3. Единицы измерения радиоактивности и доз ионизирующего излучения

В соответствии с Международной систе­мой единиц с 1 июля 1964 г. в СССР введе­ны единицы измерения в области радиоак­тивности и ионизирующего излучения, ко­торые должны применяться во всех областях науки и техники. До 1980 г. ГОСТ допускал применение внесистемных единиц. В науч­но-технической литературе эти единицы встречаются до сих пор, поэтому необходимо знать и те и другие, а также соотношения между ними (31).

Количество радиоактивного вещества из­меряется не только единицами массы, но и активностью, кото­рая равна числу ядерных рас­падов в единицу времени. Поскольку скорость распада ра­дионуклидов различна, одинаковое весовое количество радиоактивных изотопов имеет разную активность.

Беккерель (Бк) - единица активности нуклида в радиоактивном источнике. Один беккерель соответствует одному распаду в секунду для любого радионуклида (31).

Наиболее употребительной внесистемной международной единицей является кю­ри - Ки (Сi), 1 Ки = 3,7-Ю¹⁰ Бк, что соответствует активности 1 г радия.

Кюри очень большая величина, поэтому обычно употребляют дольные единицы, а Беккерель, напротив, очень маленькая ве­личина, поэтому часто употребляют кратные единицы.

Концентрация радиоактивного вещества обычно характеризуется величиной удельной активности, т. е. активностью, приходящей­ся на единицу массы. Единицами концентрации являются Ки/т, мКи/г, кБк/кг и т. п. Объемная концентрация в жидких или га­зообразных веществах обычно выражается в Ки/м³, Бк/л.

Для характеристики радиоактивного за­грязнения территории используют основные единицы активности, отнесенные к единице площади: Ки/км² или Бк/м²,

Этими единицами измеряют плотность радиоактивного загрязнения (112).

Повреждений, вызванных в живом орга­низме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям. Для характеристики этого показателя использу­ется понятие поглощенной дозы, т. е. вели­чины энергии, поглощенной единицей мас­сы (объема) облучаемого вещества.

, где - средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемся в объеме массой.

Грей (Гр) - единица поглощенной дозы в системе СИ. Представляет собой количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной единицей массы какого-либо физического тела, например, тканями организма. 1 Гр - 1 Дж/кг. В физической системе единицей поглощенной дозы является рад. 1Гр=100 рад.

Доза, учитывающая био­логическую эффективность ионизирующего излучения, называется эквивалентной по­глощенной дозой и равна поглощенной до­зе, умноженной на соответствующий коэф­фициент качества (112).

Зиверт (Зв) — единица эквивалентной дозы в системе СИ. Представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения. Зиверт — это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр .Один зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг также для рентгенов­ского, и бета-излучения. Для альфа-излучения - 20, для нейтронного излучения – 10 (83). Внесистемной единицей является бэр (биологический эквивалент рентгена). 100 бэр = 1 Зв. При действии фотонного излучения (рентгеновского или гамма-излучения) используют также такую величину эквивалентной дозы как рентген. 100 рентген = 1 Зв.

Как правило, эквивалентную дозу исполь­зуют только для целей радиационной безопасности до значений, не превышающих 0,25 Зв (25 бэр), при кратковременном воздействии излучения на биологический объект. Если рассматриваемый организм облучается несколькими видами излучения, то эквивалентные дозы суммируются.

Следует учитывать также, что одни части тела (органы, ткани) более чувствительны к излучению, чем другие. Поэтому дозы облуче­ния органов и тканей также следует рассчитывать с разными коэффициентами (0,12 — для красного костного мозга, легких, желудка, кишечника; 0,05 — для пищевода, щитовидной же­лезы, ; 0,15 — для молочной железы; 0,25 — для гонад(половые клетки) ; 0,01 — для кожи, костных поверхностей, 0,05 - других тканей).

Умножив эквивалентные дозы всех ор­ганов и тканей на соответствующие коэффициенты и просуммировав их, получим эффективную эквивалентную дозу, отра­жающую суммарный эффект облучения для организма, которая также измеряется в зивертах (112).

Приведенные выше понятия описывают дозу, получаемую человеком индивидуально. Коллективная эффективная эквивалентная доза — эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации, которая измеряется в человеко-зивертах (чел-Зв).

2. Биологическое действие ионизирующей радиации