§ 3. Основные дозиметрические величины и единицы их измерения

Поглощенная доза. Согласно определению Международной комиссии по радиологическим измерениям (мкре) поглощенная доза какого-либо ионизирующего излучения есть энергия, которая передается ионизирующими частицами единице массы облучаемого вещества.

. (3)

Единицей поглощенной дозы может быть любая величина, имеющая размерность [энергия/масса]. В системе единиц СИ поглощенная доза измеряется в греях ³ (Гр):

1Гр = 1Дж/кг.

По рекомендации мкре единицей поглощенной дозы является рад:

1 рад=100 эрг/г=10^-2 Гр.

Экспозиционная доза. Для оценки биологического действия облучения решающую роль играет количество энергии, поглощенной организмом. Однако существующие дозиметрические приборы позволяют измерить не поглощенную дозу, а лишь дозу излучения по ионизирующему эффекту, производимому данными излучениями в воздушной среде. Поэтому все расчеты, связанные с защитой человека от действия излучения, приходится производить на основании не фактически поглощенной дозы, а дозы излучений, показывающей ионизирующее действие излучения в воздухе.

Экспозиционная доза – это количественная характеристика взаимодействия рентгеновского или γ- излучения с веществом, равная суммарному электрическому заряду ионов одного знака, образованному излучением, в единице массы вещества.

. (4)

Единицей экспозиционной дозы облучения в системе СИ является кулон на килограмм (Кл/кг). Чаще всего используется внесистемная единица рентген (Р).

.

Рентген - такая доза, при которой под действием облучения рентгеновскими или γ- лучами в 1 см³ воздуха при нормальных условиях создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака. Масса 1 см³ сухого атмосферного воздуха при 0°C и давлении 760 мм рт. ст. равна 0.001293 г.

Для воздуха 1 Р соответствует 0.88 рад, для биологической ткани 0.93 рад.

Эквивалентная доза. Воздействие излучения на организм человека определяется не только количеством поглощенной энергии или числом пар, образованных ионов, но и плотностью ионизации, т. е. количеством пар ионов, образованных на единице пути ионизирующей частицы в тканях. Выше указывалось, что наибольшую плотность ионизации создают α- частицы, поэтому поражающее действие их в несколько раз больше, чем β– частиц или γ - излучения, даже при равном количестве поглощенной энергии.

Для сравнительной оценки биологического действия различных видов излучения используются коэффициенты качества (КК) и величины линейной потери энергии (ЛПЭ), показывающие во сколько раз биологическое действие данного вида излучения сильнее биологического действия γ- излучения при равных величинах поглощенной энергии.

Доза, получаемая объектом с учетом КК, называется эквивалентной (D_экв). Эта величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического облучения человека в поле ионизирующих излучений произвольного состава, определяется суммой произведений поглощенных доз D_i отдельных видов излучений и их соответствующих коэффициентов качества К_i, т. е.

. (5)

Единицей эквивалентной дозы в системе СИ является зиверт (Зв).¹

Зиверт - это количество энергии, поглощенное живой тканью при облучении любым видом ионизирующей радиации и вызывающее такой же биологический эффект как и поглощенная доза в 1 грей рентгеновского или γ- излучения с энергией 200 кэВ.

Внесистемной единицей Dэкв. является биологический эквивалент рада (бэр).

1 бэр = 10^-2 Зв.

В таблице 1 приведены данные, позволяющие определить биологическую эквивалентную дозу.

Таблица 1

Виды излучения	КК
γ – излучение	1
Рентгеновское излучение	1
β – излучение	1
α – излучение (≤10 МэВ)	20
Протоны (≤10 МэВ)	10
Тяжелые ядра отдачи	20
Нейтроны тепловые	3
Нейтроны с энергией 5 кэВ	2.5
Нейтроны с энергией 20 кэВ	5
Нейтроны с энергией 500 кэВ	10
Нейтроны с энергией 5 МэВ	7
Нейтроны с энергией 10 МэВ	6.5

Мощность дозы. Мощность дозы – это доза, получаемая объектом в единицу времени. В системе Си мощности поглощенной, экспозиционной и эквивалентной доз измеряются соответственно в Гр/с, А/кг и Зв/с. В тоже время применяются множество внесистемных единиц – рад/час, мкР/с бэр/год и другие.

Активность источника. Активностью радиоактивного препарата называется число актов распада ядер данного препарата в единицу времени. Активность измеряется в единицах, именуемых кюри (Ки). Кюри–активность одного грамма радиоактивного свежеприготовленного препарата радия, в котором происходит 3.710¹⁰ расп./с. Единица активности соответствующая 1 расп./с в системе СИ получила название беккерель (Бк). Активность источника не может прямо характеризовать ионизирующее действие излучения, испускаемого источником. При одной и той же активности источника ионизирующее действие излучения зависит от таких факторов как вид и энергия излучения, физическая природа облучаемой среды и др. Поэтому кроме измерения активности источника излучения требуется измерять и ионизирующее действие излучения.