Действие излучений на живую ткань и основы дозиметрии

Ядерные излучения оказывают поражающее воздействие на живые ткани. Особенности и интенсивность радиационных повреждений зависит от дозы и характеристик излучения. Поскольку доза излучения может характеризоваться разными величинами, приведенными в табл. 5.1 и 5.2 демонстрирует связь между единицами измерения доз.

Таблица 5.1

Единицы доз и активности

Наименование	Определение	Единицы
Активность	Число распадов в 1с	1 Бк (Беккерель) = 1 Bq =  = 1 расп./с; 1Ки (Кюри) = 1Сi = 3,7·1010 Бк
Поглощенная доза D	Средняя энергия, переданная излучением единице массы вещества D = dE/dm	1рад = 1rad (radiation absorbed dose) 1Гр = 1Gy = 100rad = = 1 J/kg = 1Дж/кг
Экспозиционная доза X	Заряд ионов одного знака, возникающих в массе воздуха при полном торможении всех вторичных электронов, образованных квантами электромагнитного излучения X=dQ/dm	1Р (Рентген), 1 Кл/кг (Кулон на килограмм) 1Р = 0,258 мКл/кг = 88 эрг/г = = 0,88 рад
Эквивалентная доза H	Произведение поглощенной дозы на коэффициент качества К H=D·K	1 бэр = 1 rem (rad equivalent for men) 1 Зв = 1 Sv = 100 бэр
Эффективная доза Е	Сумма произведений эквивалентной дозы в органах на соответственные весовые коэффициенты W для отдельных органов Е= (H·W)	1 Зв = 100 бэр

Таблица 5.2

Значения коэфициента качества k

Вид излучения	Рентгеновское и -излучение, -излучение, е+ е-	Нейтроны, Екин < 0,02 МэВ	Нейтроны, 0,1 < Екин < 10 МэВ; Протоны, Екин < 10 МэВ	-частицы, Екин( ) < 10МэВ; тяжелые ядра.
K	1	3	10	20

В табл. 5.3 приведены предельные нормы радиационной безопасности, принятые в Республике Беларусь. Группа А относится к работникам, по роду своей деятельности связанными с радиоактивными излучениями, например, сотрудники атомных станций и т. д..

Таблица 5.3

Нормы радиационной безопасности (нрб-2000) в Республике Беларусь.

Группа А (профессиональные работники)	Население
20 мЗв/год = 0,02 Зв/год в среднем за любые 5 лет, но не более 50 МэВ за год	1 мЗв/год = 0,001 Зв/год в среднем за любые последние 5 лет, но не более 5 МэВ за год

Защита от излучений

Проникающая способность -излучений значительно выше проникающих способностей - и -излучений. Поэтому задача защиты от внешних потоков -, - и -излучений решается созданием защиты, в первую очередь, от -излучения . Защита от потоков нейтронов

представляет собой отдельную задачу.  

Ослабление первичного параллельного моноэнергетического потока I₀ -излучения при прохождении слоя вещества толщиной x при условии нормального падения на поверхность поглотителя происходит по экспоненциальному закону:

.

    Здесь толщина поглотителя выражена в единицах длины. Защитные свойства материала можно характеризовать линейным коэффициентом ослабления  или массовым коэффициентом ослабления = , где  – плотность материала. При этом закон ослабления первичного потока гамма-излучения имеет вид:

I(d) = I0 exp(-d)

(5.1)

Здесь d – поверхностная плотность материала d = x. Массовый коэффициент ослабления

 = = NA/A = /ma.

Если размеры источника излучения много меньше расстояния от источника, поток излучения на расстоянии R от источника при толщине защиты d равен

I(d, R) = I(0, 0) exp(-d)/R2.