Периоды физического полураспада радионуклидов – т1/2.

Изотоп	Период полураспада	Изотоп	Период полураспада
Тритий Углерод-14 Натрий-24 Фосфор-32 Сера-35 Калий-40 Калий-42 Кальций-45 Железо-59 Кобальт-60 Стронций-89 Стронций-90 Рутений-106 Йод-125 Йод-131 Цинк-65	12,35 года 5730 лет 14 часов 14,3 суток 87,4 суток 1,248 109 лет 12,32 часа 163 суток 44,5 суток 5,3 года 50,5 суток 28,6 года 1 год 60 суток 8,06 суток 243,9 суток	Цезий-134 Цезий-137 Барий-140 Церий-143 Радий-226 Золото-198 Сурьма-124 Теллур-127 Полоний-210 Уран-235 Иттрий-90 Тритий-3 Плутоний-238 Свинец-210 Америций-241 Бром-82	2 года 30 лет 12,7 суток 33,4 часа 1600 лет 64 часа 60,1 суток 9,3 часа 139 суток 7,1·108 лет 2,6 суток 12,35 года 87,74 года 22,3 года 432,2 года 36 часов

При оценке количественного содержания (концентрации) данного радионуклида в массе или растворе какого-либо вещества в практической работе используются удельная и объёмная активность:

А_{удельная} - активность данного радионуклида в массе вещества, в котором он находится. Единица измерения: в СИ - 1Бк/кг, в СГС - 1 Ки/г, а на практике - 1Бк/кг и 1 Ки/кг.

А_{объёмная} - активность данного радионуклида в объёме раствора вещества, в котором он находится. Единица измерения в СИ - 1Бк/м³, в СГС - 1 Ки/см³, а на практике - 1Бк/л и 1 Ки/л.

А_{поверхностная} - поверхностная активность, применяется для оценки степени загрязнённости поверхности объекта. Единица измерения в СИ – 1 Бк/м² и в СГС – 1 Ки/см², а на практике - 1Бк/км² и 1 Ки/км².

Дозиметрия – метод измерения количества (дозы) энергии ионизирующего излучения. Приборы – дозиметры.

Способы клинической дозиметрии: биологические

физические

химические

математические

Для измерения кинетической энергии излучений используется внесистемная единица электрон-вольт (эВ или eV).

За 1 эВ принята кинетическая энергия элементарной заряженной частицы, а именно электрона, находящегося в электрическом поле при разности потенциалов в 1 вольт.

В системе СИ энергия и совершаемая при её передаче веществу работа измеряются в джоулях.

1 Дж = 6,25∙10¹⁸ эВ или 1 эВ = 1,6∙10^-19 Дж.

Дозиметрия позволяет определить дозы экспозиционную и поглощённую.

Экспозиционная доза - количество энергии ионизирующего излучения, испускаемого источником. Прямого метода её измерения нет и поэтому она определяется косвенно по поглощённой дозе в воздухе.

Единица измерения в СИ – 1 Кл/кг, когда в массе воздуха в 1 кг под воздействием ионизирующего излучения образуются положительно и отрицательно заряженные частицы с суммарным зарядом в 1 Кл.

1 Кл (кулон) = 3∙10⁹ элементарных зарядов.

Внесистемная единица измерения – 1 Р (рентген), когда в массе воздуха 0,001293 г, содержащегося в 1 см³ при температуре 0º Цельсия и давлении 760 мм ртутного столба, образуется 2,08·10⁹ пар ионов.

1 Кл/кг = 3876 Р.

1 Р = 2,58∙10^-4 Кл/кг.

Мощность экспозиционной дозы – интенсивность, т.е. количество ионизирующего излучения, испускаемого источником в единицу времени.

Единица измерения в СИ – 1 Кл/кг·с = 1 А/кг.

Внесистемная единица измерения – 1 Р/с.

Поглощённая доза - количество энергии ионизирующего излучения, поглощённой облучаемым объектом.

Единица измерения в СИ – 1 Гр (1 грей), когда в массе облучаемого вещества в 1 кг образуются положительно и отрицательно заряженные частицы с суммарным зарядом в 1 Кл и, следовательно, совершается работа по передаче энергии в один джоуль: 1 Гр = 1 Дж/кг.

Внесистемная единица измерения – 1 рад, т.е. энергия ионизирующего излучения в 100 эрг, поглощённая (абсорбированная) 1 г вещества облучаемого объекта.

Эрг - единица работы и энергии в системе единиц СГС. 1 эрг равен работе силы в 1 дин,у.

1 дина - единица измерения силы в системе единиц СГС, равна силе, которая, воздействуя на тело массой в 1 г, сообщает ему ускорение при перемещении точки приложения силы на расстояние 1 см в направлении действия силы: 1 см/с².

1 дин = 1 г · см/с² = 10⁻⁵ Н.

1 эрг = 1 г·см²/с² = 10^-7 Дж (точно) = 6,24150965(16)·10¹¹ эВ.

1 Гр = 100 рад и 1 рад = 0,01 Гр.

Поглощённая доза определяется величиной переданной энергии при взаимодействии носителей этой энергии с веществом.

