Единицы измерения и дозы радиации

Экспозиционная и эквивалентная дозы.

Д_О
–
Экспозиционная
доза излучения
– характеристика ионизационной
способности рентгеновского и -излучения,
измеряемая по ионизации воздуха.

«СИ» — Кулон/кг
(Кл/кг)

Внесистемная —
рентген (Р)

Рентген
– внесистемная единица экспозиционной
дозы рентгеновского и гамма-излучения,
равная 258 мкКл/кг (названа в честь
немецкого физика В.К. Рентгена –
1845-1923).

Д_ЕД
– Эквивалентная
доза излучения
– поглощенная
доза излучения мера Д_п
, умноженная на средний коэффициент k
качества излучения для биологической
ткани стандартного состава и на
модифицирующий фактор N
– произведение коэффициентов, которое
в настоящее время принимается равным
единице:

Д_ЕД
= Д_ПkN
= 
Д_jk_jN_j
,

где j
– индекс вида и энергии излучения.

Единица измерения

3иверт (3в) В «СИ»
— Грей (Гр)

Внесистемная –
бэр (биологический эквивалент рентгена)

1 БЭР = 0,01Гр (3в)

Стандартный состав
мягкой биологической ткани принимается
следующим (по массе): 10,1% водорода, 11,1%
углерода, 2,6% азота, 76,2% кислорода.

Коэффициент
качества излучения kпредназначен
для учета влияния микрораспределения
поглощенной энергии на размер вредного
биологического эффекта. Он является
функцией линейной передачи данного
излучения в воде:

L кэВ/мкм	 3,5	7,0	23	52	 175
k	1	2	5	10	20

и выбирается на
основе имеющихся значений коэффициента
относительной биологической эффективности
ОБЭ. Однако значения kне соответствуют
ОБЭ по ряду наблюдаемых вредных эффектов,
например стохастическому эффекту при
низком уровне поглощенной дозе и
нестохастическому эффекту при большой
дозе у человека.

Коэффициент ОБЭ
– отношение поглощенной дозы Д
образцового излучения , вызывающей
определенный биологический эффект, к
поглощенной дозе Д рассматриваемого
излучения, вызывающей тот же самый
биологический эффект.

В качестве
образцового излучения используют
рентгеновское излучение с напряжением
генерирования 180 – 250 кВ и со средней
ЛПЭ, равной 3 кэВ/мкм воды.

Интегральная
доза излучения
– общая доза ионизирующего излучения,
поглощенная всей массой облучаемого
тела или среды.

«СИ» — Джоуль (Дж),
Кулон (Кл)

Внесистемные –
грамм·рад (г·рад), грамм·рентген (г·Р).

Р

Соответственно
единицей мощности дозы является: для
поглощения – Вт/кг и рад/с; для
экспозиционной дозы – А/кг, Р/час или
мкР/с.

Между поглощенными
и экспозиционными дозами существует
следующая связь:

Д_n=fД_о,

где f
– переходный коэффициент, зависящий
от облучаемого вещества и энергии
фотонов. Для воздуха f=0,88
и мало зависит от энергии фотонов.

Д_n=f_возд.Д_о=0,88Д_о

Для воды и мягких
тканей тела человека f=1,
следовательно, поглощенная доза в рядах
численно равна соответствующей дозе в
рентгенах. Это и обуславливает удобство
и использования внесистемных единиц –
рад и рентген. Для костной ткани f
уменьшается с увеличением энергии
фотонов ~ от 4,5 до 1.

Коллективная
эквивалентная доза

Коллективная
эквивалентная доза — сумма индивидуальных
Д_i
эквивалентных доз у данной группы
людей: S=
Д_iР_I
где Р_I
— число лиц в данной группе , получивших
эквивалентную дозу Д_i
. Может быть определена также так :

где
Р(D)dD
– число лиц в данной группе , получивших
эквивалентную дозуна все тело или на
отдельный орга в диапазоне дозы от D
до dD.

