37.Дозовые характеристики ионизирующих излучений и факторы воздействия

Ионизирующие излучения способны оказывать негативное воздействие на организм человека. Эффект воздействия будет тем существеннее, чем больше энергии передаётся тканям. Количество энергии ионизирующего излучения, передаваемое веществу, называют дозой.

Основной физической величиной является поглощённая доза ионизирующего излучения, Гр:

,

где – средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объёме; dm – масса вещества в элементарном объёме.

Поглощённая доза измеряется в Дж/кг и имеет специальное название – Грей, 1Гр = 1 Дж/кг. Внесистемная единица измерения поглощённой дозы – рад; 1 Гр = 100 рад.

Для оценки воздействия на вещество косвенно ионизирующих излучений используют вместе с поглощённой дозой понятие – керма, Гр:

,

где dW_k – сумма средних кинетических энергий всех заряженных частиц; dm – масса вещества в элементарном объёме.

От поглощённой дозы фотонного излучения в воздухе можно перейти к поглощённой дозе в биологической ткани:

,

где r=_Т/_В=1,09; _Т, _В – массовые коэффициенты поглощения энергии соответственно в биологической ткани и воздухе, м²/кг.

Если орган или ткань облучается несколькими видами излучения, то используется понятие эквивалентная доза -

,

где W_R – взвешивающий радиационный коэффициент, учитывающий относительную эффективность различных видов излучения, R – индекс вида и энергии излучения; N – число ионизирующих излучений.

Единицей измерения эквивалентной дозы является Дж/кг, имеющий специальное название – Зиверт, 1 Зв = 1 Дж/кг. Внесистемная единица измерения эквивалентной дозы – бэр, 1 Зв = 100 бэр.

Разные органы и ткани по-разному воспринимают ионизирующие излучения. Известно, что при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение ракового заболевания в лёгких более вероятно, чем в щитовидной железе. Поэтому для случаев неравномерного облучения разных органов или тканей человека введено понятие эффективной дозы - Е. Эффективная доза – это сумма средних эквивалентных доз в различных органах или тканях, умноженных на взвешивающие коэффициенты, Зв:

,

где Н_T,i – средняя эквивалентная доза в i-й ткани или органе; W_T,i – взвешивающий тканевый коэффициент, характеризующий радиочувствительность i-й ткани или органа; N_т – число облучённых тканей или органов в организме. Для лёгких W_T=0,12; для щитовидной железы W_T=0,05 и т.д.

Фактором воздействия радиационной аварии является мощность ионизирующего излучения, воздействующего на организм, орган или ткань. Вместе со временем воздействия она создаёт параметр воздействия, называемый дозой, величина которого может быть выражена значением эффективной дозы ионизирующего излучения.

38.Воздействие ионизирующих излучений на организм человека

Воздействие ионизирующего излучения на человека называют облучением ионизирующей радиацией или просто облучением.

Облучение может быть внешним – от источников, находящихся вне тела человека, или внутренним – от источников, попавших внутрь организма. Облучения, возникающие вследствие радиационных аварий, подразделяются на облучения, осуществляемые по прямым путям воздействия и о по непрямым путям воздействия.

К облучениям при прямом воздействии относятся:

• внешнее облучение фотонами и -частицами , содержащихся в воздухе окружающей среды;

• внешнее облучение фотонами и -частицами, осевших на земную поверхность;

• внешнее контактное облучение, создаваемое радионуклидами, осевшими на кожные покровы организма;

• внутреннее облучение, создаваемое радионуклидами, поступившими в организм со вдыхаемым воздухом;

• внутреннее облучение, создаваемое радионуклидами, поступившими в организм с загрязнёнными продуктами питания и водой.

К облучению при непрямом воздействии относится внутреннее облучение от радионуклидов, попавших в организм человека в результате их миграций по пищевым цепочкам.

Газы и аэрозоли, поступившие в атмосферу вследствие радиационной аварии и образовавшие радиоактивное облако, опасны, прежде всего, как источники фотонного излучения. Доза облучения от радиоактивного облака определяется: активностью выброса, энергией фотонов, высотой точки выброса относительно поверхности земли, метеорологическими условиями в районе выброса, скоростью гравитационного оседания тяжелых примесей, скоростью вымывания примесей атмосферными осадками, продолжительностью воздействия ионизирующего излучения.

Загрязненная территория – это поверхность земли, на которую осели радиоактивные вещества. Загрязнение подразделяют на поверхностное и глубинное. Поверхностное загрязнение характерно для начального периода времени после радиационной аварии. Глубинное загрязнение образуется через некоторое время от момента аварии в результате переработки приповерхностного земного слоя.

Радионуклиды способны избирательно накапливаться в отдельных органах тела человека, которое называется критическими. Например, йод - в щитовидной железе, углерод в костях, кобальт в печени и т.д.

Биологические эффекты воздействия подразделяют на эффекты детерминированные и эффекты стохастические. Детерминированные зависят от дозы, а стохастические от дозы не зависят.

Детерминированные эффекты проявляются лишь при больших дозах облучения(острая лучевая болезнь), а стохастические проявляются и при малых облучениях(раковые заболевания и генетические повреждения).