15. Понятие о дозах. Экспозиционная доза. Единицы измерения.

По мере изучения биологических эффектов излучения и развития атомной энергетики и промышленности развивались концепции радиационного нормирования профессионального облучения.

Состояние радиационной обстановки на местности или в помещении характеризует экспозиционная доза. Экспозиционная доза (фотонного излучения) — количественная характеристика рентгеновского и γ-излучения с энергией до 3 МэВ, основанная на их ионизирующем действии и выраженная как отношение суммарного заряда всех ионов одного знака dQ, возникающих при полном торможении электронов и позитронов, которые были образованы фотонами в элементарном объеме воздуха, к массе dm воздуха в этом объеме: Х = dQ/dm. Представляет собой энергетическую характеристику излучения, оцениваемую по эффекту ионизации сухого атмосферного воздуха, и меру ионизационного действия фотонного излучения, определяемую по ионизации воздуха в условиях электронного равновесия.

Единицей измерения экспозиционной дозы в СИ является кулон на килограмм (Кл/кг). Широко распространена также внесистемная единица экспозиционной дозы - рентген (Р) (названа в честь немецкого физика Вильгельма Конрада Рентгена, открывшего в 1895 г. рентгеновские лучи): один рентген (1 Р) – это такая доза фотонного излучения, под действием которой в 1 см³ сухого воздуха при нормальных условиях (0°С и 760 мм рт. ст.) образуются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака.

Доза в 1 Р соответствует образованию 2,083•10⁹ пар ионов в 1 см³ воздуха (при 0° С и 760 мм рт. ст.), или 1,61•10¹² пар ионов в 1 г воздуха. Если учесть, что заряд электрона равен 1,6•10^-19 кулона, а масса 1 см³ воздуха = 1,29•10^-6 кг, то 1 Р составляет 2,57976•10^-4 Кл/кг. В свою очередь 1 Кл/кг = 3,876•10³ Р. На создание такого количества ионов необходимо затратить энергию, равную 0,114 эрг/см³ или 88 эрг/г, т. е., 88 эрг/г есть энергетический эквивалент рентгена.

Соотношения между единицами измерения экспозиционной и поглощенной дозами составляют: для воздуха 1 Р = 0,88 рад, для биологической ткани 1 Р = 0,93 рад, 1 рад равен в среднем 1,44 Р.

Мощность экспозиционной дозы – приращение экспозиционной дозы в единицу времени. Ее единица в системе СИ – ампер на килограмм (А/кг).

1 Р/с = 2,58•10^-4 А/кг.

В зоне аварии Чернобыльской атомной станции есть районы, где радиоактивность почвы достигает 1200 микрорентген в час. По величине экспозиционной дозы можно рассчитать и поглощённую дозу рентгеновского и γ-излучений в любом веществе. Для этого необходимо знать состав вещества и энергию фотонов излучения.

Следует помнить, что, согласно принятому ГОСТу, после 1 января 1990 г. не рекомендуется вообще пользоваться понятием экспозиционная доза и её мощность. Поэтому во время переходного периода эти величины следует указывать не в единицах СИ, а во внесистемных единицах – рентгенах и рентгенах в секунду (Р/с).

16. Единовременное и постоянное радиационное воздействие.

Различают как единовременное, так и постоянное хроническое радиационное воздействие. Единовременное воздействие возникает при чрезвычайных обстоятельствах, в частности, авариях и оценивается по поглощённой дозе. Постоянное же воздействие, которое может возникать в результате регулярных выбросов радиоактивности в воздух или воду или постоянного нахождения радионуклидов в окружающей среде, как правило, осуществляет длительное поражающее действие на человека. Такое воздействие радиация оказывает на людей, проживающих на загрязнённых радионуклидами землях после аварии на ЧАЭС. Для оценки указанных доз облучения используют такие понятия, как эквивалентная и эффективная эквивалентная дозы облучения.

Эквивалентная доза излучения — величина, используемая для оценки радиационной опасности хронического облучения человека различными видами ионизирующих излучений и определяемая суммой произведений поглощенных доз отдельных видов излучений на их коэффициенты качества.

Эффективная доза (эффективная эквивалентная доза, Н_E) или, как её ещё называют, приведенная эффективная доза, характеризует величину эффективной эквивалентной дозы облучения, получаемой человеком за определенный промежуток времени (как правило, за год). Величина дозы представляет сумму средних эквивалентных доз Н_T в различных органах или тканях, взвешенных с коэффициентами W_T = Н_E ⁼ ∑ W_T Н_T.

Приведенная эффективная доза измеряется в Зивертах (Зв, Sv), либо миллизивертах (мЗв, mSv) в год. Используется также и внесистемная единица – бэр.