4.8. Физические величины и единицы измерения в области радиационной безопасности.

Радиационная безопасность – состояние защищенности (безопасности) настоящего и будущего поколения людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения.

Ионизирующее излучение – это излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможение заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействие со средой ионы разных знаков (из воздуха, из окружающей среды, из вещ-ва).

Естественный радиационный фон – это доза излучения, создаваемое космическим излучением природных радио нуклидов, естественно распределенных в земле, в воде, воздухе и других элементов биосферы, пищевых продуктов, организме человека.

Радиоактивность – это самопроизвольное превращение атомных ядер хим. элементов урановых групп, сопровождающихся ионизирующим излучением. Ионизир. излучение представляет собой частицы и электромагнитные поля определенной частоты.

Альфа – частицы – это поток «+» заряженных частиц, пробег в воздухе составляет 8-9 см.В биологических тканях несколько микрон.

Бета - частицы – «-» заряженные электроны и «+» заряженные позитроны. Скорость 300 тыс. км/с. В биологической среде 2-5 см.

Частицы нейтроны обладают высокой проникающей ионизирующей способностью.

Эл-магнитное излучение – это рентген излучение. Возникает при облучении электронами при высоком напряжении. Обладает низкой ионизирующей и высокой проникающей способностью.

Единицы измерения.

1 Бк – распад в секунду (Ядерные превращения за интервал времени.) – беккерель.

1Ки (кюри) - внесистемная единица = 3,7 * 10¹⁰ Бк.

Удельная активность измеряется : Бк/м³, Бк/л, Бк/кг, Ки/км², Ки/м².

Каждому этапу присущ определенный период полураспада, т.е. время за которое разлагается половина ядер этого потока.

Активность (N) определяется по экспоненциальному графику, где Х – время,

Y – активность

N₀- исходное атомов вещества.

Дозы:

1. экспозиционная – характеризует действие ионизирующего излучения.

D_экс= Q/M= Кл/Кг

Q – заряд одного знака, образуется излучением воздуха

M – масса воздуха (1кг)

Внесистемная единица – рентген : 1р= 2.58 *10^-4 кл/кг (700 р – смертельная доза)

1 кл/кг=3876 Р

1р – в одном см³ воздуха 2,083 млрд пар ионов с зарядом = электрону образуют заряд в одну электростатическую единицу (1 эл. стат.ед)

Р_экс = D_экс/t [p/c]

2. поглощенная

D_погл = E/m = [дж/кг]

Внесистемная единица – «Грей» 1 Гр = 100 рад Р_погл= D_погл/t [гр/с] [рад/с]

Поглощающая доза хар-ет поглощение св-ва определ. среды и во многом зависит от вида излучения.

3. эквивалентная

для оценки неодинакового биологического эффекта вызываемого одной и той же дозы различных видов излучения. Она характеризуется поглощенной дозой и коэффициентом относительной биологической эффективности (К_к – коэффициент качества излучения)

D_экв= D_погл*К_к = 1Гр*1К_к = 1 Зв (Зиверт)

К_к = 1 – гамма излучения, рентгеновское излучение, бета излучения;

К_к = 3 – тепловые нейтроны;

К_к = 10 – альфа частицы, протоны нейтроны.

1Зв = 100 бер

4. эффективная

величина используемая, как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения организма человека и отдельных органов, с учетом их радиочувствительности.

D_эф = D_экв * К_т = 1Зв

К_т – взвешивающие коэффициенты для органов тканей при расчете эффективной дозы (коэффициент радиационного риска).