Поглощённая доза (Д_рад) у живых организмов в основном зависит от плотности облучаемой ткани и определяется по формуле:

Д_рад = Д_р∙к,

где Д_р – экспозиционная доза в рентгенах,

к – коэффициент перехода от рентген к радам (Р/рад) в зависимости от энергии квантов (от 10 до 10000 кэВ):

воздух – 0,83

жировая ткань – от 0,44 до 0,97

мышечная ткань – от 0,84 до 0,93

костная ткань – от 0,82 до 4,75.

В среднем для живого организма он составляет 0,93 и для удобства в расчётах округлённо принимается за 1.

Мощность поглощённой дозы – интенсивность, т.е. количество поглощённой энергии ионизирующего излучения облучаемым объектом в единицу времени.

Единица измерения в СИ: 1 Гр/с = 1 Дж/кг∙с = 1 Вт/кг.

Внесистемная единица измерения в СГС – 1 рад/с.

Эквивалентная доза - поглощенная доза с поправкой на коэффициент биологической эффективности.

Эквивалентная доза показывает, какое неодинаковое по величине биологическое действие оказывают различные виды ионизирующих излучений одной и той же поглощённой дозой, т.е. является биологическим эквивалентом поглощённой дозы. Она определяется с помощью коэффициента относительной биологической эффективности – k. Последний зависит от энергии излучения, массы и скорости носителя энергии излучения, а также от плотности облучаемого объекта.

Единица измерения эквивалентной дозы в СИ - 1 Зиверт (Зв), равный 1 Гр∙k, т.е. биологический эквивалент Гр, где k - поправочный коэффициент, учитывающий плотность ионизации в зависимости от ионизирующей способности различных видов излучений, обусловленной их массой, зарядом и скоростью:

И.С. = mI^2-5/ u,

где m - масса,

I - энергия,

u - скорость.

Следовательно, ионизирующая способность или, иначе, линейная потеря энергии (ЛПЭ) пропорциональна массе, заряду и обратно пропорциональна скорости носителя этой энергии.

Она также обусловлена плотностью и толщиной структур облучаемого объекта и с их возрастанием увеличивается.

Таким образом, плотность ионизации для тяжелых частиц очень большая с пробегом в тканях до нескольких десятков (30-50-70) мкм, для легких частиц - умеренная с пробегом в тканях 2-3 и до 10-20 мм, фотонов - рыхлая с пробегом в тканях на десятки см.

Отсюда вытекает, что биологический эфффект при воздействии ионизирующего излучения зависит не только от поглощенной дозы, но и от распределения энергии излучения в микрообъеме, что напрямую связано с плотностью ионизации и возрастает по мере увеличения последней.

В зависимости от типа излучения и величины энергии механизм взаимодействия различен. Но в конечном итоге это приводит к ионизации облучаемого вещества, а для биологического объекта - к деструкции или частичному изменению структуры с полной или частичной потерей ее функции, а также извращению последней.

Внесистемная единица измерения - бэр (биологический эквивалент рада): 1 бэр = 1 рад∙k.

В качестве стандарта, принятого условно за единицу относительной биологической эффективности, при воздействии на живой объект ионизирующего излучения, берётся соответствующее рентгеновскому с энергией в 180-250 кэВ. Это и есть коэффициент качества или коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) - k.

Иначе, эквивалентная доза показывает одинаковое биологическое действие, вызванное неодинаковой поглощённой дозой при облучении различными носителями энергии ионизирующего излучения, биологическим эквивалентом взаимодействия которых с облучаемым веществом является поправочный коэффициент k.

Мощность эквивалентной дозы - 1 Зв/с (СИ) и 1 бэр/с (СГС).

Эффективная доза – интегральная эквивалентных доз отдельных тканей, органов и систем организма в целом.

Относительная биологическая эффективность излучения – это коэффициент, который характеризует относительную эффективность действия радиации с разными значениями линейной передачи энергии (ЛПЭ) относительно определённого биологического эффекта.

Эффективная доза D_eff – поглощённая доза с поправкой на коэффициент поглощения тем или иным видом биологической ткани.

Эффективная эквивалентная доза (ЭЭД) является основной дозиметрической величиной для оценки возможного ущерба здоровью в результате хронического воздействия ионизирующего излучения произвольного состава. Она характеризуется опасностью возникновения стохастических эффектов и зависит от учитываемого тканевого фактора, а также средней эквивалентной дозы в органах и тканях.

Ожидаемая эквивалентная доза – сумма эквивалентных доз облучения, полученная за определённый период жизни. Эта величина является интегральной по интервалу времени и мощности эквивалентной дозы или, если не указан интервал времени, за 50 лет для взрослых и 70 лет для детей.

Ожидаемая эффективная доза – интегральная мощность эффективной дозы, определяемая по интервалу времени и мощности эффективной дозы или, если не указан интервал времени, то за 50 лет для взрослых и 70 лет для детей.

Коллективная эквивалентная доза и эффективная доза определяются для той или иной популяции людей или отдельных её групп.

Единица измерения эквивалентной, эффективной и эквивалентной эффективной дозы – один зиверт (1 Зв).

Табл. 3.4.