Дозы облучения

Количественную характеристику облучения обычно называют дозой, измеряют в величинах энергии, поглощённой веществом. Эффекты при облучении людей отличаются в зависимости от того, какая была получена доза и за какой период времени (длинный или короткий).

Поглощённая доза (D) – это энергия ионизирующего излучения, поглощённая облучаемым телом (веществом организма), в пересчёте на единицу массы [1].

^,

где –средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объёме;

dm – масса вещества в этом объёме.

Согласно международной системе единиц СИ поглощённая доза измеряется в греях:

1 Гр = 1 Дж/кг =100 рад (внесистемная единица измерения).

Равные поглощённые дозы разных видов излучения не обязательно вызывают одинаковые биологические эффекты. Одна и та же величина поглощённой дозы рентгеновских лучей, γ-лучей или β-частиц вызывает меньшие повреждения, чем излучение тяжелых ионов. Нейтронное излучение имеет более тяжёлые последствия, чем рентгеновские лучи. Поэтому, сопоставляя радиационные эффекты, оперируют другой величиной.

Эквивалентная доза (H) – поглощённая доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма.

,

где D – поглощённая доза,

W_R – взвешивающий коэффициент для излучения.

Измеряют эквивалентную дозу в системе единиц СИ в зивертах:

1 Зв = 100 бэр (биологический эквивалент рада).

Если поглощённая доза измерена в радах, то эквивалентная доза должна быть выражена в бэрах. Если поглощённая доза выражена в греях, то эквивалентная – в зивертах.

При определении коэффициента качества рентгеновские лучи и γ-лучи считаются эталонными: поглощённая доза рентгеновского излучения 1 Гр равна эквивалентной дозе 1 Зв. Нейтроны в 10 раз более эффективны в плане радиационного поражения, чем рентгеновские лучи, поэтому им присвоен коэффициент качества 10. Поглощённая доза нейтронного излучения в 1 Гр соответствует эквивалентной дозе 10 Зв. Коэффициенты перевода грея в зиверт точно не определены ни для одного из видов излучения, поскольку основаны на экспериментальных данных, и будут всегда отличаться для разных биологических систем. Поэтому значения эквивалентной дозы в зивертах могут быть лишь приблизительными. Единицы измерения поглощённой дозы строго определены.

Эффективная доза (E) – величина, используемая как мера риска возникновения отдалённых последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учётом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты (для органа или ткани).

,

где H_T – эквивалентная доза в органе или ткани,

W_T – взвешивающий коэффициент для органа или ткани.

Существуют и другие разновидности доз, которые мы здесь не рассматриваем.

Дозовый предел (эффективная доза) техногенного облучения населения 1 мЗв в год (0,1 бэр) не включает в себя дозы, полученные от природного и медицинского облучения, а также дозы, полученные вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения [1].

Таблица 1

Основные источники облучения населения в СНГ (1993 год) [2]

Источники облучения	Средняя ЭД (E), мЗв/год
Радиационный фон (естественный и техногенно изменённый)	2,37
В том числе:
космическое излучение	0,32
природные радионуклиды	2,05
из них радон	1,20
Техногенные источники	1,82
В том числе:
медицинская диагностика (рентген)	1,69
угольная энергетика	0,02
ядерная энергетика	0,002
авария на Чернобыльской АЭС	0,024
ядерные испытания	0,02
профессиональное облучение (реальное)	0,006
прочие источники	0,05
Итого:	4,20

Приведённые данные говорят о том, что самые большие дозы облучения человек получает при медицинской диагностике и от природных радионуклидов, содержащихся в строительных материалах (особенно от радона).