Глава 4. Дозиметрия ионизирующих излучений

Дозиметрия ионизирующих излучений – раздел ядерной физики, который занимается количественной оценкой действия ионизирующего излучения на вещество и организм. Говорить об исключительной важности этого раздела для фармацевтов и медиков излишне.

1. ИОНИЗИРУЮЩАЯ И ПРОНИКАЮЩАЯ СПОСОБНОТИ. ЗАЩИТА ОТ ИЗЛУЧЕНИЙ

А.При ионизации от атомов отрываются электроны, атомы превращаются в положительные ионы – катионы. Оторванные электроны могут присоединиться к другим атомам, которые превращаются в отрицательные ионы – анионы. Таким образом при ионизации образуется пара ионов.

Ионизирующая способность излучения оценивается линейной плотностью ионизации i

i = ( пар ионов/ см = пар/см = 1/см)

Линейная плотность ионизации численно равна числу пар ионов dn, образованных на единицу длины пробега dl частицы ионизирующего излучения в воздухе.

Б. Проникающая способность для и - излучения оценивается по среднему линейному пробегу R – расстоянию, на котором скорость частицы при пробеге в данной среде уменьшается до средней скорости теплового движения молекул и частица теряет свою ионизирующую способность.

Для и рентгеновского излучений этот критерий не годится, поскольку нельзя уменьшить скорость фотона до скорости молекул. Фотоны при прохождении через вещество сохраняют скорость распространения электромагнитной волны в этой среде. Но количество фотонов и соответственно интенсивность излучения уменьшаются - вследствие поглощения и рассеяния излучения веществом. И поэтому проникающая способность и рентгеновского излучений оценивается по толщине слоя половинного ослабления ℓ_1/2 - толщине слоя данной среды, при прохождении которого интенсивность излучения уменьшается вдвое. Для очень интенсивных и коротковолновых излучений применяется ещё и толщина слоя десятикратного ослабления ℓ_1/10.

В таблице 4.1 приведены примерные усреднённые ионизирующие и проникающие способности , , и рентгеновского излучений, а также основные способы защиты от них.

ТАБЛИЦА 4. 1

Вид излучения	i, пар ионов/м (в воздухе )	R - для и , ℓ1/2 - для и рент.		Защита
		в воздухе	в организме
	107	5см	0,1мм	Одежда, защитные очки, респираторы, гигиена
	104	50м	2см	Несколько см любого плотного материала.
и рент.	102	500м	1м	В зависимости от жёсткости и интенсивности от нескольких мм до нескольких метров свинца или от десятков до сотен метров почвы, воды, бетона

Видно, что, чем больше ионизирующая способность излучения, тем быстрее теряется его энергия на взаимодействие с атомами вещества, тем меньше проникающая способность излучения.

Поэтому сравнительно легко защититься от - излучения, когда оно приходит снаружи. С другой стороны, это излучение очень опасно, если его источники – радиоактивная пыль попадает в организм. В зоне поражения требуются самые жёсткие меры для защиты пищи, воды а также личной гигиены.

Гораздо труднее защититься от проникающей радиации - и рентгеновского излучений, которые, хотя и оказывает примерно в десятки и больше раз меньшее биологическое действие, чем - излучение, могут быть очень опасны. Всё зависит от интенсивности и жёсткости излучения. От мягкого рентгеновского излучения, применяемого, например, при рентгеновской диагностике в зубоврачебных кабинетах, можно защититься всего несколькими мм свинца. Естественно при очень кратковременном облучении. А вот от жёсткого характеристического рентгеновского излучения и от - излучения больших интенсивностей защита куда более серьёзная.

2. ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ВЕЩЕСТВО

А. - излучение

- частицы – ядра атома гелия , вылетающие из ядра при - распаде с огромной скоростью порядка 10⁷ м/с и несущие огромную энергию до 10 МэВ:

1. Производят очень большое ионизирующее действие в веществе. Причём электроны отрываются не только с внешних, но и с внутренних электронных слоёв.

2. Возбуждают молекулы вещества.

3. Отдельные - частицы взаимодействуют с ядрами вещества и могут вызвать ядерные реакции.

К вторичным эффектам действия - излучения на вещество относятся:

1) Образование свободных радикалов и химические реакции.