Эквивалентная доза

Установлено, что при облучении различными видами лучей последствия для здоровья человека различны. Возможность заболеть раком при облучении альфа-частицами выше, чем бета или гамма- частицами.

Поэтому для биологической ткани была введена характеристика – эквивалентная доза.

Эквивалентная доза (H_T,R) – поглощенная доза, в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент качества излучения (W_R) данного вида излучения R.

Она введена для оценки последствий облучения биологической ткани малыми дозами (дозами, не превышающими 5 предельно допустимых доз при облучении всего тела человека), т.е. 250 мЗв/год.

Ее нельзя использовать для оценки последствий облучения большими дозами.

Эквивалентная доза равна:

H_T,R = D_T,R • W_R,

где D_T,R – поглощенная доза биологической тканью излучением R;

W_R, - весовой множитель (коэффициент качества) излучения R (аль-,бета-частиц, гамма-квантов и др.).который учитывает относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов.

Приведенная формула справедлива для оценки доз как внешнего, так и внутреннего облучения только отдельных органов и тканей.

При воздействии различных видов излучений одновременно с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для всех видов излучения R:

H_T = Σ H_T,R

Установлено, что при одной и той же поглощенной дозе, биологический эффект зависит от вида ионизирующих излучений и плотности потока излучения.

Единица эквивалентной дозы – Зильверт (Зв)

Зильверт – единица эксивалентной дозы излучения любой природы в биологической ткани, которая создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр образцового рентгеновского излучения с энергией фотона 200 кэВ. Существуют и дробные единицы мкЗв, мЗв.

Существует и внесистемная единица – бэр (биологический эквивалент рада).

1Зв = 100 бэр.

Мощность эквивалентной дозы – отношение приращения эквивалентной дозы dH за время dt к этому интервалу времени:

H = dH/dt

Единицы мощности эквивалентной дозы мЗв/с, мкЗв/с, бэр/с, мбэр/с. и т. д.

Эффективная доза

Различные радионуклиды, попавшие в организм человека с пищей, водой накапливаются в организме не равномерно, а локализуются в отдельных участках тела.

Для расчета такой дозы радиоактивности используется эффективная доза.

Эффективная доза (Е) – это такая доза при неравномерном облучении тела человека, которая равна эквивалентной дозе при равномерном облучении всего организма, при этом риск неблагоприятных последствий будет таким же, как и при неравномерном облучении тела человека.

Учет неравномерного облучения производится с помощью W_T (взвешивающий коэффициент), который учитывает радиочувствительность различных органов человека:

E = Σ H_t • W_Ti,

где H_t – эквивалентная доза в данном i-том органе биологической ткани;

W_Ti – взвешивающий коэффициент для тканей и органов, учитывающий чувствительность разных органов и тканей, при возникновении стохастических эффектов в i-том органе. Сумма рассматривается по всем тканям (табл. 1.6)

Единицы эффективной дозы те же, что и эквивалентной дозы (Зильверт).

Распределение во времени поглощенной дозы зависит от типа радионуклида, его физико-химической формы, характера поступления в ткани, в которых он накапливается.

Для учета этого распределения и введено понятие полувековая эквивалентная доза. Она представляет собой временной интеграл мощности эквивалентной дозы в определенной ткани (органе).

В качестве предела интегрирования МКРЗ установили 50 лет для взрослых и 70 лет для детей (рис. 1.15)

Полувековая эффективная доза может быть получена, если умножить полувековые эквивалентные дозы в отдельных органах на соответствующие весовые множители W_T и затем их просуммировать.

Коллективная эквивалентная доза (S_T ) в биологической ткани т для выражения общего облучения конкретной ткани у группы лиц.

Коллективная эффективная доза (S) относится в целом к облученной популяции. Она равна произведению средней эффективной дозы на число лиц в облученной группе.

В определении коллективной эквивалентной и коллективной эффективной доз не указано время, за которое она получена. Поэтому обычно указывается и время получения дозы для группы лиц.

Единицы коллективных доз – чел.• Зв и чел.• бэр.