Экспозиционная доза

Измерить число пар ионов непосредственно в глубине тканей живого организма сложно. В связи с этим для количественной характеристики рентгеновского и g–излучения, действующего на объект, определяют сна­чала экспозиционную дозу в воздухе, а затем расчетным путем определяют поглощенную дозу для тканей и органов организма. Экспозиционную дозу определяют по ионизирующему действию излучения в определенной массе воздуха и только при значениях энергии рентгеновского и g–излучения в диапазоне от десятков килоэлектрон–вольт до трех мегаэлектрон–вольт.

Экспозиционная доза рассчитывается только для рентгеновского и g–излучения, т.к. только кванты этих излучений достаточно долгопробежные и могут создавать равномерное наружное облучение, а α– и β–излучения короткопробежные, большая их часть поглощается одеждой и кожей, и они не представляют большой опасности для внутренних органов.

Экспозиционная доза – это количественная характеристика рентге­новского и g–излучения, основанная на их ионизирующем действии и вы­раженная суммарным электрическим зарядом ионов одного знака, образо­ванных в элементарном объеме воздуха в условиях электронного равнове­сия. За единицу экспозиционной дозы в Международной системе единиц (СИ) принят один кулон электрического заряда в одном килограмме облу­чаемого воздуха.

Кл/кг – это такая экспозиционная доза рентгеновских и g–лучей, под действием которой в 1 кг сухого воздуха образуется число пар ионов, сум­марный заряд каждого знака которых равен одному кулону. Это число составляет 6,24 ∙ 10¹⁸ пар ионов.

На практике до сих пор применяют внесистемную единицу экспози­ционной дозы – рентген. Рентген (Р) – единица экспозиционной дозы, при которой в 1 см³ воздуха (0,001293 г) при нормальных условиях образуется 2,082 ∙ 10⁹ пар ионов. Обычно используют произ­водные рентгена – дробные доли: миллирентген – мР (тысячные доли рент­гена), микрорентген – мкР (миллионные доли рентгена) – (мкР = 10^–6 Р, мР=10^–3Р).

При определении действия радиации на какую–либо среду (особенно при облучении живого организма) необходимо учитывать не только об­щую дозу, но и время, за которое она получена. Поэтому вводится понятие мощность дозы. Мощность экспозиционной дозы (уровень радиации) – это доза, отнесенная к единице времени: Р/ч, мР/ч, мкР/ч. В Между­народной системе единиц мощность экспозиционной дозы выражается в А/кг (ампер на кг). Взаимосвязь между единицами экспозицион­ной дозы следующая: 1 Кл/кг = 3876 Р; 1 Р = 2,58 ∙ 10^–4 Кл/кг.

Поскольку на образование одной пары ионов в воздухе в среднем за­трачивается 34 эВ, то энергетический эквивалент рентгена в 1 см³ воздуха составляет

2,08 ∙ 10⁹ ∙ 34 = 7,08 ∙ 10⁴ МэВ = 0,114 эрг/ см³

или в 1г воздуха – 88 эрг, (0,114: 0,001293 = 88).

Чтобы рассчитать поглощенную дозу в тканях организма, сначала определяют поглощенную дозу в воздухе, а затем, используя переходный коэффициент, переходят к поглощенной дозе в тканях.

Так, например, зная, что на образование 1 пары в воздухе затрачива­ется 34эВ энергии (1эВ = 1,6 ∙ 10^–19 Дж), можно рассчитать, что при экспо­зиционной дозе в воздухе в 1 Кл/кг на ионизацию 1кг воздуха (образование

6,24 ∙ 10¹⁸ пар ионов) затрачивается 34Дж.

6,24 ∙ 10¹⁸ ∙ 34/1,6 ∙ 10^–19 = 33,94Дж/кг,

т.е. при экспозиционной дозе в 1 Кл/кг поглощенная доза в воздухе составит 34 Дж/кг.

От поглощенной дозы в воздухе к поглощенной дозе в биологиче­ской ткани переходят с использованием множителя 1,09, т.е. при облуче­нии организма экспозиционной дозой в 1 Кл/кг ткани организма поглоща­ют 37 Дж/кг энергии ионизирующих излучений (34 Дж/кг ∙ 1,09=37 Дж/кг).

Дата добавления: 2014-11-29