ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

 

Активность радиоактивного вещества – это число ядерных превращений в единицу времени, Бк (беккерель):

(8.1)

 

1 Бк = 1 ядерному превращению в секунду.

Специальная единица активности – Ки (кюри): 1 Ки = 3.7∙ 10¹⁰ Бк.

Период полураспада (Т) – время, за которое число активных атомов (N ₀) препарата изменится вдвое (рис. 8.1).

 

Рис. 8.1. Схема распада радиоактивного вещества

 

Доза на орган -средняя доза в определенной ткани или органе человеческого тела:

D _Т = (V _мт)∙ ∫ D ∙ dт, (8.2)

^m_т

где m _т – масса ткани или органа; D – поглощенная доза в элементе массы dм.

Доза поглощенная (Доза) – фундаментальная дозиметрическая величина, Гр (грей)

D = , (8.3)

 

где de – средняя энергия, передаваемая ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме; dт – масса вещества в этом элементарном объеме.

Грей – поглощенная доза излучения, соответствующая энергии 1 Дж ионизирующего излучения любого вида, переданной облучаемому веществу массой 1 кг.

В практике применяется внесистемная единица – рад: 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

При равных поглощенных дозах различные виды излучения обусловливают разный биологический эффект, поэтому для оценки действия одного из компонентов смешанного излучения введено понятие эквивалентной дозы.

Доза эквивалентная – поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного излучения,
Зв (зиверт)

 

Н _{Т, R} = W _R D _{Т, R}. (8.4)

 

где D _{Т, R} – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т; W _R – взвешивающий коэффициент для излучения R. 1 Зв = 1 Дж/кг.

Если поле излучения состоит из нескольких излучений с различными W_R, то:

Н _Т = å W_R ∙ D _{Т, R}. (8.5)

^R

Специальная единица эквивалентной дозы бэр – поглощенная доза любого вида излучения, которая вызывает равный биологический эффект с дозой в
1 рад рентгеновского излучения 1Зв = 100 бэр.

Таблица 8.1

Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения
при расчете эквивалентной дозы

 

Фотоны любых энергий
Электроны и мюоны любых энергий
Нейтроны энергий менее 10 кэВ от 10 до 100 кэВ от 100 кэВ до 2 МэВ от 2 МэВ до 20 МэВ более 20 МэВ
Протоны, кроме протонов отдачи, энергия более 2МэВ
альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра

 

Доза эквивалентная или эффективная ожидаемая – за время t, прошедшее после поступления радиоактивных веществ в организм:

t ₀+ t

H_t (T) = ∫ H _T (t) dt, (8.6)

t ₀

где t ₀ – момент поступления; H _T (t) – мощность эффективной или эквивалентной дозы к моменту времени t на орган или ткань Т. Когда t не определено, то его следует принять равным 50 годам для взрослых и 70 годам для детей.

Доза эффективная – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности, Зв (Дж/кг).

 

Е = å W _Т∙ Н _{t , Т}, (8.7)

^Т

где Н _{t, Т} – эквивалентная доза в ткани Т за время t; W _Т – взвешивающий коэффициент для ткани Т.

 

Таблица 8.2