см. рис.9): Единицей измерения эффективной дозы также является зиверт.
Таким образом, можно констатировать, что экспозиционная и поглощенная дозы могут определяться путем измерения определенных параметров среды и облучаемого тела, тогда как эквивалентная и эффективная дозы определяются с учетом дополнительных коэффициентов как их функции. Второй группой параметров, характеризующих поле ионизирующих излучений, являются мощности экспозиционной и поглощенной доз (мощности эквивалентной и эффективной доз на практике не используются). Мощность дозы в момент t это отношение приращения дозы dX, dD за интервал времени dt к этому интервалу:
Размерность мощности экспозиционной дозы - [Р/час], а поглощенной - [Гр/с], или внесистемная величина- [рад/час]. Мощности доз могут быть постоянными или изменяться во времени по определенному закону, поэтому дозы могут вычисляться обычным интегрированием
|