Бэр – единица эквивалентной дозы любого вида излучения, которая создает такой же в биологической ткани эффект, как и поглощенная доза в 1 рад гамма-излучения

В практике обеспечения радиационной безопасности часто бывает так, что облучается не все тело, а один из органов. Например, при загрязнении бета -излучающими радионуклидами кожи, при накоплении йода в щитовой железе, при вдыхании радиоактивных газов и т.п.. Чтобы оценивать при этом вред, наносимый всему организму, введено понятие эффективной эквивалентной дозы Е. Эффективная эквивалентная доза равна эквивалентной дозе Н полученной данным органом, умноженной на взвешивающий тканевый коэффициент W_ТК.

(19)

где H_i – эквивалентная доза, полученная данным органом,

W_ТКi – взвешивающий тканевой коэффициент данного органа.

Величина тканевого ко эффициента приведена для различных органов в НРБУ-97.

В частности - для щитовидной железы W_ТК

- для легких

- для ЖКТ

- для кожи

Для всего тела W_ТК = 1. Таким образом, при облучении всего тела эффективная

эквивалентная доза равна эквивалентной. Единицы измерения у них одинаковые, т.е. зиверт и бэр. НРБУ-97 нормирует именно эффективные эквивалентные дозы.

Таким образом можно дать следующее определение:

Эффективная эквивалентная доза, которая оказывает то же воздействие на организм при равномерном облучении всего тела, как и данные эквивалентные дозы при неравномерном облучении всего тела.

Исторически сложилось, что для гамма-излучения был введен еще один вид дозы – экспозиционная доза. Дело в том, что в одном и том же поле в разных веществах поглощается разное количество энергии, т.е. разные вещества получают разные поглощенные дозы. Чтобы получить объективную характеристику поля по результатам измерений выбрали образцовое вещество – воздух, а, измерение поглощенной энергии осуществили по измерению ионизации. Т.о. экспозиционная доза – это доза гамма-излучения определяемая по ионизации воздуха и численно равная заряду ионов одного знака, приходящемуся не единицу массы воздуха:

D_O = (20)

Единица измерения в системе СИ – 1 Кл/кг (кулон на килограмм).

Внесистемная единица экспозиционной дозы – рентген (Р). Вначале она определялась как доза от 1 г радия на расстоянии 1 м за 1 час. В настоящее время принято более точное определение: 1 рентген – такая доза гамма-излучения, которая образует заряд 2,58 · 10^-4 Кл в 1 кг воздуха.

Экспозиционная доза в 1 Р соответствует поглощенной дозе в воздухе – 0,88 рад, а в ткани человеческого организма – 0,93 рад.

В литературе, особенно в газетных сообщениях, дозы, полученные людьми при авариях зачастую даются в разных единицах – рентгенах, радах, бэрах. Имея в виду, что дозиметрические приборы в лучшем случае имеют поглощенность ± 20%, можно оценивать степень воздействия на людей, считая для гамма-излучения эти единицы примерно одинаковыми.

В последние годы величина экспозиционной дозы является нерекомендуемой, хотя все страны сохраняют эталон рентгена, как основу для всех прочих эталонов.

Для объективной оценки поля излучения можно было бы использовать поглощенную дозу в воздухе или в ткани. Однако она зависит от условий облучения и, в частности, от размеров облучаемого объема вещества. Могут возникнут погрешности, если количество вторичных электронов, возникающие в данном объеме и вылетающих из него и количество электронов влетающих в него будут не равны. В этой ситуации говорят об отсутствии электронного равновесия. Поэтому для объективной оценки поля излучения ввели понятие – керма.

Керма – отношение суммы первоначальных кинетических энергий dE_N всех заряженных частиц, появившихся под действием ионизирующего излучения в элементарном объеме вещества, к массе dm вещества в этом объеме.

(21)

В условиях электронного равновесия керма и поглощеная доза равны между собой. Единицы измерения кермы и поглощенной дозы одинаковые – в системе СИ – Грей, внесистемная – рад =0,01 Гр.

Для иллюстрации диапазона доз, с которыми приходится встречаться при обеспечении радиационной безопасности приведем следующие значения:

- доза естественного фона 0,1 ÷ 0,35 мЗв/год (100мбэр/год)

- предельно-допустимая доза для персонала АЭС – 20 мЗв/год (2бэр/год)

- не вызывает потери работоспособности – 50 рад однократно

- не вызывает потери работоспособности – 300 рад в год

более высокие дозы излучения могут вызывать лучевую болезнь различной степени тяжести или даже гибель.

До 100 рад у 50% возможна лучевая болезнь легкой степени, случаев гибели не наблюдается.

До 200 рад – лучевая болезнь легкой и средней степени, возможны единичные случаи гибели.

До 400 рад – лучевая болезнь средней и тяжелой степени, возможна гибель 50% облученных.

До 600 рад – лучевая болезнь очень тяжелой степени, возможна гибель 100% облученных, если не принять меры по лечению.

Считается, что современная медицина в состоянии лечить лучевую болезнь при дозах до 2000 рад.