Читайте также:
|
|
Для количественной оценки действия ионизирующего излучения на облучаемый объект в радиационной дозиметрии введено понятие «доза». Различают поглощенную, экспозиционную, эквивалентную и эффективную дозы.
1. Экспозиционная доза Х -- количественная характеристика рентгеновского и g-излучений.
где, dQ – полный заряд ионов одного знака, образовавшихся под действием излучения в сухом чистом воздухе при нормальных условиях (105 Па, 0°С)
m – масса воздуха, кг
Размерность в системе СИ - Кл/кг, специального названия не имеет.
Внесистемная единица – рентген, P
1 P = 2,6 ×10-4 Кл / кг
2. Поглощённая доза Д – количественная характеристика любого ионизирующего излучения - количество энергии ионизирующего излучения, поглощённое единицей массы какого-либо физического тела, например, тканью организма.
Д = d E / dm, Дж / кг
где E – энергия, поглощённая в веществе, Дж
m – масса вещества, кг
Размерность поглощенной дозы в системе СИ - грей, Гр. Внесистемная единица:
1 рад = 0,01 Гр. Для рентгеновского, g - и b - излучения
1 Р = 0,88 рад» 1 рад
Символ поглощенной дозы иногда записывают так: ДRT – доза ионизирующего излучения R, поглощённая органом или тканью Т (см. табл. 2).
Радиобиологический эффект, например болезнь, зависит не только от поглощённой дозы, но и от линейной плотности ионизации, т.е. от количества пар ионов, образующихся на единице длины пути, пройденного ионизирующей частицей.
3. Эквивалентная доза H – количественная характеристика любого ионизирующего излучения, учитывающая разную линейную плотность ионизации среды излучением R (рис.3).
a:::::::::
b::::::::::
g::::::::::
Рис. 3. На рисунке траектории квантов и частиц ионизирующего излучения проявлены образовавшимися парами положительно и отрицательно заряженных ионов, возникших при ионизации атомов и молекул среды.
Линейная плотность ионизации r - отношение числа пар ионов DN, образованных a- или b - частицей или g – квантом в среде на пути Dl, к длине этого пути:
Имея, например, одну и ту же начальную энергию, частицы и кванты с разной скоростью расходуют ее на ионизацию атомов и молекул среды, образуя на своем пути дорожку из ионов с разной линейной плотностью (см. третью колонку в табл. 1 и рис. 3). Соответственно и пробег таких частиц и квантов разный (см. вторую колонку табл. 1 и рис. 3)
При одной и той же поглощённой дозе радиобиологический эффект тем сильнее, чем больше линейная плотность ионизации, создаваемая излучением.
Эквивалентную дозу вычисляют по формуле
где Д – поглощенная доза (измеряется физическим прибором)
WR – взвешивающий коэффициент, зависящий от вида излучения R (см. табл. 2)
Размерность в системе СИ: зиверт, Зв.
Внесистемная единица: 1 бэр (биологический эквивалент рентгена).
1 бэр = 0,01 Зв
Эквивалентная доза учитывает способность разных излучений в различной степени разрушать биологическую ткань при одинаковой поглощенной дозе. Как видно из таблицы 2, a-излучение производит наибольшие разрушения в биологических тканях.
Пример. Поглощенная доза 1 Гр g - излучения и поглощенная доза 1/20 Гр a - излучения одинаково разрушают биологические ткани. В обоих случаях эквивалентная доза равна одному зиверту (1 Зв).
Но эквивалентная доза не учитывает разную чувствительность разных органов и тканей к одинаковому разрушению.
4. Эффективная доза Е. Одновременный учёт разной линейной плотности ионизации и разной чувствительности различных тканей организма к разрушению ее ионизирующим излучением (радиочувствительность).
Разные органы или ткани человека имеют разную биологическую чувствительность к облучению, т.е. при одинаковых поглощённых эквивалентных дозах для них будет различным “риск” (вероятность человеку заболеть). Поэтому для вычисления суммарного эффекта облучения всего организма нужно сложить дозы облучения каждого органа, с учётом вида излучения () и радиочувствительности органов (). Такую дозу называют эквивалентно - эффективной или эффективной.
- эквивалентная доза на орган или на ткань Т, Зв
- взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т при расчёте эквивалентно - эффективной дозы (безразмерная величина, см. таблицу 3).
ЕТ – характеризует поглощённую тканью энергию с учётом вида ионизирующего излучения (R) и с учётом неодинаковой чувствительности к этим излучениям разных органов и тканей Т.
Размерность эффективной дозы в системе СИ - зиверт, Зв
Пример. Эквивалентной дозе равномерного облучения всего тела человека с Н = 1 Зв соответствует эффективная доза (суммирование по всем видам тканей из табл.3)
Е = å НтWт = 1 Зв * 0.2 + 1 Зв * 0.12 + … + 1 Зв * 0.05 = 1 Зв
Однако, эквивалентной дозе облучения только гонад с Н = 1 Зв (все остальные органы человека экранированы от облучения) соответствует эффективная доза
Е = 1 Зв * 0.2 + 0 Зв * 0.12 + … + 0 Зв * 0.05 = 0.2 Зв.
Прочитав раздел «Два вида эффектов при …», можно заключить, что во втором случае (Е = 0.2 Зв) вероятность заболеть раком меньше, чем в первом (Е = 1 Зв).
Мощность дозы
Мощность экспозиционной дозы: . Размерность: Р/с, мкР/ч
Мощность поглощённой дозы: . Размерность: Гр/с
Мощность эквивалентной дозы: . Размерность: Зв/с, мкЗв/ч
Мощность эффективной дозы: . Размерность Зв/с, мкЗв/ч
Дата добавления: 2015-04-12; просмотров: 28 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |