Единицы измерения радиоактивностиАктивность (А) – мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени:
А = dN/dt, где dN – ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния, происходящих за промежуток времени dt. В системе СИ единицей измерения активности является обратная секунда (с-1), имеющая специальное название беккерель (Бк). 1 Бк = 1 распад/с. Используется и внесистемная международная единица активности кюри (Ки). Кюри – это такое количество радиоактивного изотопа, в котором число радиоактивных распадов в секунду равно 3,7?1010. Единица кюри соответствует радиоактивности одного грамма радия. В единицах беккерель и кюри выражают?- и b-активность. Для характеристики g-активности введена другая единица – эквивалент одного миллиграмма радия (226Ra). Миллиграмм эквивалент радия – это активность любого радиоактивного препарата, g-излучение которого создает такую же мощность экспозиционной дозы, как g-излучение одного миллиграмма радия Государственного эталона РФ при платиновом фильтре 0,5 мм. Точечный источник в один миллиграмм (1мКи) радия, после начальной фильтрации через 0,5 мм платины, создает в воздухе на расстоянии 1 см мощность дозы 8,4 Р/ч. Эта величина называется ионизационной g-постоянной радия (К), которая принята за эталон мощности дозы излучения. С ней сравнивают К других радиоактивных изотопов. g-эквивалент изотопа М связан с его активностью А через ионизационную g-постоянную соотношением: М = А * К /8,4, которое позволяет сделать перерасчет от активности радиоактивного вещества, выраженной в мг-экв. радия, к активности, выраженной в Ки и наоборот. Для характеристики рентгеновского и g излучения устанавливают так называемую экспозиционную дозу (Х) ионизирующих излучений. Она характеризует ионизирующую способность рентгеновских и g-излучений в воздухе. На практике применяются внесистемная единица – рентген. Это такое количество излучения, при котором в одном см3 воздуха (0,001293 г) при атмосферном давлении 760 мм.рт.ст и температуре 0оС, образуется 2,08х109 пар ионов. За единицу экспозиционной дозы в международной системе единиц (СИ) принят кулон на кг (Кл/кг), т.е. такое количество энергии рентгеновского и g-излучения, которое в кг сухого воздуха образует ионы, несущие суммарный заряд в 1 кулон электричества каждого знака. 1 Р = 2,58х10-4 Кл/кг, 1 Кл/кг = 3880 Р. Экспозиционная доза не учитывает энергию ионизирующих излучений, которая поглощается облучаемым объектом. Для определения эффекта воздействия ионизирующих излучений в веществе введено понятие поглощенная доза (D) – фундаментальная дозиметрическая величина, определяемая в виде:
D = de / dm, где de – средняя энергия, передаваемая ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме; dm – масса вещества в элементарном объеме. В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название – грей (Гр). Внесистемной единицей измерения поглощенной дозы является рад. Единица рад (rad – radiation absorbed dose) – это такая доза, при которой в одном грамме массы облучаемого вещества поглощается энергия любого вида излучения равная 100 эрг. Поскольку, при одной и той же дозе энергии g-квантов и частиц в одном грамме разной по составу биологической ткани поглощается различное количество энергии, поглощенную дозу в таких случаях находят расчетным путем:
D = Х?f, где D – поглощенная доза; Х – экспозиционная доза в Р в той же точке; f – переходный коэффициент. Если в воздухе доза излучения 1 Р эквивалентна 88 эрг/г, то поглощенная энергия для этой среды составит 88 /100 = 0,88 рад. Таким образом, для воздуха поглощенная доза равная 0,88 рад соответствует экспозиционной дозе в 1 Р. Переходный коэффициент f обычно определяют опытным путем на фантоме. Для воды и мягких тканей коэффициент f округленно принят за единицу (фактически он составляет 0,93). Следовательно, поглощенная доза в радах численно равна соответствующей экспозиционной дозе в рентгенах. Для костной ткани коэффициент f изменяется от 2 до 5. Биологическое действие одних и тех же доз различного вида излучений не одинаково. Это связано с удельной ионизацией излучения. Чем выше удельная ионизация, тем больше коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или взвешивающий коэффициент (WR). Этот коэффициент показывает во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения выше рентгеновского или g-излучения при одинаковой поглощенной дозе в тканях. Для оценки биологического действия излучения введено понятие эквивалентной дозы – это поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного излучения WR: HTR = WR?DTR, где, DTR – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т, а WR – взвешивающий коэффициент для излучения R. Если поле излучения состоит из нескольких излучений с различными величинами WR, то эквивалентная доза определяется в виде: Единицей измерения эквивалентной дозы является Дж/кг, имеющий специальное название – зиверт (Зв). Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является биологический эквивалент рада – бэр.
|
