Мощность дозы.
Дозу (поглощенную и экспозиционную), отнесенную к единице времени, называют мощностью дозы.
ДП – Поглощенная доза излучения – отношение энергии ионизирующего излучения, поглощенного облучаемой средой, к массе этой среды.
«СИ» - Грей (Гр)
Внесистемная – рад
Грей – единица поглощенной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в «СИ», равная 1 Дж/кг (названа в честь английского ученого С. Грея – 1670-1736 гг.)
Рад – внесистемная единица поглощенной дозы излучения, равная 0,01Дж/кг = 0,01Гр.
Экспозиционная и эквивалентная дозы.
ДО – Экспозиционная доза излучения – характеристика ионизационной способности рентгеновского и -излучения, измеряемая по ионизации воздуха.
«СИ» - Кулон/кг (Кл/кг)
Внесистемная - рентген (Р)
Рентген – внесистемная единица экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения, равная 258 мкКл/кг (названа в честь немецкого физика В.К. Рентгена – 1845-1923).
ДЕД – Эквивалентная доза излучения – поглощенная доза излучения мера Дп , умноженная на средний коэффициент k качества излучения для биологической ткани стандартного состава и на модифицирующий фактор N – произведение коэффициентов, которое в настоящее время принимается равным единице:
ДЕД = ДП kN = Дj kj Nj ,
где j – индекс вида и энергии излучения.
Единица измерения
3иверт (3в) В «СИ» - Грей (Гр)
Внесистемная – бэр (биологический эквивалент рентгена)
1 БЭР = 0,01Гр (3в)
Стандартный состав мягкой биологической ткани принимается следующим (по массе): 10,1% водорода, 11,1% углерода, 2,6% азота, 76,2% кислорода.
Коэффициент качества излучения k предназначен для учета влияния микрораспределения поглощенной энергии на размер вредного биологического эффекта. Он является функцией линейной передачи данного излучения в воде:
|
L кэВ/мкм |
3,5 |
7,0 |
23 |
52 |
175 |
|
k |
1 |
2 |
5 |
10 |
20 |
и выбирается на основе имеющихся значений коэффициента относительной биологической эффективности ОБЭ. Однако значения k не соответствуют ОБЭ по ряду наблюдаемых вредных эффектов, например стохастическому эффекту при низком уровне поглощенной дозе и нестохастическому эффекту при большой дозе у человека.
Коэффициент ОБЭ – отношение поглощенной дозы Д0 образцового излучения , вызывающей определенный биологический эффект, к поглощенной дозе Д рассматриваемого излучения, вызывающей тот же самый биологический эффект.
В качестве образцового излучения используют рентгеновское излучение с напряжением генерирования 180 – 250 кВ и со средней ЛПЭ, равной 3 кэВ/мкм воды.
Интегральная доза излучения – общая доза ионизирующего излучения, поглощенная всей массой облучаемого тела или среды.
«СИ» - Джоуль (Дж), Кулон (Кл)
Внесистемные – грамм·рад (г·рад), грамм·рентген (г·Р).
Р
Соответственно единицей мощности дозы является: для поглощения – Вт/кг и рад/с; для экспозиционной дозы – А/кг, Р/час или мкР/с.
Между поглощенными и экспозиционными дозами существует следующая связь:
Дn=fДо,
где f – переходный коэффициент, зависящий от облучаемого вещества и энергии фотонов. Для воздуха f=0,88 и мало зависит от энергии фотонов.
Дn=fвозд.До=0,88До
Для воды и мягких тканей тела человека f=1, следовательно, поглощенная доза в рядах численно равна соответствующей дозе в рентгенах. Это и обуславливает удобство и использования внесистемных единиц – рад и рентген. Для костной ткани f уменьшается с увеличением энергии фотонов ~ от 4,5 до 1.
Коллективная эквивалентная доза
Коллективная эквивалентная доза - сумма индивидуальных Дi эквивалентных доз у данной группы людей: S= ДiР I где Р I - число лиц в данной группе , получивших эквивалентную дозу Дi . Может быть определена также так :
где Р(D)dD – число лиц в данной группе , получивших эквивалентную дозуна все тело или на отдельный орга в диапазоне дозы от D до dD.
Фон за счет естественных радиоактивных источников (космические лучи, радиоактивность недр, воды, радиоактивность ядер, входящих в состав человеческого тела и др.) соответствует приблизительно дозе 125 мбэр. Предельно допустимой эквивалентной дозой при профессиональном облучении является 5 бэр за год. Летальной дозой от -излучений считается 600 бэр.