вторник, 19 декабря 2017 г.

Виды доз радиации (дозиметрические величины)

Отредактировано 1.11.2026

Доза излучения - это величина, используемая для оценки степени воздействия ионизирующего излучения на любые вещества, живые организмы и их ткани.

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 с энергией до 3 МэВ и 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, так как термин "экспозиционная доза" по действующим нормам исключён из использования где-либо.
     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,  Р/с. В Международной системе единиц мощность экспозиционной дозы выражается в Кл/кг⋅с или А/кг (ампер на кг).


Эквивалентная доза (биологическая доза, тканевая доза) - поглощённая доза облучения, которая учитывает особенности действия любого вида ионизирующего излучения (альфа, бета, гамма) на биологическую ткань (или орган) человека, то есть служит для оценки влияния радиации на живые ткани (грубо говоря сколько радиации "впитал" организм). Используется только для целей радиационной безопасности человека и в отношении низких доз облучения. При более высоких дозах следует применять понятие поглощенной дозы.
     Измеряется в Зивертах (Зв). Есть еще внесистемная единица Бэр ( 1бэр=0,01 Зв ).


     Эквивалент дозы (Н) - произведение поглощенной дозы в точке ткани на средний коэффициент качества излучения, воздействующего на биологическую ткань в данной точке.
     Индивидуальный эквивалент дозы обозначается символом Hp(d) и указывает на эквивалент дозы в мягкой биологической ткани, определяемый на глубине d (указывается в мм) под рассматриваемой точкой на теле. Обычно 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 0,07 мм и которая рекомендуется для сильно проникающего излучения. Индивидуальный эквивалент дозы Hp(10) - это рабочая величина для индивидуального мониторинга, позволяющая оценить эффективную дозу облучения на глубине 10 мм и которая рекомендуется для слабо проникающего излучения.
     Направленный эквивалент дозы обозначается символом Hp'(d, Ω)  и указывает на эквивалент дозы, который был бы создан внутри стандартной сферы МКРЕ (тканеэквивалентного материала диаметром 30 см, плотностью 1 г/см3) в заданном направлении. При этом d - характерная глубина, выраженная в миллиметрах. А Ω - направление излучения. аправленный эквивалент дозы используется для мониторинга внешнего облучения, например, при контроле рабочих мест или при определении эквивалентной дозы в конкретных тканях (хрусталике глаза, коже, кистях, ступнях). Рекомендуемая глубина d при контроле величины H'(d, Ω) слабо проникающего излучения: для кожных покровов d=0,07 мм H ’(d, Ω) в этом случае может быть записана как Н'(0,07, Ω), а для хрусталика глаза d=0,3 мм H'(d, Ω) в этом случае может быть записана как Н'(3, Ω)
     Максимальный эквивалент дозы (МЭД) - это наибольшее значение суммарной эквивалентной дозы в теле человека или каком-либо критическом органе от всех источников внешнего и внутреннего облучения. Обозначается как Нмакс.


Эффективная доза - величина ионизирующего излучения, используемая, как мера риска возникновения отдалённых последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учётом возникновения в них отдаленных неблагоприятных эффектов излучения, то есть служит для оценки влияния радиации на живые ткани. Используется в медицинской диагностике (рентген, КТ), радиационном мониторинге. Представляет 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, умноженная 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 (поглащает) тело человека.
     В большинстве случаев интересующие мощности эквивалента дозы находятся в пределах диапазона приблизительно от 1 мкЗв/ч до 10мЗв/ч


Поглощённая 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, за единицу времени.
     Единица в системе СИ мощности поглощенной дозы: грей в секунду (Гр/с), внесистемная единица рад/с.


Амбиентный эквивалент дозы (амбиентная доза) - величина, которая характеризует радиационную обстановку на объекте (на рабочих местах, в помещениях) 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
  • Доза - это сокращенное наименование поглощенной или эквивалентной дозы. Впрочем иногда под словом "доза" понимают вообще любую дозу 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, коллективная эффективная доза, групповая эффективная 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.
  • Ожидаемая эффективная доза - доза внутреннего облучения от поступивших в организм человека радионуклидов. Время облучения человека такими радионуклидами определяется периодами их полураспада и биологического удержания в организме и может составлять многие месяцы и даже годы. Для целей регулирования полный период накопления дозы устанавливается равным 50 лет для взрослого человека или, если оценивается доза для детей, до достижения 70 лет. При оценке годовой дозы ожидаемая эффективная доза суммируется с эффективной дозой от внешнего облучения за этот же период.
  • 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.
  • Граничная доза - это заблаговременно введённое ограничение индивидуальной дозы облучения от конкретного источника ионизирующего излучения. Она служит для установления верхней границы дозового диапазона, внутри которого проводится оптимизация защиты для данного источника излучения.
         В случае профессионального облучения граничная индивидуальная доза, получаемая работниками, устанавливается и применяется зарегистрированными лицами и лицензиатами для определения диапазона вариантов в процессе оптимизации защиты и безопасности применительно к данному источнику.
         В случае облучения населения граничная доза - это значение, связанное с данным источником, установленное или одобренное правительством или регулирующим органом, при этом учитываются значения дозы облучения от всех контролируемых источников.
         В случае медицинского облучения граничная доза - это значение, связанное с данным источником, которое применяется в процессе оптимизации защиты лиц, обеспечивающих уход и комфортные условия для пациентов, подвергающихся радиологическим процедурам, и защиты добровольцев, подвергающихся облучению в рамках программы биомедицинских исследований.
  • 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 - поглощённая 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 - поглощённая 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