Доза излучения

/8780/conversions/ae1b7b8b941d4dcf28eb4ac945b7f256-big.jpg

Ранее мы определили, что такое ионизирующее излучение (ИИ), и что является его источником. ИИ оказывает действие, представляющее сложный процесс, на любой объект. Мерой служит количество поглощенной в организме энергии, а для количественной оценки вводится понятие «дозы».

Доза излучения – это количество энергии, которое поглощает организм или материал при воздействии ионизирующего излучения (гамма-лучи, рентген, альфа-, бета-частицы и др.).

Типы доз

Чтобы лучше разобраться, стоит понять, что в дозиметрии разделяют основные типы доз. Это необходимо для того, чтобы оценить ситуацию при влиянии. Последствия облучения зависят от величины поглощенной энергии, вида излучения, объема облученной ткани, а также индивидуальных особенностей человека, типа тканей и органов.

Тип дозы	Единица измерения	Что характеризует?	Где применяется?
Поглощенная доза	Грей (Гр)	Количество энергии излучения, поглощенное единицей массы вещества	Лучевая терапия, радиационная стойкость материалов
Эквивалентная доза	Зиверт (Зв)	Биологический эффект излучения с учетом типа радиации (α, β, γ, нейтроны и др.)	Радиационная защита персонала, оценка риска для здоровья
Эффективная доза	Зиверт (Зв)	Риск для организма с учетом радиочувствительности разных тканей (взвешивающие коэффициенты)	Медицинская диагностика (рентген, КТ), радиационный мониторинг
Мощность дозы	Зв/ч, мкЗв/ч	Скорость накопления дозы за единицу времени	Контроль радиационного фона на АЭС, в рентген-кабинетах
Экспозиционная доза	Кулон/кг (Кл/кг), Рентген (Р)	Ионизация воздуха рентгеновским или γ-излучением (устаревшая, но иногда применяется)	Дозиметрия в радиологии

Как же рассчитать необходимую величину?

Поглощённая доза → какое количество энергии излучения поглощено в единице массы облучаемого вещества → Эквивалентная доза учитывает относительную биологическую эффективность различных видов радиации → а эффективная доза отражает суммарный эффект облучения с учётом радиочувствительности органов и тканей.

экспозиционная доза = Σ заряд ионов в объеме воздуха / масса воздуха в этом объеме
поглощенная доза = поглощенная энергия / масса поглощающего вещества
эквивалентная доза = поглощенная доза × взвешивающий коэффициент данного вида излучения
эффективная доза = Σ эквивалентная доза × взвешивающие коэффициенты для органов
мощность дозы = доза / время

Взвешивающий коэффициент данного вида излучения

Вид излучения	Взвешивающий коэффициент WR
Фотоны любых энергий	1
Электроны любых энергий	1
Нейтроны с энергией <10 кэВ	5
Нейтроны от 10 кэВ до 100 кэВ	10
Нейтроны от 100 кэВ до 2 МэВ	20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ	10
Нейтроны более 20 МэВ	5
Протоны с энергией более 2 МэВ	5
Альфа-частицы, осколки деления	20

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов

Орган или ткань человека	Взвешивающий коэффициент WT
Гонады	0,20
Костный мозг (красный)	0,12
Толстый кишечник	0,12
Легкие	0,12
Желудок	0,12
Грудная железа	0,05
Печень	0,05
Пищевод	0,05
Щитовидная железа	0,05
Кожа	0,01
Клетки костных поверхностей	0,01
Остальное	0,05

Какая доза измеряется дозиметром?

Основной единицей измерения является – мощность дозы или мера поглощённой дозы излучения, учитывающая биологическое воздействие на организм.

Мощность эквивалентной дозы — мера радиационного воздействия на живые организмы, учитывающая тип и энергию излучения. Измеряется в микрозивертах в час (мкЗв/ч).

Амбиентный эквивалент дозы (амбиентная доза) — величина, которая характеризует радиационную обстановку на объекте и показывает дозу, которую получил бы человек, если бы находился в определённой точке поля излучения.Мощность амбиентного эквивалента дозы используется для мониторинга рабочих мест и контроля радиационной обстановки в помещениях.

Разница между МЭД и МАЭД в том, что первое понятие описывает дозу излучения, поглощённую организмом, а второе — мощность дозы гамма-излучения в целом.

Современные электронные прямопоказывающие дозиметры предназначены для измерения мощности эквивалентной дозы (МЭД) и эквивалентной дозы (ЭД).

Примеры таких дозиметров ДКГ-PM1211, ДКГ-PM1300, или ДКГ-PМ1611.

/8774/conversions/0101ad05d1dc3cc78a1958286a39f955-big.jpg

Дозиметры гамма-излучения
серии ДКГ-PM1211

/8775/conversions/76c6f2e5181c07520f5a27bb519e9316-big.jpg

Дозиметр индивидуальный
ДКГ-PM1300

Автоматизированная система радиационного контроля позволяет контролировать радиационную обстановку и обеспечивать радиационную безопасность различных помещений и объектов. Такая система производит постоянное измерение мощности амбиентного эквивалента дозы (МАЭД), результат измерения отображается на информационном табло.

Норма дозы

Не вся норма дозы опасна для организма. Каждый день мы подвергаемся естественному облучению: космические лучи, из почвы и еды мы получаем небольшие дозы. Также некоторую часть дозы мы получаем при ежегодных медицинских обследованиях и при авиаперелетах.
Не всякая доза опасна – наш организм адаптирован к естественному излучению. Риск возникает только при резком превышении норм. Пределы и нормы устанавливает специальный документ – Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009. Ниже в таблице приведены значения.

/8776/conversions/88d0e31f494e0ad6239527f0fde09f24-big.jpg

Персонал – лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или работающие на радиационном объекте или на территории его санитарно-защитной зоны и находящиеся в сфере воздействия техногенных источников (группа Б).

Вывод

•  Чтобы оценить степень опасности дозы, необходимо разобраться: о каком типе дозы идет речь, и какое излучение было зафиксировано.
•  Доза излучения = не просто цифра, а важный параметр контроля, у которого тоже есть пределы допустимых границ.
•  Контроль дозы осуществляется с помощью дозиметра.

Следующее определение