вторник, 19 декабря 2017 г.

Виды доз радиации (дозиметрические величины)

Отредактировано 19.06.2026


В дозиметрии выделяют несколько видов доз радиации, которые характеризуют разные аспекты воздействия ионизирующего излучения на вещества, живые организмы и их ткани.
     Сложность понимания происходит из-за многих факторов. Но для обывателя самое сложное то, что все величины либо содержат слово "доза", либо еще какое-нибудь второе слово.


Активность вещества, то есть его мощность. Смысл величины - сколько полураспадов делается в 1 секунду. Измеряется в Бк (Беккерелях). Для измерения удельной (массовой), объёмной и поверхностной активности используются соответственно единицы беккерель на килограмм (Бк/кг), беккерель на кубический метр (Бк/м3), беккерель на квадратный метр (Бк/м2).


Экспозиционная доза. Это количественная характеристика рентгеновского и гамма-излучения, основанная на их ионизационном излучении. Мерой ионизационного воздействия этого излучения на вещество (не живые ткани) и называется экспозиционной дозой.
     Экспозиционная доза рассчитывается только для рентгеновского и гамма-излучения, так как кванты этих излучений достаточно долгоживущие и могут создавать равномерное наружное облучение.
     Эспозиционную дозу можно измерить только для воздуха, но не для других веществ. Поэтому в качестве дозиметрической величины, используемой для установления пределов допустимого облучения человека, не используется с 1954 года, когда было введено понятие поглощенной дозы, применимое для любых типов ионизирующего излучения. В отечественной метрологии применение экспозиционной дозы и выпуск новых приборов для её измерения не рекомендуется с 1990 года. По состоянию на 2016 год, насколько я знаю, выпуск приборов для измерения экспозиционной дозы или её мощности прекращён.
     Измеряется в рентгенах (Р). Просто в рентгенах, без "в час". В международной системе единиц (СИ) единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, делённый на килограмм (Кулон/кг, Кл/кг) 1 Кл/кг = 3876 Р , что соответствует образованию в 1 кг воздуха такого количества ионов, суммарный заряд которых равен 1 Кл (каждого знака)


Мощность экспозиционной дозы (МЭД, уровень радиации). Означает величину экспозиционной дозы за единицу времени то есть простыми словами "сколько радиации выдается в час".
     Разница между МЭД и МАЭД в том, что первое понятие описывает дозу излучения, поглощённую организмом, а второе - мощность дозы гамма-излучения в целом.
     Измеряется Р/ч (рентгенами в час), мР/ч, мкР/ч. В Международной системе единиц мощность экспозиционной дозы выражается в Кл/кг⋅с или А/кг (ампер на кг).


Эквивалентная доза, эффективная доза. Несмотря на то, что это два разных понятия, здесь он объединены в один пункт, так как они служат для оценки влияния радиации на живые ткани. То есть, сколько радиации "впитал" организм. 
     ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА - поглощенная доза облучения, которая учитывает особенности действия любого вида ионизирующего излучения (альфа, бета, гамма) на биологическую ткань (или орган) человека. Используется только для целей радиационной безопасности человека и в отношении низких доз облучения. При более высоких дозах следует применять понятие поглощенной дозы.
     Индивидуальный эквивалент дозы обозначается символом Hp(d) и бывает 2 видов Hp(0,07) и Hp(10). Индивидуальный эквивалент дозы Hp(0,07) - это рабочая величина для индивидуального мониторинга, позволяющая оценить дозу облучения 
кожи, рук и ног на глубине 10 мм. Индивидуальный эквивалент дозы Hp(10) - это рабочая величина для индивидуального мониторинга, позволяющая оценить эффективную дозу облучения на глубине 10 мм.
     ЭФФЕКТИВНАЯ ДОЗА - величина ионизирующего излучения, используемая, как мера риска возникновения отдалённых последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом возникновения в них отдаленных неблагоприятных эффектов излучения. Используется в медицинской диагностике (рентген, КТ), радиационном мониторингеПредставляет собой сумму произведений дозы эквивалентной в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты.
     Так как разные части человеческого тела более чувствительны к воздействию радиации, чем другие, то дозы облучения разных тканей и внутренних органов нужно учитывать с разным коэффициентом радиационного риска (например, для лёгких этот коэффициент равен 0,15, а для молочной железы 0,15).  Показатель степени влияния на человеческий организм эффективной дозы рассчитывается как сумма эффективных доз всех органов и тканей, помноженная на коэффициентом радиационного риска.
     Измеряется в Зивертах (Зв). Есть еще внесистемная единица Бэр ( 1бэр=0,01 Зв ).


Мощность эквивалентной дозы, мощность эффективной дозы - это сколько зивертов в час (Зв/ч), секунду (Зв/с) или год (Зв/г) накапливает тело человека.


Поглощенная доза - это количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной в единице массы определенного вещества. Данная величина не учитывает степень воздействия (ионизации) на вещество различных видов радиации. Является основополагающей дозиметрической величиной, используемой при количественных оценках воздействия радиации на человека.
     Поглощённая доза используется при расчёте поглощённой дозы в живых тканях как в радиационной защите (снижение вредного воздействия), так и в лучевой онкологии (потенциально полезное воздействие, например при лечении рака). Она также используется для прямого сравнения воздействия радиации на неживую материю, например при облучении для повышения устойчивости к радиации.
     В системе СИ для измерения поглощенной дозы используется Грей (Гр). В несистемных единицах - рад (1 Гр = 100 рад).


