Доза излучения

(Д)

[Рентген, Гр, рад, Зв, бэр]

ИЗЛУЧЕНИЕ

Количественные показатели

Активность (А) [Бк, Ки]

ОБЪЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ

РАДИОНУКЛИДЫ

Рисунок 1. Влияние излучения радионуклидов на объекты воздействия.

1. Количественные показатели в радиоэкологии

Особенностью радиоактивного загрязнения в отличие от загрязнения другими поллютантами является то, что вредное воздействие на человека и объекты окружающей среды оказывает не сам радионуклид (поллютант), а излучение, источником которого он является.

Однако бывают случаи, когда радионуклид – токсичный элемент. Например, после аварии на Чернобыльской АЭС в окружающую среду с частицами ядерного топлива были выброшены плутоний ^{239, 242} Рu. Кроме того, что плутоний – альфа-излучатель и при попадании внутрь организма представляет значительную опасность, плутоний сам по себе – токсичный элемент.

По этой причине используют две группы количественных показателей: 1) для оценки содержания радионуклидов и 2) для оценки воздействия излучения на объект.

Активность – количественная мера содержания радионуклидов в анализируемом объекте. Активность определяется числом радиоактивных распадов атомов в единицу времени. Единицей измерения активности в системе СИ является Беккерель (Бк) равный одному распаду в секунду (1Бк = 1 расп/с). Иногда используется внесистемная единица измерения активности – Кюри (Ки); 1Ки = 3,7 10¹⁰ Бк (Прилож.1).

Доза излучения – количественная мера воздействия излучения на объект.

В связи с тем, что воздействие излучения на объект можно оценивать на разных уровнях: физическом, химическом, биологическом; на уровне отдельных молекул, клеток, тканей или организмов и т. д., используют несколько видов доз: поглощенную, эквивалентную, эффективную эквивалентную, экспозиционную.

Для оценки изменения дозы излучения во времени используют показатель «мощность дозы». Мощность дозы – это отношение дозы ко времени. Например, мощность дозы внешнего облучения от естественных источников радиации составляет на территории России 4-20 мкР/ч.

1. Радиоэкологическое нормирование

Основной норматив для человека – основной дозовый предел (1 мЗв/год) – вводится в единицах, эффективной эквивалентной дозы. Существуют нормативы и в единицах активности, уровни загрязнения земель, ВДУ, ПГП, СанПиН и др. (Прилож. 2, 3).

Как же можно использовать знание основных норм радиационной безопасности на практике?

Пример 1. Какую дозу облучения человек получит за год, если уровень естественного фона по внешнему облучению составляет 18 мкР/ч? Сопоставьте эту величину с основным дозовым пределом.

Решение. Годовая экспозиционная доза составит:

Д _эксп = 18 мкР/ч  24 ч/сут  365 сут/год = 157 680 мкР/год = 0,158 Р/год.

Энергетический эквивалент экспозиционной дозы для биологических тканей составляет 1Р « 0,96 рад « 0,01 Гр. Эквивалентная доза Д _экв = Д _погл• КК, а Д_эфф • Д_экв. Для внешнего гамма-излучения КК=1 и взвешивающий коэффициент для всего организма = 1, значит, 1Р « 0,01 Зв.

Отсюда Д_эфф = 0,158 Р/год  0,01 = 0,00158 Зв/год = 1,58 мЗв/год.

Ответ. Годовая доза внешнего облучения от естественных источников радиации в 1,58 раз превышает основной дозовый предел.

Основной дозовый предел устанавливается сверх дозовых нагрузок, получаемых человеком от естественных источников радиации.

Пример 2. Какую дозу внутреннего облучения получит человек при потреблении 1000 л/год питьевой воды, содержащей цезий 137 ( ) – 5 Бк/л и стронций 90 ( ) – 2Бк/л?

Решение. За год в организм человека поступит А_год= 1000л  5 Бк/л = 5 000 Бк/год и А_год = 1000 л  2 Бк/л = 2 000 Бк/год .

Дозовый коэффициент К для Сs равен 0,013 мкЗв/Бк, значит, за счет цезия доза составит Д = 5 000 Бк/год • 0,013 мкЗв/Бк = 65 мкЗв/год.

Дозовый коэффициент для равен = 0,028 мкЗв/Бк, значит, за счет стронция доза составит Д = 2 000 Бк/год . 0,028 мкЗв/Бк = 56 мкЗв/год.

Ответ. Годовая доза облучения человека за счет питьевой воды составляет Д = 65 мкЗв/год + 56 мкЗв/год =121 мкЗв/год. Эта величина не превышает основной дозовый предел для населения.