Числовая зависимость между системными и внесистемными единицами активности и доз излучения

Единицей измерения активности является одно ядерное превращение в секунду. В системе единиц СИ она получила название беккерель (Бк).

Дозиметрические величины и единицы их измерения

Как известно, при распаде ядер атомов его продукты вылетают с боль­шой скоростью. Встречая на своем пути ту или иную преграду, они про­изводят в ее веществе различные изменения. Воздействие излучения на вещество будет тем больше, чем больше распадов происходит в единицу времени. Для характеристики числа распадов вводится понятие актив­ности радиоактивного вещества, под которым понимают число само­произвольных ядерных превращений за единицу времени, т. е. скорость распада ядер радионуклида.

За внесистемную единицу активности принят кюри (Ки) — актив­ность такого количества радионуклида, в котором происходит 3,7-10¹⁰ актов распада в секунду. На практике широко пользуются производными единицами: милликюри и микрокюри. Под удельной активностью пони­мают активность, отнесенную к единице массы или объема, например Ки/г, Ки/л и т. д.

Для характеристики воздействия ионизирующего излучения на ве­щество введено понятие дозы облучения.

Доза излучения (облучения) — это количество энергии ионизирующе­го излучения, поглощенное единицей массы за время облучения. Разли­чают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы (табл. 9.6.).

Таблица 9.6.

	Название и обозначение единицы
Показатель	Связь между единицами
	СИ	внесистемной
Активность	Беккерель(Бк)=	Кюри (Ки)	1Ки = 3,7-1О^1ОБк
	=1 распад/с		1 Ки = 10^3 мКи = 10^б мкКи
Доза:			1 Р = 2,58-Ю"^4 Кл/кг
экспозиционная	Кулон на килограмм	Рентген(Р)	1 Кл/кг = 3,88-10^3Р
	(Кл/кг)		1 рад = 0,01
поглощенная	Грей (Гр)	рад	1 Гр = 100 рад
эквивалентная	Зиверт (Зв)	бэр	1 бэр - 0,01 Зв
			1 Зв = 100 бэр

Внесистемная единица экспозиционной дозы — рентген (Р). 1 рент­ген — это такая доза гамма-излучения, при которой в 0,001293 г (1см³ сухого воздуха при нормальных условиях) образуются ионы, несущие за­ряд в одну электростатическую единицу количества электричества каж­дого знака; 1 Р = 2,58 • 10"⁴ Кл/кг = 0,88 рад.

Поглощенная доза не учитывает, какой вид излучения воздействовал на организм человека. Если принять во внимание этот факт, то дозу следу­ет умножить на коэффициент, отражающий способность излучения дан­ного вида повреждать ткани организма. Пересчитанную таким образом дозу называют эквивалентной дозой D_3KB. Ее вычисляют по формуле

На организм воздействует не вся энергия излучения, а только погло­щенная энергия. Количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела (тканями организма), называется поглощенной дозой D_n. Она определяется как отношение поглощенной энергии к массе вещества:

£>_п = Wlm,

где W — поглощенная энергия ионизирующего излучения, Дж;

т — мас­са вещества, кг.

Единица поглощенной дозы — фей (Гр), 1 Гр = 1 Дж/кг. На практике применяется также внесистемная единица — рад, 1 рад = 100 эрг/г = = 110-² Дж/кг = 0,01 Гр.

Поглощенная доза излучения зависит от свойств излучения и погло­щающей среды. Однако она не может служить характеристикой рентге­новского и у-излучений по их воздействию на среду.

До последнего времени в качестве характеристики рентгеновского и у-излучений по эффекту ионизации используют так называемую экспози­ционную дозу. Экспозиционная доза D₃ выражает энергию фотонного из­лучения, преобразованную в кинетическую энергию вторичных электро­нов, производящих ионизацию в единице массы атмосферного воздуха. Она определяется по формуле

А, = 4^lmv

где q — суммарный электрический заряд, Кл;

т_ъ — масса воздуха, кг.

За единицу экспозиционной дозы принимают кулон на килограмм (Кл/кг) — доза, при воздействии которой на 1 кг сухого атмосферного

_Гд_е £>_п — поглощенная доза; К — безразмерный коэффициент качества излучения, характеризующий степень неблагоприятных последствий при облучении разными видами излучения. Например, для у- и (3-излучения К = 1, для а-излучения с энергией меньше 10 МэВ этот коэффициент принимают равным 20.

Единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (биологичес­кий эквивалент рада). Один бэр соответствует такому облучению орга­низма, при котором наблюдается тот же биологический эффект, что и при дозе гамма-излучения в один рад. В системе СИ раду соответствует грей (1 Гр = 100 рад = 1 Дж/кг), а бэру соответствует зиверт (1 Зв = = 100 бэр).

Разные органы или ткани тела человека имеют разные чувствитель­ности к излучению. Например, при одинаковой эквивалентной дозе облу­чения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе. Поэтому введено понятие эффективной эквивалентной дозы.

Величина, которая используется как мера риска возникновения отда­ленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его ор­ганов с учетом их радиочувствительности, называется эффективной до­зой. Она представляет собой сумму произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий взвешенный коэффициент для данного орга­на или ткани и также измеряется в зивертах (Зв).

Соотношения между внесистемными единицами рентгеном и радом составляют по воздуху 1 Р = 0,88 рад, биологической ткани 1 Р = 0,93 рад. Один рад составляет примерно 1,14 Р.

Поглощенная, эквивалентная, эффективная и экспозиционная дозы, отнесенные к единице времени, носят название мощности соответствую­щих доз.

Радиоактивное загрязнение местности и различных объектов характе­ризует мощность дозы излучения (уровень радиации Р) — отношение дозы излучения (D) ко времени (/):

P = Dlt.

Дата добавления: 2014-11-20