Единицы измерения радиации

Весь процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а сам такой нуклид — радионуклидом. Но хотя все радионуклиды нестабильны, одни из них более нестабильны, чем другие. Например, протактиний-234 распадается почти моментально, а уран-238 — очень медленно. Половина всех атомов урана-238 превратится в торий-234 за четыре с половиной миллиарда лет. Время, за которое распадается в среднем половина всех радионуклидов данного типа в любом радиоактивном источнике, называется периодом полураспада соответствующего изотопа. Этот процесс продолжается непрерывно. За время, равное одному периоду полураспада, останутся неизменными каждые 50 атомов из 100, за следующий аналогичный промежуток времени 25 из них распадутся и так далее. Число распадов в секунду в радиоактивном образце называется его активностью. Единицу измерения активности (в системе СИ) назвали беккерелем (Бк) в честь первооткрывателя явления радиоактивности; один беккерель равен одному распаду в секунду. Внесистемной единицей измерения активности является кюри (Ки), 1 Ки = 3,700*10¹⁰ Бк.

Повреждений, вызванных в живом организме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям; количество такой переданной организму энергии называется дозой. Количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела (тканями организма), называется поглощенной дозой и измеряется (в системе СИ) в грэях (Гр), 1 Гр = 1 Дж/кг. Внесистемной единицей измерения поглощенной дозы является рад, 1 рад = 0,01 Гр.

Большинство приборов оперативного радиационного контроля построено на измерении экспозиционной дозы Х — ионизации воздуха под воздействием излучения.

Экспозиционная доза измеряется в рентгенах (Р). Упрощенно, 1 рентген g-излучения производит в 1 см³ воздуха 2,08 * 10⁹ пар ионов и, в то же время, 1 рентген соответствует дозе в 1 рад, поглощенной в биологической ткани (1 Р~1 рад).

При одинаковой поглощенной дозе воздействие разных видов излучения может сильно отличаться. Чтобы учесть этот факт, значение поглощенной дозы умножают на коэффициент, так называемый коэффициент качества излучения, отражающий способность излучения данного вида повреждать ткани организма. По этому качеству a-излучение, например, в двадцать раз опаснее g-излучения. Пересчитанную таким образом дозу называют эквивалентной дозой. Ее измеряют в системе СИ в единицах, называемых зивертами (Зв), 1 Зв = 1 Дж/кг для Y -и b-излучения и 0,05 Дж/кг для a-излучений.

Для измерения эквивалентной дозы используется также единица, называемая бэр — с некоторой условностью расшифровывается как биологический эквивалент рентгена 1 = 0,01 Зв.

Для g-излучения коэффициент качества равен 1, поэтому 1 бэр~1; Р~1 рад = 0,01 Зв.

Следует учитывать также, что одни части тела (органы, ткани) более чувствительны к ИИИ, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения органов и тканей также следует учитывать с разными коэффициентами. Умножив эквивалентные дозы на соответствующие коэффициенты и просуммировав по всем органам и тканям, получим эффективную эквивалентную дозу или эффективную дозу.

Примечание: Рубрика «Остальное» состоит из надпочечников, головного мозга, верхнего отдела толстого кишечника (слепая кишка, восходящая и поперечная часть ободочной кишки), тонкого кишечника, почек, мышечной ткани, поджелудочной железы, селезенки, вилочковой железы и матки.