Физические характеристики ионизирующего излучения

Активность. Количество радионуклида принято называть активно­стью. Активность — число самопроизвольных распадов радионуклида в единицу времени. Единицей измерения активности в

системе СИ является беккерель (Бк). 1Бк = 1 распад/с. Внесистемной единицей активности является ранее используемая ве­личина Кюри (Ки).1Ки = 3,7 *10¹⁰Бк.

Рисунок 11.3 Simple diagram of the releasing of an electron to ionize a neutral atom

Дозы излучения. Когда ионизирующее излучение проходит через ве­щество, то на него оказывает воздействие только та часть энергии излуче­ния, которая передается веществу, поглощается им. Порция энергии, пе­реданная излучением веществу, называется дозой.

Количественной характеристикой взаимодействия ионизирующего излучения с веществом является поглощенная доза. Поглощенная доза D„ — это отношение средней энергии АЕ, передан­ной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к еди­нице массы Am вещества в этом объеме. В системе СИ в качестве единицы поглощенной дозы принят грей (Гр), названный в честь английского физика и радиобиолога Л. Грея. 1 Гр соответствует поглощению в среднем 1 Дж энергии ионизирующего из­лучения в массе вещества, равной 1 кг * 1 Гр = 1 Дж/кг.

Экспозиционная доза. До последнего времени в качестве характери­стики поля фотонного излучения при его воздействии на среду использо­вали экспозиционную дозу Д_э, которая определяет ионизационную спо­собность только рентгеновского и у-излучений в единственном веществе, в воздухе. Экспозиционная доза фотонного излучения — это отношение сум­марного заряда AQ всех ионов одного знака в воздухе при полном тормо­жении электронов и позитронов, которые были образованы фотонами в элементарном объеме воздуха и массе Am воздуха в этом объеме:

Единицей экспозиционной дозы в системе СИ является кулон на 1 кг воздуха.

Внесистемной единицей экспозиционной дозы является рентген (Р), при котором суммарный заряд AQ, образующийся в воздухе, равен одной электростатической единице количества электричества в 0,001293 г — атмосферного воздуха при 0° С и давлении 760 мм рт.ст. IP = 2,58 х 10" Кл/кг.

При переходе к СИ экспозиционная доза стала не совсем удобной единицей дозы и поэтому изъята из арсенала дозиметрических величин.

Эквивалентная доза рассчитывается путем умножения значения поглощенной дозы на специальный коэффициент — коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества. Значения коэффициента для различных видов излучений приведены в табл. 11.1.

Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (биологи­ческий эквивалент рада). 1 Зв = 100 бэр.

Дозы облучения разных органов и тканей следует учиты­вать с разным коэффициентом, который называется коэффициентом радиационного риска. Умножив значение эквивалентной

Таблица 11.1 - Коэффициент относительной биологической эффективности

для различных видов излучений

дозы на соответствующий коэффициент радиационного риска и просуммировав по всем тканям и органам, получим эффективную дозу, отражаю­щую суммарный эффект для организма. Взвешенные коэффициенты устанавливают эмпи­рически и рассчитывают таким образом, чтобы их сумма для всего организма составляла единицу. Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения экви­валентной дозы. Она также измеряется в зивертах или бэрах.

Доза эффективная Е — величина, используемая как мера возникнове­ния отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе H на соответствующий ко­эффициент для данного органа или ткани.