ВЕТЕРИНАРНАЯ
РАДИОБИОЛОГИЯ
Лекция 2.
Дозиметрия и радиометрия. Нормирование ионизирующих излучений.
Воздействие ионизирующих излучений на
облуча-емые объекты оценивают с помощью дозиметри-ческих величин.
Оценка степени воздействия ИИ на человека и другие живые организмы
Дозиметрия |
Радиометрия |
(внешнее |
(внутреннее |
облучение) |
облучение) |
Эквивалентная и |
Количество радионуклидов, |
эффективная дозы |
попавших внутрь организма |
Понятие о дозе ИИ - «краеугольный камень» основ нормирования облучения людей и разработки мероприятий по радиационной
безопасности.
Дозиметрия – раздел радиобиологии, в котором изучается характеристика ИИ и его взаимодействие с веществом.
|
Дозы ионизирующих излучений |
|
|||||||
|
Для |
количественной |
оценки |
воздействия |
|||||
исходят из того, что повреждения, вызванные в |
|||||||||
живом организме от ИИ, будут тем больше, чем |
|||||||||
больше энергии оно передаст тканям. |
|
|
|||||||
|
Основой для расчета доз ИИ является |
||||||||
количество |
переданной |
энергии |
организму |
||||||
(другому объекту), которое обусловливает те или |
|||||||||
иные |
радиационные эффекты – изменения, |
||||||||
|
Дозиметрические величины - значения, |
|
|||||||
|
характери-зующие ИИ и последствия от их |
|
|||||||
|
|
|
воздействия |
Нормируемые |
|||||
Базовые. Характеризуют: |
|
||||||||
- |
степень |
воздействия |
на Мера |
вреда |
|
от |
|||
вещество |
|
воздейст-вия |
|
ИИ |
|||||
- источник излучения; |
(пороговые |
и |
сто- |
||||||
- само излучение. |
|||||||||
хастические эффекты). |
|||||||||
|
Поглощенная доза |
|
Эквивалентная и |
||||||
|
эффективная дозы |
||||||||
экспозиционная |
поглощенная |
Дозы
излучения эквивалентная 
эффективная
(Х) (exposure -
воздействие) характеризует ионизационную способность только фотонного излучения при его взаимодействии исключительно с воздухом и определяется суммарным зарядом одного знака, возникающих в единице массы воздуха при полном торможении всех вторичных электронов, образованных фотонным излучением.
Единица экспозиционной дозы в системе СИ - кулон на 1 кг воздуха (Кл/кг).
В качестве специальной единицы измерения до настоящего времени широко используется рентген (Р) – экспозиционная доза, при которой в 1 см3 воздуха под влиянием фотонного излучения образуются ионы, суммарный заряд которых (для одного знака) равен 1 электростатической единице электричества (2,08·109 пар ионов).
1 Р = 2,58·10-4 Кл/кг.
было первым. Однако область ее использования оказалась слишком узкой. Потребовалось оценивать воздействие других видов ИИ и не
только на воздух.
Для оценки уровня воздействия любого вида ИИ на любое вещество применяется поглощенная
доза.
Поглощенная доза (D) определяется отношени-ем энергии, переданной ионизирующим излучением веществу, к единице массы вещества (Дж/кг).
В системе СИ единицей измерения поглощенной дозы служит грей (Гр). Доза в 1
грей означает, что вещество массойвнесистемная1 кг Кроме того, используется
поглотило 1 Дж энергии.
единица поглощенной дозы – рад (от англ. аббревиатуры RAD – Radiation1 Гр =Absorbed100 рад.Dose).
Поглощенная доза – это фундаментальная вели-чина. На ее основе рассчитываются другие
дозы.
D |
dE |
[Дж/кг] = |
, где |
|
dm |
|
|||
- D - поглощённая |
[Гр] |
|
||
- dЕ – средняя энергия, переданная ИИ
веществу, находящемуся |
в элементарном |
||||
объёме; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1мГр = Гр |
в |
1мкГр = Гр |
||
Поглощенная доза характеризует как само излу-чение, так и его воздействие на облучаемое ве-щество, поэтому ее всегда следует относить к конк-ретной среде (воздух, вода, биологическая ткань…).
Чисто физическое воздействие радиации часто необязательно равно биологическому воздействию. Разные виды ИИ (α; β; γ) биологически действуют различно при одной и той же физической дозе. Для расчета поражающего действия ионизирующего
излучения введено понятие эквивалентная доза.
Эквивалентная доза (Н) определяется как
произведение поглощенной дозы данного вида излучения в определенной ткани на взвешивающий коэффициент этого излучения.
Н = D · WR
D – поглощенная доза;
WR – взвешивающий коэффициент излучения (для β- и γ-излучения WR = 1; для α- излучения WR
= 20.
Единица эквивалентной дозы в системе СИ – зиверт (Зв). Внесистемная единица – бэр (биологический эквивалент рентгена).
1 Зв = 100 бэр
Эквивалентная доза представляет собой меру биологического действия любого вида излучения (или их суммы) на данного конкретного человека.
Значения взвешивающих коэффициентов WR
для отдельных видов излучения
Излучение |
WR |
Фотоны любых энергий |
1 |
Электроны любых энергий |
1 |
Нейтроны с энергией <10 кэВ |
5 |
от 10 кэВ до 100 кэВ |
10 |
от 100 кэВ до 2 МэВ |
20 |
от 2 МэВ до 20 МэВ |
10 |
более 20 МэВ |
5 |
Протоны с энергией более 2 МэВ |
5 |
Альфа-частицы, осколки |
20 |
деления, тяжёлые ядра |
|
ЭффективнаяОпределение эквивалентной(Е) дозы не является
исчерпывающим, особенно для оценки риска отдаленных последствий облучения.
Органы и ткани, а, значит, и различные участки тела существенно отличаются с точки зрения их радиочувствительности.
Например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения взрослого человека возникновения рака в легких будет более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений.
Риски отдаленных стохастических последствий облучения оцениваются по величине эффективной дозы (Е). Она рассчитывается путем произведения эквивалентной дозы (Н) на взвешивающий
коэффициент для тканей и органов (WТ). Е = H · WЕдиница измерения - зиверт или бэр.
.