Фон
за счет естественных радиоактивных
источников (космические лучи,
радиоактивность недр, воды, радиоактивность
ядер, входящих в состав человеческого
тела и др.) соответствует приблизительно
дозе 125 мбэр. Предельно допустимой
эквивалентной дозой при профессиональном
облучении является 5 бэр за год. Летальной
дозой от -излучений
считается 600 бэр.

Диагностика

Появление лучевой болезни выявляется на основании первичных признаков

Пристальное внимание уделяется пациентам, которые побывали в ситуации, когда превышена безопасная доза радиации

Степень тяжести поражения определяется в ходе исследования образцов крови пострадавшего. Выясняется наличие анемии, ретикулоцитопении, лейкопении, СОЭ.О наличии лучевой болезни говорят признаки кровотечения в миелограмме. В дополнение к исследованию крови проводят следующие диагностические мероприятия:

1. Забор соскобов кожных язв и проведение микроскопии.
2. ЭЭГ.
3. УЗИ брюшной полости.
4. УЗИ щитовидной железы.
5. УЗИ органов таза.

Одновременно с этим проводятся консультации с узкими специалистами: гематологом, эндокринологом, невропатологом и гастроэнтерологом. Они внимательно изучают клиническую картину болезни и результаты всех обследований.

Единицы измерения, применяемые в СМИ

Часто, при публичном объявлении информации о радиационном загрязнении, официальными структурами осознано применяются величины, которые не позволяет объективно оценить степень угрозы. Например, при освещении аварии АЭС Фукусима-1 в Японии, приводятся данные по плотности загрязнения почвы или воды радиоизотопами в Беккерелях на единицу объема, или указывается активность радиоизотопов в Кюри. Данные величины характеризуют лишь сам радиоактивный изотоп, указывая на количество распадов ядер элемента за единицу времени и не дают представления о его потенциальном воздействии на вещество или живые организмы.

Более объективной величиной, которая позволяет оценить степень опасности радиоактивного загрязнения, является указание эквивалентной дозы в Зивертах (Зв), мили Зивертах (мЗв) или микро Зивертах (мкЗв).

Это делается СМИ осознано, потому что, если было бы указано, что радиационный фон в Фукусиме составляет 100 мЗв/час (зарегистрированный факт), это равно 100 000 мкЗв/час, каждый может его сравнить с нормальным радиационным фоном для техногенных источников и понять, что радиационное загрязнение примерно в 1 000 000 раз выше допустимого уровня, который в соответствии с нормативным документом НРБ-99/2009, должен составлять 0,11 мкЗв/час или что соответствует 1000 мкЗв/год или 1 мЗв/год. Это означает, что при нахождении в зоне действия радиации в течении 30 минут, человек получит единовременную дозу радиации, которую он мог получать в течении всей своей жизни. То есть организм подвергся огромному сконцентрированному по времени энергетическому воздействию, что с большой вероятностью может привести к онкологии.

Эквивалентная доза. Относительная биологическая эффективность (обэ). Коэффициент качества излучения. Единицы эквивалентной дозы.

Для оценки биологического эффекта
воздействия излучения произвольного
состава потребовалось введение новой
характеристики дозы. В задачах радиационной
безопасности при облучении в малых
дозах (меньше ~0,1 Гр) это эквивалентная
доза с единицей измерения в СИ – зиверт
(Зв). Зиверт – единица эквивалентной
дозы любого вида излучения в биологической
ткани, которое создаёт такой же
биологический эффект, как и поглощённая
доза в 1 Гр образцового рентгеновского
излучения (излучение с граничной энергией
200 КэВ). Внесистемная единица эквивалентной
дозы – бэр (биологический эквивалент
рада). Бэр – единица эквивалентной дозы
любого вида излучения в биологической
ткани, которое создаёт такой же
биологический эффект, как и поглощённая
доза в 1 рад образцового рентгеновского
излучения. Т.о., 1 Зв = 100 бэр.

