Previous Entry Share Next Entry
Что нам светит? Часть 1.
elly_estel
 Итак, давайте наконец определимся, что и в каких единицах измерять.



В микрозивертах, рентгенах и прочих попугаях, не так сложно и запутаться. Связано это исключительно с тем, что во всех случаях мы измеряем в принципе одно и тоже - дозу излучения, но в разном её воздействии. Так что, начнём с азов.



1. Излучение.

Излучением (ионизирующим излучением - ИИ) принято называть электромагнитное излучение с длиной волны менее 10↑-8 м(Частота колебаний более 3х10↑16 Гц). Исходя из самой природы электромагнитного излучения, становится ясно, что скорость распространения ИИ практически равна скорости света. Энергия квантов ИИ, Фотонов, лежит в пределах от 20 эВ для мягкого рентгеновского излучения до >0,1 МэВ для энергии гамма-квантов. Упрощённо говоря, аппарат Компьютерной Томографии, Рентгеновская установка в поликлинике, АЭС - всё это точечные источники ионизирующего излучения. Помимо прочего, имеется и такая вещь как естественный радиационный фон, которую можно характеризовать (упрощённо), как некое постоянное электромагнитное поле имеющееся повсеместно на планете. Само ИИ делится на несколько подвидов. Альфа, Бета и Гамма, которые отличаются друг от друга по длине волны и проникаемости (жёсткости). Альфа-излучение очень слабое, и листка бумаги или простого стекла уже вполне достаточно чтобы полностью его поглотить. Более того, роговой слой эпидермиса (stratum corneum) человека полностью поглощает альфа-частицы, исключая возможность радиоактивного поражения человека при внешнем облучении. Бета-излучение сильнее, но 2-3 миллиметровый слой аллюминия или 4-5 метров обычного воздуха - вполне достаточный барьер для его полного поглощения. При значительной дозе внешнего бета-излучения, человек может получить вполне серьёзные лучевые ожоги и даже лучевую болезнь. Ну и излишне говорить, что любое излучение опасно если попадёт внутрь организма. Самое жёсткое излучение - гамма. Для его полного поглощения требуется многослойная защита из слоёв стали и бетона. 



2. Доза излучения.

Доза излучения, ДИ, это количественное воздействие (величина) ИИ на какой-либо материальный объект. ДИ разделены  на несколько видов, по сферам приложения.



- Экспозиционная доза.

 Если нам надо померять есть ли ИИ в каком-то конкретном месте без дополнительных расчётов влияния  конкретного типа излучения на конкретные объекты, то используется расчёт Экспозиционной дозы. Так исторически сложилось, что первые измерения в этой сфере велись на основании измерений обычного атмосферного воздуха в трубках рентгеновских аппаратов. Происходило это в начале ХХ века и эта внесистемная единица получила название "Рентген". Наиболее нам привычное. Наиболее знакомое и употребительное значение, которое мы регулярно получаем из СМИ, это Экспозиционная доза естественного фона, измеряемая в микрорентгенах. 1 микрорентген (МкР) = 0,000001 Р. 1 миллирентген (МР) = 0,001. Нормальным естественным фоном считается экспозиционная доза от 10 до 30 МкР/ч. 



- Поглощённая доза.

 Название говорит само за себя. Поглощённой дозой называется ДИ, поглощённая любым материальным объектом. За системную единицу измерения принят грэй (Гр). 1 Гр - это доза, при которой объекту массой в 1 кг передаётся энергия ИИ в 1 Дж. Внесистемной единицей является Рад. 1 Рад = 0,01 Гр. 



- Эквивалентная доза.

 Начиная с 1945 года медицинская радиология получила мощнейший толчок в развитии. Материала для изучения хватало. Да и последующие, многочисленные аварии и испытания давали множество информации. Одной такой информацией и стало понимание того факта, что разные виды ИИ (альфа, бета и гамма) при одинаковых поглощённых дозах дают разное биологическое воздействие на организм человека. Понятно, что при одной и той же поглощённой дозе, чем плотнее ионизация, тем большие разрушения и вред наносятся живому организму. Чтобы правильно это учесть и была введена Эквивалентная доза. Эквивалентная доза рассчитывается путём умножения поглощённой дозы на коэффициент ОБЭ (Относительной биологической эффективности). Единицей измерения Эквивалентной дозы в системе СИ является тот самый Зиверт (Зв). 1 Зв равен эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощённой в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощённая доза в 1 Гр. Внесистемная единица - БЭР (Биоэквивалент рентгена), 1 БЭР = 0,01 Зв. Так же верно считать, что 100 Р равны 1 Зв в том случае, если рассматривается именно биологическое воздействие излучения. 



- Относительная биологическая эффективность излучения.

 Коэффициент качества ИИ, используемый при расчётё Эквивалентной дозы излучения. Для бета, гамма и  мягкого рентгеновского излучения, ОБЭ принят равным единице. Для альфа-излучения - 3-5, для нейтронов от 10 кэв до 100 кэВ - 10. 



3. Мощность дозы.

Мощность дозы это её интенсивность. Т.е. приращение дозы за единицу времени. Размерность выражается в виде  соответствующей дозы делённой на единицу времени. Например - МкР/Час или БЭР/сек.



Что же в результате мы с вами насчитали? Берём пример. По радио нам сказали, что уровень фона составляет 14 МкрР/Ч. Это означает, что в некоей точке пространства на нашей планете, интенсивность излучения составила 0,0038 микрорентген в секунду. Эквивалентная доза на 1 кг в таком случае, составит 0,14 микрозивертов в час. Т.е. при весе человека в 60 кг, его эквивалентная и поглощённая доза в этом месте (при условии сохранения уровня плотности излучения) составят 8,4 микрозиверта в час, 201, 6 микрозиверта в день и 73,584 миллизиверта в год. Т.е. примерно равно 7,36 БЭР в год. В расчёте на всю человеческую тушку. Должен сразу предупредить, что во всех расчётных таблицах пороговых доз, расчёт идёт на 1 кг тушки тела, и в данном случае у нас получится 1,225 миллизиверта в год, что почти в четыре раза ниже пороговой дозы 0,5 БЭР в год (5 миллизивертов в год).



О медицинском влиянии и расчётах влияния дозы на конкретные органы и организм в целом - в следующий раз.

?

Log in

No account? Create an account