Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Дозиметрия




Биофизические основы действия ионизирующего излучения

Основные виды радиоактивного излучения

 

Первоначально при изучении явления радиоактивности были обнаружены 3 вида лучей, испускаемых радиоактивными ядрами, которые получили названия α-, β- и γ-лучей. Позже было установлено, что α-лучи — это поток ядер гелия, β-лучи — поток электронов, а γ-лучи — поток квантов электромагнитного излучения с длиной волны λ ≤10-10 м. Кроме перечисленных видов излучения при радиоактивном распаде возникают и потоки быстрых нейтронов, но собственного названия нейтронное излучение не получило.

 

Под воздействием ионизирующего излучения в тканях организма возникают следующие процессы:

• при воздействии излучения на молекулы воды, содержащейся в тканях, происходят различные реакции, названые радиолизом воды;

• воздействие излучения на молекулы органических соединений приводит к образованию возбужденных молекул, ионов, радикалов, перекисей. Эти высокоактивные в химическом отношении соединения будут взаимодействовать с остальными молекулами биологической системы, что, в свою очередь, приведет к нарушениям мембран, клеток, а следовательно, и функций всего организма.

Отметим общие закономерности биологического действия ионизирующего излучения:

• большие нарушения при малой поглощенной энергии;

• действие на последующие поколения через наследственный аппарат клетки;

• характерен скрытый, латентный период;

• разные части клеток по-разному чувствительны к излучению;

• прежде всего, поражаются делящиеся клетки, что особенно опасно для детского организма;

• губительное действие на ткани взрослого организма, в которых есть деление.

 

Дозиметрия — раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором изучают величины, характеризующие действие ионизирующего излучения на вещества, а также методы и приборы для их измерения.

Количественно действие ионизирующего излучения (независимо от его природы) оценивается по энергии, переданной веществу. Для этого вводится величина — доза излучения (доза — порция).

а) Поглощенная доза

Поглощенная доза (D) — величина, равная отношению энергии А.Е, переданной элементу облучаемого вещества, к массе т этого элемента:

 

В СИ единицей поглощенной дозы является грей [Гр].

1 Гр соответствует дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж.

Иногда пользуются внесистемной единицей поглощенной дозы — рад.

1рад=10-2Гр.

Практическое определение поглощенной дозы затруднено из-за неоднородности тела, рассеивания энергия излучения по различным направлениям и т. п. Для электромагнитного излучения поглощенную телом дозу можно оценить по ионизирующему действию излучения в воздухе, окружающем объект.

б) Экспозиционная доза

Экспозиционная доза оценивает действие рентгеновского и g-излучения по ионизации, вызываемой ими в воздухе, окружающем облучаемое тело.

Экспозиционной дозой (X) называется отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, созданных излучением в некотором объеме воздуха, к массе воздуха в этом объеме.

В СИ единицей экспозиционной дозы является кулон на килограмм.

1 Кл/кг соответствует экспозиционной дозе фотонного излучения, при которой в результате ионизации в 1 кг сухого воздуха (при нормальных условиях) образуются ионы, несущие заряд, равный 1 Кл каждого знака.

На практике пользуются единицей, которая называется рентген [Р].

1Р = 2,58·10-4Кл/кг.

При экспозиционной дозе 1 Р в результате ионизации в 1 см3 сухого воздуха при нормальных условиях образуется 2 • 109 пар ионов. Связь между поглощенной и экспозиционной дозами:

D = f·X, (12.29)

где ƒ — некоторый коэффициент, зависящий от облучаемого вещества и энергии фотонов.

Для костной ткани ƒ = 1 — 4,5. Для воды и мягких тканей ƒ 1. Следовательно, поглощенная доза излучения в радах численно равна соответствующей экспозиционной дозе в рентгенах ( 1 рад = 1 Р). Это определяет удобство использования внесистемных единиц рад и Р.

в) Эквивалентная доза

При облучении живых организмов возникают биологические эффекты, величина которых при одной и той же поглощенной дозе различна для разных видов излучений. По этой причине принято сравнивать биологические эффекты, вызываемые любыми ионизирующими излучениями, с эффектами от рентгеновского и γ-излучений. Коэффициент, показывающий во сколько раз радиационная опасность данного вида излучения выше, чем радиационная опасность рентгеновского излучения (при одинаковой поглощенной дозе), называется коэффициентом качества излучения (K) Для рентгеновского и γ-излучений К = 1, а для всех других видов ионизирующего излучения К устанавливается на основании радиобиологических данных.

Эквивалентной дозой (Н) называется произведение коэффициента качества излучения на поглощенную дозу:

 

H = K·D. (12.30)

Единица измерения эквивалентной дозы имеет такую же размерность, что и единица поглощенной дозы, но название у нее другое. В СИ единицей эквивалентной дозы является зиверт [Зв]:

1 Зв = 1 Дж/кг.

Внесистемная единица эквивалентной дозы — бэр:

1 бэр = 10-2 Зв.

Коэффициент качества устанавливается на основании опытных данных. Он зависит не только от вида частицы, но и от ее энергии. В табл. 12.5 представлены приближенные значения К для некоторых излучений.

Таблица 12.5




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-09; Просмотров: 452; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.015 сек.