Понятие о дозах облучения

Доза излучения - это энергия излучения, поглощенная определенной массой облучаемого вещества.

Экспозиционная доза - это отношение суммарного заряда ионов одного знака, созданного фотонным излучением в сухом атмосферном воздухе, к массе воздуха в элементарном объеме. Единица экспозиционной дозы в системе SI - кулон на килограмм воздуха (Кл/кг) - это доза, при которой все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в объеме воздуха массой 1 кг, производят ионы, несущие электрический заряд 1 кулон (Кл) каждого знака. Внесистемная единица рентген (Р) – это доза фотонного излучения, при прохождении которой через 0,001293 г (1 см³) воздуха в результате завершения всех ионизационных процессов создаются ионы, несущие 1 электростатическую единицу количества электричества каждого знака. 1Р = 2,58· 10^-4 Кл/кг; 1 Кл/кг = 3,88· 10³ Р.Экспозиционная доза используется для количественной оценки ионизирующего действия поля гамма- и рентгеновского излучения.

Поглощенная доза - энергия излучения, поглощенная в единице массы облучаемого вещества (кроме воздуха), измеряемая в системе SI в джоулях на килограмм (Дж/кг). Единица поглощенной дозы - Грей (Гр), внесистемная единица – рад (radiation absorbed dose): 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад. 1 рад = 100 эрг/г = 1· 10^-2 Дж/кг. Мощность поглощенной дозы выражается в Гр/сек, 1 рад/сек = 0,01 Гр/сек.

Поглощенная доза энергии характеризует взаимодействие поля и вещества, т.е. радиационный эффект для всех видов физических и химических тел, кроме живых организмов. При одинаковом поле (равной экспозиционной дозе) поглощенная доза прямо пропорционально зависит от порядкового номера поглощающего элемента в таблице Менделеева. Следовательно, величина поглощенной дозы зависит от экспозиционной дозы и от элементного состава поглощающего вещества. Поглощенная доза вызывает нагрев, физические и химические превращения вещества. Поглощенная доза накапливается со временем.Лучевое поражение зависит от мощности дозы, т.е. от продолжительности воздействия.

Измерить поглощенную дозу непосредственно в человеческом организме трудно, но возможно при использовании тканеэквивалентных детекторов. Эквивалентом тканей являются органические вещества, вода, сложные композиции, ткани, которые размещают в полостях тела или в его моделях – фантомах.

Эквивалентная доза внешнего облучения - доза, поглощенная в органе или ткани организма и умноженная на взвешивающий коэффициент для конкретного вида излучения (W_R – табл. 21). Количественно W_R = ОБЭ (относительной биологической эффективности излучения) = КК (коэффициенту качества лучей). W_R и ОБЭ используются в радиобиологии и медицине, КК - в радиофизике. Единица эквивалентной дозы в системе SI - Зиверт (Зв): 1 Зв = 1 Гр×W_R = 100 рад×W_R = 100 бэр; внесистемная единица - бэр (биологический эквивалент рада).

Таблица 21. Относительная биологическая эффективность