11. Эквивалентная доза излучения. Коэффициент качества ( взвешивающий коэф-т). Единицы измерения дозы. Эффективная эквивалентная доза.

Эквивалентная доза. Из-за разной ионизирующей способности альфа-, бета- и гамма-излучения даже при одной и той же поглощенной дозе оказывают разное поражающее биологическое действие. Различие в величине радиационного воздействия можно учесть, приписав каждому виду излучения свой взвешивающий коэффициент излучения W_R

Из табл. 6.1 видно, что -кванты и электроны поражают органическую ткань одинаково и для них W_R = 1. Для -частиц W_R = 20.

Таким образом, взвешивающий коэффициент (коэффициент качества) W_R излучения характеризует степень разрушительного воздействия на биологический объект и показывает, во сколько раз данный вид излучения более опасен, чем фотонное излучение при одинаковой поглощенной дозе D.

Для оценки степени радиационной опасности воздействия ионизирующего излучения, когда облучение равномерно по всем тканям организма применяют понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза Н_Т,R определяется как произведение средней поглощенной дозы D_Т,R в органе или в ткани Т на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения W_R

Н_Т,R = W_R D_Т,R.

Единицей эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). На практике чаще используются дольные единицы: 1 мЗв = 10^–3 Зв; 1 мкЗв = 10^–6 Зв.

В соответствии с формулой (6.8) для ионизирующего излучения со взвешивающим коэффициентом равным единице W_R = 1

1 Зв = 1 Гр = 1 Дж/кг.

В качестве внесистемной единицы эквивалентной дозы применяется бэр (биологический эквивалент рада):

1 Зв = 100 бэр; 1 бэр = 0,01 Зв = 1 сЗв; 1 мЗв = 0,1 бэр.

При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза Н_Т определяется как сумма эквивалентных доз Н_Т,R для этих видов излучения:

Н_Т = .

Мощность эквивалентной дозы  отношение приращения эквивалентной дозы dН_Т за промежуток времени dt к этому времени:

= .

Единица мощности эквивалентной дозы в СИ  Зв/с или Зв/ч. Внесистемная единица  бэр/с или бэр/ч.

Эквивалентная доза рассчитывается для какой-то условной усредненной ткани человеческого тела.

Связь между единицами доз

Доза	Единицы		Перевод
	в системе СИ	внесистемные
Экспозиционная	Кулон на килограмм воздуха (Кл/кг)	Рентген (Р)	1 Кл/кг = 3876 Р
Поглощенная	Грей (Гр)	Рад	1 Гр = 100 рад
Эквивалентная	Зиверт (Зв)	Бэр	1 Зв = 100 бэр

Эффективная доза. Когда облучение разных тканей организма неоднородно, то для оценки его воздействия на весь организм вводится понятие эффективной дозы. Эта доза представляет собой величину воздействия ионизирующего излучения, используемую как меру риска возникновения отдаленных последствий облучения организма человека и отдельных его органов с учетом

их радиочувствительности.

Эффективная доза Е – это сумма произведений эквивалентной дозы Н_Т в органах и тканях Т на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

Е =

где W_T – взвешивающий коэффициент (коэффициент радиационного риска), равный отношению риска облучения данного органа или ткани Т к суммарному риску при равномерном облучении всего тела.

Эффективная доза Е, как и эквивалентная доза Н, измеряется в зивертах (бэрах).

Коэффициенты W_T позволяют учесть эффект облучения вне зависимости от того, облучается все тело равномерно или неравномерно. Значения взвешивающих коэффициентов для тканей и органов приведены в табл. 6.3. Взвешивающие коэффициенты вводятся эмпирически, причем так, что их сумма для всего организма равняется единице .

Для оценки последствий облучения человека в радиационной безопасности используется эффективная эквивалентная годовая доза, которая учитывает общее (суммарное) облучение за календарный год и вкоючает дозу внешнего облучения и дозу внутреннего облучения радионуклеидами поступившими в организм человека за этот же календарный год.Эффективная эквиваленньная доза измеряется также в зивертах. Просуммировав индивидуальные эффективные эквивалентные дозы, полученные группой людей, будем иметь коллективную эффективную эквивалентную дозу, кот. измер-ся в человеко-зивертах. Зная величину коллективной дозы, можно оценить масштаб радиационного поражения. Если группа людей продолжает жить в условиях постоянного облучения длительное время и известны закономерности изменения радиоактивного воздействия , рассчитывают ожидаемую коллективную эффективную эквивалентную дозу в человеко-зивертах за определенный период времени. Этот показатель позволяет прогнозировать риск заболеваний в такой группе людей.

Уровень радиации может изменяться во времени. Доза излучения отнесенная к единице времени наз-ся мощностью дозы или уровнем радиации.Отношение экспозиционной дозы ко времени есть мощность экспозиционной дозы Х:

=

Отношение поглощенной дозы излучения ко времени есть мощность поглащенной дозы

= .

Мощность дозы есть кол-во энергии ИИ-ий поглощаемое в единице массы (объема) за единицу времени и выражает собой скорость накопления дозы.Единицей измерения мощности экспозиционной дозы излучения является куло в секунду на кг – ампер на кг

1Кл/кг*с=1А/кг так как 1Кл/с=1А На практике чаще всего используется внесистемная единица экспозиционной дозы - рентген в секунду (Р/с) Измерение мощности доз позволяет определять время в течении которого создаются дозы не вызывающие опасного биологического эффекта в организме или наоборот могущие вызвать его поражение а также позволяет определить границы пространства в пределах которого создаваемые в течении некоторого времени дозы могут оказаться опасными.