Вопрос 5. Связь между радиометрическими и дозовыми величинами при внешнем облучении

• Для фотонного излучения с произвольным спектром: =μ_en,m(E)dE. Для моноэнергетического спектра: =E*φ*μ_en,m(E)

• Если необходимо определить мощность дозы от радионуклидного источника фотонов, можно использовать специальные константы – гамма-постоянные (Г_СИ), заданные для каждого радионуклида. Г_СИ численно равна мощности поглощённой дозы в воздухе, создаваемой источником активностью 1 Бк на расстоянии 1 м: Г_СИ=_возд (A=1 Бк, R=1м). Размерность: (Гр*м₂)/(Бк*с). Для источника произвольной активности А на произвольном расстоянии R от него мощность дозы в воздухе будет равна: _возд(A,R)= (Г_СИ*А)/R².

• Для дозы в любом X-веществе D_x будет справедливо: D_x/ D_возд = μ_en,m(E,X)/ μ_en,m(E, воздух). Если в качестве X-вещества берётся биологическая ткань, то для неё отношение равно 1,09. Поэтому без учёта ослабления мощность эквивалентной дозы равна: ={(Г_СИ*А)/R²}*1,09*W_R. Взвешивающий фактор качества гамма-излучения W_R(γ)=1 Зв/Гр.

• Для определения эквивалентной дозы нейтронного излучения используют удельную эквивалентную дозу, равную максимальной эквив. дозе, создаваемой единичным флюенсом (или же максимальной мощности дозы, создаваемой единичной плотностью потока): δ_H=H/F_N=/φ. Удельная эквив. доза зависит от энергии и имеет размерность Зв/м².

• Электроны и β-частицы МэВных энергий несколько мм в биоткани и несколько м в воздухе, поэтому могут создать при внешнем облучении дозу на внутр. слои кожи и ткани непосредственно под кожей. В этом случае связь выглядит след. образом: =ʃ φ(E)*S_{ион, m}dE, где S_{ион, m} – кол-во энергии, передаваемой в-ву на единице массовой длины: S_{ион, m}=dE_ион/dx_m

• Определение эффективной дозы всего тела человека при внешнем облучении является сложной задачей и, если нет точных данных об угловом распределении внешнего гамма-излучения, то рекомендуется в качестве оценки использовать величину: _E=_возд*K, где коэф-т K связи между дозой в воздухе и эффективной дозой берётся равным 0,7.

Вопрос 6. Общая схема метаболизма инкорпорированных радионуклидов

• Инкорпорированные радионуклиды – нуклиды, попавшие в организма через лёгкие (ингаляционное поступление); через ЖКТ с пищей и водой (пероральное поступление); и через кожу при непосредственном контакте с р/а в-вами (резорбтивное поступление). Лёгкие, ЖКТ и кожа – это не только пути поступления радионуклидов, но и входные депо, т.к. некоторое время содержат в себе нуклиды, часть из которых затем переходит в кровь. Доля нуклидов входного депо, которая попала в кровь, наз-ся коэф-том всасывания: f₁=А_кровь/А_вход. Он зависит от 1) хим. формулы радионуклида и особенно от растворимости: чем она выше, тем лучше нуклид всасывается в кровь 2) от времени нахождения нуклида в депо: с увеличением времени f₁ растёт 3) от насыщенности организма химическим аналогом данного нуклида. Схема поглощения и выведения нуклидов выглядит след. образом.

ЖКТ

Лёгкие

Кожа

Радионуклиды распределяются по организму неравномерно – многие имеют свои излюблен-

Кровь

Органы

Почки

Выход

ные места, в которых и накапливаются. Скелет:

Sr, Ra, Pu, Am и др. Щитовидная железа: I.

Печень: Ce, Pu, Am и др. Равномерно по всем

мягким тканям: Cs, Ru, Co,³H и др. Количественно данную избирательность характеризуют коэф-том распределения, равным отношению активности в конкретном органе к суммарной активности данного нуклида в организме: f₂=А_орган/А_Σ.

• Доля активности, оставшейся во всём организме к опред. времени, описывается ф-ей ретенции: R_SYS=f₂^кр*+(1-f₂^кр)*_i(t), где f₂^кр – доля нуклида, оставшаяся в крови, суммирование ведётся по всем органам и R_i(t) – ф-я ретенции отдельного i-го органа. Скорость выведения из крови λ_кр можно считать одинаковой для всех нуклидов: 0,693/0,25 сут. Выведение из отдельного органа описывается суммой медленного и быстрого компонентов: R_i(t)= f_iм*+f_iб*, причём λ_iм< λ_iб.

Кинетическое камерное ур-е описывает процесс рециркуляции и непрерывного поступления радионуклидов в организм: _i = -λ*q_i +_ji *q_j +Q_i ), где λ – константа р/а распада, суммирование ведётся по всем камерам; _ji – доля активности j-й камеры, поступающая в единицу времени в i-ю камеру; Q_i – кол-во активности, поступающее в ед. времени в i-ю камеру извне, q_i – активность в камере.