3,8 М/МеВ. Іонізуюча здатність 1часток на два порядки нижче 1часток.

1випромінювання є короткохвильове електромагнітне випромі1

нювання (фотонне випромінювання). Воно має місце при змінах енер1

гетичного стану атомних ядер, а також при ядерних перетвореннях.

Рентгенівське випромінювання це також електромагнітне (фотонне)

випромінювання, яке утворюється при змінах енергетичного стану

електронних оболонок атома (зупинці або гальмуванні електронів

великих швидкостей). Гамма та рентгенівські випромінювання мають

невелику іонізуючу дію, але дуже велику проникаючу здатність. Основ1

ні характеристики іонізуючих випромінювань подані у таблиці 2.29.

Таблиця 2.29

Основн³ характеристики ³он³зуючих випром³нювань

Âèä

випром³нювань

Ф³зична

природа

Швидк

³ñòü

розповсюдження,

êì/ñ

Енерг³я

випром³-

нювань,

ÌåÂ

Глибина проникнення

²он³зуюча

çä³áí³ñòü,

ïàð ³îí³â

íà 1 ìì

ïðîá³ãó â

ïîâ³òð³

Ïîâ³òðÿ Á³îëîã³÷íà

тканина

Альфа () ßäðà

ãåë³þ Íå+

20000 1,83–11,65 2,5–11 ñì 30–130 ìêì 1000–3000

Áåòà () Електрони,

позитрони

290000 0,005–8,0 0,002–34 ì 0,002–41,3 ìì 30–50

Гамма () Фотонне,

ÅÌÂ

(довжина

õâèë³

0,01–

0,0005 íì)

300000 0,01–10 4,8–0,02*

(ïî âîä³)

4,99–0,02*

(ïî âîä³)

2–4

* – коефіцієнт ослаблення енергії фотонів (масовий коефіцієнт передачі

енергії).

Іонізуючі випромінювання, проходячи через речовини, взаємодіють з

їх атомами і молекулами. Така взаємодія призводить до порушення ато1

мів і виривання окремих електронів з електронних оболонок нейтраль1

ного атома. У результаті атом, позбавлений одного чи декількох електро1

нів, перетворюється в позитивно заряджений іон – відбувається іоніза1

ція. Електрони, що втратили в результаті багаторазових зіткнень свою

енергію, залишаються вільними чи приєднуються до якого1небудь ней1

трального атома, утворюючи негативно заряджені іони. Таким чином,

енергія випромінювання при проходженні через речовину витрачається,

в основному, на іонізацію середовища. Число пар іонів, що створюються

ІВ у речовині на одиниці шляху пробігу, називається питомою іоніза$

цією, а середня енергія, що витрачається іонізуючим випромінюванням

на утворення однієї пари іонів, – середньою роботою іонізації.

В міру просування у середовище заряджена частка втрачає свою

енергію. Відстань, пройдена часткою від місця утворення до місця

втрати нею надлишкової енергії, називається довжиною пробігу.

Розповсюдження випромінювання у речовині може бути охаракте1

ризовано поняттям «шар половинного ослаблення» – тобто товщина

шару певної речовини, при проходженні через який інтенсивність

випромінювання послаблюється у два рази. Таким чином можна виз1

начити необхідну кількість шарів половинного ослаблення n для

зменшення інтенсивності випромінювання в К разів:

Ê = 2n; n = 3,322 lg Ê. (2.82.)

Ступінь, глибина і форма променевих уражень, що розвиваються в

тканинах біологічних об’єктів при впливі на них ІВ, у першу чергу

залежать від величини поглиненої енергії випромінювання. Для

характеристики цього показника використовується поняття поглине$

ної дози (Dпогл), тобто енергії поглиненою одиницею маси речовини,

що опромінюється:

Dïîãë =dÅ/dm, (2.83)

де dЕ – середня енергія, що передана ІВ речовині у елементарному об’ємі,

dm – елементарний об’єм маси речовини.

За одиницю поглиненої дози опромінення приймається джоуль на

кілограм (Дж/кг) – Грей (Гр). Грей – поглинена доза випромінювання, це

енергія в 1Дж будь1якого іонізуючого випромінювання, яка передана

одному кілограму речовини, що опромінюється. У радіобіології і радіа1

ційній гігієні широке застосування одержала позасистемна одиниця

поглиненої дози – рад. Рад – це така поглинена доза, при якій кількість

поглиненої енергії в 1 г будь1якої речовини складає 100 ерг незалежно від

виду й енергії випромінювання, 1 рад = 0,01 Гр.

260

261

Для характеристики дози за ефектом іонізації, що викликається у

повітрі, використовується так звана експозиційна доза (Dэксп) рентге1

нівського і 1випромінювань – кількісна характеристика рентгенів1

ського і 1випромінювань, заснована на їх іонізуючій дії і виражена

сумарним електричним зарядом іонів одного знака, утворених в оди1

ницях об’єму повітря в умовах електронної рівноваги.

Dýêñï = dQ/dm, (2.84)

де dQ – прирощення сумарного заряду усіх іонів одного знака, які були утво1

рені у елементарному об’ємі повітря,

dm – маса елементарного об’єму повітря.

За одиницю експозиційної дози рентгенівського і g1випроміню1

вань приймається кулон на кілограм (Кл/кг).

Кулон на кілограм – експозиційна доза рентгенівського (R) або

гамма ()–випромінювань, при якій сполучена з цим випромінюван1

ням корпускулярна емісія на кілограм сухого атмосферного повітря

утворює у повітрі іони, що несуть заряд у 1 Кл електрики кожного

знака.

Позасистемної одиницею експозиційної дози рентгенівського (R) і

гамма ()–випромінювань є рентген (Р).

Рентген – одиниця експозиційної дози фотонного випромінюван1

ня, при проходженні якого через 0,001293 г повітря в результаті завер1

шення всіх іонізаційних процесів у повітрі створюються іони, що

несуть одну електростатичну одиницю кількості електрики кожного

знака. 0,001293 г – маса 1 см3 сухого атмосферного повітря за нор1

мальних умов [температура 20оС і тиск 1013 МПа (1 атм фізична чи