Довідковий матеріал. Пошкодження, викликані в живих організмах опроміненням, є тим більшими, чим більше енергії передано їхнім тканинам

Пошкодження, викликані в живих організмах опроміненням, є тим більшими, чим більше енергії передано їхнім тканинам. Кількість такої енергії називається дозою. Дозу іонізуючого випромінювання людина може зазнати від будь-якого радіонукліда або їхньої суміші незалежно від того, містяться вони поза організмом або всередині його. Кількісний вираз енергії випромінювання, отриманої одиницею маси опроміненого тіла (складової екосистеми, тканини організму тощо), називають поглиненою дозою, яка в системі СІ вимірюється в греях (1 Гр = 1 Дж енергії, поглиненому масою в 1 кг). До 50-х років ХХ ст. для вимірювання обсягу радіації широко використовували інші позасистемні одиниці поглиненої дози – рентген (Р) і рад. Один рентген відповідає ефекту дії граму радію протягом години на відстані одного метра, що визначається за ступенем почервоніння шкіри. Один рад дорівнює 0,01 Гр.

Якщо кількість поглиненої енергії гамма- або рентгенівського випромінювання розглядати не для речовини, а для повітря, то слід ввести поняття його іонізації. Причому, для атмосфери існує спеціальна одиниця, яка співвідносить заряд іонів кожного знаку в 1 см³ сухого повітря, що виникло у процесі його іонізації з дозою цього випромінювання. Загальний обсяг випромінювання, що викликає іонізацію називають експозиційною дозою, яка в системі СІ вимірюється в кулонах на кілограм (Кл/кг). Поряд існує позасистемна одиниця вимірювання – рентген (1Р = 2,58 × 10^–4 Кл/кг). Велику роль в опроміненні всього живого в екосистемі відіграє не лише кількість іонізуючого випромінювання, поглиненого тілом, а й якість цього випромінювання. Якісна характеристика випромінювання визначається показником лінійної щільності іонізуючого потоку. Вважається, що щільність бета-, гамма- і рентгенівського випромінювання є однаковою, умовно вона приймається за одиницю. Тоді показник щільності повільних нейтронів дорівнює 5, звичайних нейтронів – 10, а α-частинок та надшвидких нейтронів – 20. Перераховану в такий спосіб дозу опромінення називають еквівалентною дозою. Її у системі СІ вимірюють у зівертах (Зв). Відома й позасистемна одиниця еквівалентної дози – бер (1 бер = 0,01 Зв). Водночас важливо врахувати й те, що не всі частини тіла людини (органи, тканини) чи інших організмів екосистем мають однакову чутливість. Наприклад, при однаковій еквівалентній дозі опромінення виникнення раку в легенях людини більш вірогідне, ніж у її щитовидній залозі. Саме тому дози опромінення для різних органів і тканин необхідно перераховувати за різними коефіцієнтами. Підсумувавши ці коефіцієнти по всіх тканинах людини, отримують ефективну еквівалентну дозу.

Тестові завдання для самоконтролю знань:

1. Яка одиниця вимірювання еквівалентної дози прийнята в системі СІ: а) зіверт; б) рад; в) кулон; г) бер; д) рентген.

2. Яка одиниця вимірювання експозиційної дози прийнята в системі СІ: а) зіверт; б) рад; в) кулон; г) бер; д) рентген.

3. Кількість іонізуючих випромінень, яка утворює в 1 см³ сухого повітря при нормальних умовах біля 2 млрд. пар іонів називають:а) зіверт; б) рад; в) кулон; г) бер; д) рентген.

4. Доза, яка визначає кількість енергії іонізуючих випромінювань, поглинутої одиницею маси чи об’єму опромінюваної речовини називають: а) експозиційна; б) колективна;в) поглинута; г) еквівалентна.

5. Позасистемною одиницею поглинутої дози є: а) зіверт; б) рад; в) кулон; г) бер; д) рентген.

6. Доза, яка визначає кількість енергії будь-якого виду іонізуючого випромінювання, поглинутої одиницею маси чи об’єму опромінюваного суб’єкту з урахуванням відносної біологічної ефективності називають: а) експозиційна; б) колективна;в) поглинута; г) еквівалентна.

7. Як називають кількість енергії будь-якого виду випромінень, поглинутої в 1 г тканини при якій спостерігається такий же радіобіологічний ефект, як при 1 рад фотонного випромінюванні: а) зіверт; б) рад; в) кулон; г) бер; д) рентген.

8. Скільки грей дорівнює один рад: а) 0,01; б) 0,1; в) 0,001; г) 1.

9. Розв’язати задачу: Потужність рентгенівського апарату становить 600 Р/год. визначити поглинуту дозу, отриману при рентгеноскопії грудної клітини на серце, легені, молочну залозу, червоний кістковий мозок, кісткову тканину, якщо час експозиції становив 3 хв.

10. Розв’язати задачу: Гамма-фон на території біля 12-го навчального корпусу НАУ становить 17 мкР/год. визначити еквівалентну дозу гамма-випромінення для людини за один рік в м’язах при енергії фотонів 400 кеВ.