АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Дозиметрия ионизирующих излучений

Читайте также:
  1. А) Спектр света и значение разного типа излучений
  2. Б. Влияние на организм человека электромагнитных полей и излучений (неионизирующих)
  3. Биологическое действие ионизирующих излучений
  4. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
  5. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом
  6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ С ВЕЩЕСТВОМ (физическая стадия)
  7. Взаимодействие ядерных излучений с веществом
  8. Виды ионизирующих излучений
  9. Виды ионизирующих излучений, их физическая природа и особенности распространения.
  10. Виды ионизирующих излучений, их характеристика
  11. Виды ионизирующих излучений.
  12. Виды ионизирующих излучений. Проникающая и ионизирующая способность разных видов ионизирующих излучений

Действие ионизирующего излучения на вещество оценивают дозой энергии , поглощенной единицей массы вещества за все время облучения.

Эту характеристику называют поглощенной дозой излучения D

. (11)

Единицами измерения этой величины являются: в системе СИ – грей (Гр), , внесистемная единица – рад (Radiation absorbed dose); 1 рад = 10-2 Гр.

Непосредственное измерение поглощенной дозы практически выполнить трудно, т.к. тело неоднородно, энергия рассевается телом по всем направлениям и т.д. Поэтому вводят еще одну характеристику для рентгеновского и γ-излучения – экспозиционную дозу излучения Х,которая является мерой ионизации воздуха рентгеновскими иγ-лучами.

Экспозиционная доза излучения Х численно равна заряду ионов, образованных радиоактивным излучением в 1 кг сухого воздуха (вблизи поверхности поглощающего тела)

. (12)

Единицей измерения экспозиционной дозы в системе СИ является кулон на килограмм (), внесистемной единицей – рентген (Р); . Экспозиционную дозу измеряют дозиметром и по результатам измерений вычисляют поглощенную дозу по формуле

, (13)

где f – коэффициент, зависящий от типа поглощающей радиоактивное излучение ткани (для мягких тканей он равен примерно единице). Формулу (13) можно использовать лишь тогда, когда обе дозы измеряются во внесистемных единицах: радах и рентгенах.

Для определенного вида излучения биологическое действие обычно тем больше, чем больше доза излучения. Однако различные излучения даже при одной и той же поглощенной дозе оказывают разные воздействия. В дозиметрии принято сравнивать биологические эффекты различных излучений с соответствующими эффектами, вызванными рентгеновскими и γ-излучениями.

Коэффициент , показывающий, во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения больше, чем рентгеновского и g-излучения, при одинаковой дозе излучения в тканях, называется коэффициентом качества. В радиобиологии его называют также относительной биологической эффективностью (ОБЭ). Коэффициент качества устанавливают на основе опытных данных, его величина зависит не только от вида, но и от энергии частицы. В таблице 1 приведены значения коэффициента для некоторых видов излучений (в скобках указана энергия частиц).

Таблица 1

Вид излучения Коэффициент качества
Рентгеновское, g- и b- излучения  
Тепловые нейтроны (~ 0,01 эВ)  
Нейтроны (5 МэВ)  
Нейтроны (0,5 МэВ), протоны  
a-излучение  

Поглощенная доза совместно с коэффициентом качества дает представление о биологическом действии ионизирующего излучения, поэтому произведение kD используют как единую меру этого действия и называют эквивалентной (биологической) дозой Н:

Н = k D. (14)

В системе СИ единицей измерения эквивалентной дозы является зиверт (Зв), внесистемная единица измерения называется бэр (биологический эквивалент рентгена); 1 бэр = 10-2 Зв. Эквивалентная доза в бэрах равна дозе излучения в радах, умноженной на коэффициент качества.

Естественные радиоактивные источники (космические лучи, радиоактивность недр, воды, радиоактивность ядер, входящих в состав человеческого тела и др.) создают фон, соответствующей эквивалентной дозе 125 мбэр. Предельно допустимой эквивалентной дозой при профессиональном излучении считается 5 бэр в течение года. Минимальная летальная доза от γ- излучения около 600 бэр. Эти данные соответствуют облучению всего организма.

Важна не только доза облучения, но и время, в течение которого объект подвергается облучению. Дозу, отнесенную ко времени, называют мощностью дозы. Мощности поглощенной, экспозиционной и эквивалентной доз вычисляются соответственно по формулам:

. (15)

Мощность поглощенной дозы в системе СИ выражается в греях в секунду (). Единицей мощности экспозиционной дозы является , а внесистемной единицей - . Безопасная мощность дозы, так называемый радиоактивный фон, составляет 12 – 14 (микрорентген в час), при дозе 30 – 50 после достаточно длительного облучения организм начинает болезненно реагировать.

Установим связь между активностью А радиоактивного препарата – источника γ-фотонов – и мощностью экспозиционной дозы . Из источника И (рис.2) γ – фотоны вылетают по всем направлениям. Число этих фотонов пронизывающих 1 м2 поверхности некоторой сферы радиусом r в 1 с, пропорционально активности и обратно пропорционально площади поверхности сферы S = 4π r 2. Мощность экспозиционной дозы в объеме V зависит от этого числа фотонов, так как именно они вызывают ионизацию. Отсюда получаем:

, (16)

где - постоянная, характерная для данного радионуклида.

Рис.2


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)