Мощность поглощенной дозы - поглощенная в материале доза, отнесенная к единице времени.
     Единица в системе СИ мощности поглощенной дозы: Гр·см-1.


Амбиентный эквивалент дозы (амбиентная доза) - величина, которая характеризует радиационную обстановку на объекте и показывает дозу, которую получил бы человек, если бы находился в определённой точке поля излучения (то какую дозу получит человек если находится в месте где производится измерение). Это то, что показывает современный бытовый дозиметр в микрозивертах. Именно эту величину упоминают по ТВ рассказывая о Фукусиме, об уровне радиации в Южно-Сахалинске, эту же информацию транслирует МЧС на своих сайтах.
     Амбиентный эквивалент дозы измеряется в зивертах (Зв).


Мощность амбиентного эквивалента дозы (МАЭД) - это величина, которая характеризует уровень ионизирующего излучения в определённой точке и показывает, какую дозу получит человек, если будет находиться в этой точке в течение определённого времени. МАЭД используется для мониторинга рабочих мест и контроля радиационной обстановки в помещениях.
     Разница между МЭД и МАЭД в том, что первое понятие описывает дозу излучения, поглощённую организмом, а второе - мощность дозы гамма-излучения в целом.
      Например, если человек будет находиться в данном месте час, то МАЭД измеряется в зивертах в час (в/ч) или в микрозивертах в час (мкЗв/ч).




Вот ещё несколько вид доз радиации
  • Накопленная доза - это суммарное количество ионизирующего излучения (радиации), которому подвергся объект (человек, материал, прибор и тому подобное) за определённый период времени.
  • Коллективная доза (групповая доза) - сумма индивидуальных эффективных доз в данной группе людей за данный промежуток времени. Коллективную дозу можно подсчитать для населения отдельной деревни, города, административно-территориальной единицы, государства и тому подобного. Её получают путём умножения средней эффективной дозы на общее количество людей, которые находились под воздействием излучения.
         Единицей измерения коллективной дозы является человеко-зиверт (чел.-Зв.), внесистемная единица - человеко-бэр (чел.-бэр).
         Коллективная доза может накапливаться в течение длительного времени, даже не одного поколения, а охватывая последующие поколения.
  • Доза облучения - это величина, которая применяется для оценки уровня воздействия ионизирующего излучения на различные вещества, организмы, ткани.
  • Аварийная доза - это поглощённая доза, получаемая в условиях заведомого превышения максимально допустимого значения дозы излучения при выполнении аварийно-спасательных работ, например, по спасению персонала или ценного имущества.
  • Пороговая доза - это доза, ниже которой не отмечены проявления данного эффекта облучения.
  • Предотвращаемая доза - это прогнозируемая доза вследствие радиационной аварии, которая может быть предотвращена защитными мероприятиями.
         Прогнозирование доз облучения в предполагаемых или реальных зонах радиационного воздействия при радиационной аварии проводится с учётом внешних и внутренних источников облучения на ранней, промежуточной и поздней фазах аварии.
  • Удваивающая доза - это доза, которая увеличивает в 2 раза (или на 100%) уровень спонтанных мутаций. Удваивающая доза обратно пропорциональна относительному мутационному риску.
  • Минимально летальная доза - это минимальная доза излучения, вызывающая гибель всех облучённых объектов.
  • Коэффициент неравномерности дозы - отношение максимального к минимальному значению поглощенной дозы в облучаемом продукте
  • Интегральная доза - это доза облучения, поглощённая всей массой облучаемого объекта, то есть всем телом или частью тела человека.
  • Поверхностная доза отражает степень поглощения лучевой энергии поверхностно расположенными структурами организма человека. Как правило, в практической работе под поверхностной дозой подразумевается доза, получаемая кожей.
  • Глубинная доза - это мера поглощения лучевой энергии на различной глубине тканей. Глубинная доза всегда будет отличаться от поверхностной, так как излучение, проходя вглубь, будет поглощаться тканями и тем самым ослабляться. Глубинная доза часто именуется процентной и измеряется в процентах от поверхностной. За 100% дозы принимается доза, получаемая кожей.
  • Транзитная доза - поглощенная доза, полученная продуктом (или дозиметром) во время транспортировки из пункта отправления до места расположения установки для облучения или, в случае применения подвижной установки для облучения, когда установка перемещается из нерабочего положения в рабочее и обратно.
  • Толерантная доза - это доза облучения, которая поглощаясь организмом (органом), не вызывает видимых биологических реакций.
  • Целевая доза - поглощенная доза, предназначенная для представляющего интерес объема внутри облучаемого образца.
  • Изодоза - это графическое изображение поглощения излучения тканями (то есть глубинных доз).
         Изодозными кривыми называют линии, соединяющие на эскизе облучаемого объекта (изодозной карте) все точки с одинаковым значением поглощенной дозы. Для каждого вида излучения (рентгеновского, бета-, гамма излучения, сверхжесткого тормозного, протонного) характерны свои изодозы.
         Изодозная карта - это графическое изображение облучаемого объекта с нанесенными на него изодозными кривыми. Изодозные карты в настоящее время чаще всего получают на основе компьютерно-томографических или магнитно-резонансных изображений




Возможно вас также заинтересует статья "Предельно допустимые дозы радиации" и "Какие существуют единицы измерения радиации".

Комментариев нет:

Отправить комментарий