Что такое доза излучения ? Почему существует так много единиц измерения дозы – рад, грей, рентген, бэр, зиверт?

Действие ионизирующих излучений на организм. Радиационная физика и радиобиология.

Есть ли в России единый нормативный документ, лежащий в основе правил работы с источниками ионизирующих излучений и в условиях их воздействия?

Да, разумеется. С 1 января 2000 г. это – Нормы радиационной безопасности НРБ-99. Они разработаны с учётом действующих федеральных законов и рекомендаций Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ). Их соблюдение по действующему российскому законодательству является строго обязательным во всех случаях.

Доза излучения является основным понятием, характеризующим меру воздействия ионизирующего излучения и возможные последствия этого воздействия. С этим и сейчас согласны все, и раньше никаких разногласий тут не возникало. Гораздо хуже дело до недавних пор обстояло с его физической интерпретацией, терминологической базой и, в особенности, единицами. Всё это – отголоски многолетней терминологической и метрологической неопределённости, царившей в радиационной физике вплоть до последнего времени, пока действующими НРБ-99 не были приняты обязательные безальтернативные терминология и система единиц, характеризующие понятие дозы.

По НРБ-99 вводятся следующие основные понятия, относящиеся к термину «доза»:

1. Поглощённая доза – энергия, передаваемая единице массы вещества при воздействии на него ионизирующим излучением. Единицей поглощённой дозы является грей (Гр) – доза, соответствующая поглощению 1 джоуля энергии в 1 кг вещества. Использовавшаяся ранее внесистемная единица поглощённой дозы – рад – равен 0,01 Гр и НРБ-99 не признается (хотя и упоминается в них).

2. Доза эквивалентная – поглощённая доза в органе или ткани, умноженная на взвешивающий коэффициент для данного вида излучений. Взвешивающий коэффициент эквивалентной дозы учитывает относительную биологическую эффективность различных видов излучений (1 для гамма-квантов и электронов, 5…20 для нейтронов различных энергий, 20 для α-частиц при внутреннем облучении и т. д.). Единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв).

3. Доза эффективная – величина, используемая как мера риска возникновения отдалённых негативных последствий облучения с учётом индивидуальной радиочувствительности различных органов и тканей тела. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на взвешивающие коэффициенты эффективной дозы, которые изменяются в пределах от 0,20 (половые железы) до 0,01 (кожа, клетки костных поверхностей). Единица эффективной дозы – зиверт (Зв).

Совокупность взвешивающих коэффициентов эффективной дозы имеет существенную особенность: их сумма равна единице (условие нормировки). Легко понять, что это соответствует важнейшему частному случаю, когда ионизирующее излучение с достаточной проникающей способностью воздействует не на отдельные органы с разной радиочувствительностью, а на всё тело. Так происходит при воздействии на организм обширных полей внешнего нейтронного и/или γ-излучения. Большое значение взвешивающего коэффициента эффективной дозы делает этот случай, при достаточной интенсивности полей излучения, очень опасным, в чём мы и убедимся в дальнейшем. Следует отметить также, что он весьма важен для практической аппаратурной дозиметрии. К этому мы также ещё вернёмся.

4. Доза эффективная коллективная – мера коллективного риска возникновения отдалённых эффектов обучения. Она равна сумме индивидуальных эквивалентных (эффективных) доз для рассматриваемой группы населения или персонала. Единица эквивалентной (эффективной) коллективной дозы – человеко-зиверт (чел.-Зв). Понятие коллективной дозы используется при совокупной (включающей экономические, социальные, медицинские и иные аспекты) оценке как штатных радиационных последствий реализации каких-либо технологий (необязательно ядерных), так и в случаях аварий или инцидентов.

5. Доза, отнесенная ко времени воздействия излучения, называется мощностью дозы. Она измеряется в греях или зивертах, отнесенных к единице времени (секунде, минуте или часу). Следует понимать, что мощность дозы – это не только количественный, но и важнейший качественный показатель, в большой мере характеризующий вероятные последствия облучения организма. Любители солнечных ванн хорошо знают, что загорать по полчаса в течение двадцати дней отпуска или десять часов в течение его первого дня – далеко не одно и то же: в первом случае кожа приобретет требуемый бронзовый оттенок, во втором – неминуем сильнейший ожог, хотя доза солнечного ультрафиолета в обоих случаях одна и та же. Точно так же обстоит дело с ионизирующей радиацией: при одинаковой дозе всегда опаснее большая однократная мощность дозы. Причина этого состоит в том, что организм обладает до некоторых пределов способностью к постепенной самореабилитации, но при больших разовых лучевых поражениях эти пределы оказываются превзойденными.

Иные интервалы времени при определении мощности дозы НРБ-99 не предусмотрены, но для года введено специальное понятие эффективной (эквивалентной) годовой дозы. Оно является одним из важнейших при нормировании дозовых нагрузок.

6. Доза эффективная (эквивалентная) годовая – сумма эффективной (эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалентной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год. Единица годовой эффективной дозы – зиверт (Зв).

Все другие понятия, связанные с термином «доза», вводится в НРБ-99 с опорой на только что приведённые основные понятия.

Это – всё, никаких иных интерпретаций этого термина НРБ-99 не предусматривают. Введение же для него каких-либо иных понятий и величин имеет сейчас ничуть не больше оснований, чем использование, наряду с метрической системой мер, единиц типа аршина, сажени, размера ячменного зерна или толщины волоска с ослиной морды.

В этом же смысле некоторые следующие вопросы и ответы на них носят характер разъяснений и своего рода комментариев к НРБ-99, но не более того. Это и понятно: закон, по самому смыслу этого понятия, можно толковать, даже критиковать, но нельзя произвольно дописывать или изменять, а тем более игнорировать.

А как же старый, добрый рентген? К нему все так привыкли…

Ничего не поделаешь – придется отвыкать. Иного способа избавиться от терминологического, да и смыслового, разброда в системе дозиметрических единиц нет. В качестве утешения можно лишь добавить, что специалистам в области радиационной физики, радиобиологии и медицины, работавшим с радами, рентгенами и бэрами многие годы, если не десятки лет, будет еще сложнее – учиться всегда легче, чем переучиваться. Но и они, понимая необходимость такого шага, воспринимают его если не с радостью, то с пониманием.

Дата добавления: 2015-07-13