Для сравнения биологических эффектов,
производимых одинаковой поглощённой
дозой различных видов излучения,
используют понятие «относительная
биологическая эффективность» (ОБЭ). Под
ОБЭ излучения понимают отношение
поглощённой дозы образцового рентгеновского
излучения к поглощённой дозе данного
рассматриваемого вида излучения, при
условии, что эти дозы вызывают одинаковый
биологический эффект. Регламентированные
значения ОБЭ, установленные для контроля
степени радиационной опасности при
хроническом облучении, называют
коэффициентом качества излучения K.
Этот безразмерный коэффициент определяет
зависимость неблагоприятных биологических
последствий облучения человека в малых
дозах от полной линейной передачи
энергии (ЛПЭ) излучения (табл. №10)

Табл. 10. Зависимость коэффициента
качества от ЛПЭ.

ЛПЭ, КэВ/мкм H2O	3,5	7	23	53	175
K	1	2	5	10	20

Для
-квантов,
электронов и позитроновK=1.

Если спектральный состав излучения
неизвестен, рекомендуется использовать
значения K, приведённые
в табл. 11.

Табл. 11. ЗначенияKдля излучений различных видов с
неизвестным спектральным составом.

Вид излучения	K
Рентгеновское, -излучение,-излучение	1
Нейтроны с энергией меньше 20 КэВ	3
Нейтроны с энергией 0,1 – 10 МэВ	10
Протоны с энергией меньше 10 МэВ	10
-излучение с энергией меньше 10 МэВ	20
Тяжёлые ядра отдачи	20

Для нейтронов и протонов различной
энергии значения коэффициента качества
приведены в табл. 12.

Табл. 12. ЗначенияKдля протонов и нейтронов.

Энергия нейтронов, МэВ	K	Энергия нейтронов, МэВ	K	Энергия протонов, МэВ	K	Энергия протонов, МэВ	K
10-7	2,8	2,5	10,0	2	13,5	200	2,4
5∙10-3	2,5	5,0	8,4	5	11,7	500	2,1
2∙10-2	2,7	10,0	6,7	10	9,4	103	2,1
10-1	9,0	20	8,0	20	7,0	3∙103	2,2
5∙10-1	12,0	100	4,0	50	4,7	104	2,3
1	12,0	1000	2,5	100	3,4	105	2,4

Эквивалентная доза излучения (H)
определяется произведением поглощённой
дозы (D)
излучения в ткани на коэффициент качества
(K) этого излучения:

.

Если Dизмеряется в
Гр, тоH– в зивертах,
еслиD– в радах, тоH– в бэрах.

Итак, коэффициент качества Kизлучения – это зависящий от ЛПЭ
коэффициент, на который надо умножить
поглощённую дозу, чтобы биологический
эффект облучения людей выражался в
одной и той же мере независимо от вида
излучения.

Для смешанного излучения Hопределяют как

где D_i– поглощённые дозы отдельных видов
излучения,K_i– соответствующие коэффициенты качества
этих излучений.

В связи с последними замечаниями единицу
эквивалентной дозы – Зиверт можно
определить и таким образом: Зиверт равен
такой эквивалентной дозе, при которой
произведение поглощённой дозы в
биологической ткани стандартного
состава на средний коэффициент качества
излучения равно 1 Дж/кг.

В биологическом объекте доза излучения
распределяется неравномерно. Распределение
её определяется накоплением вторичных
ионизирующих частиц и ослаблением в
объекте первичного излучения источника.
Конкуренция этих двух процессов может
приводить к появлению заметного максимума
в распределении дозы. Например, для
тепловых нейтронов он наблюдается на
глубине порядка 3 мм. При энергии 5–20
кэВ имеет место смещение максимума дозы
в глубь тела ( на несколько сантиметров).
С дальнейшим увеличением энергии
максимум дозы приближается к поверхности
и примерно с Е=100 кэВ локализуется на
ней. Далее, при энергии Е≥(2,5-5) МэВ
максимум дозы снова смещается в глубь
тела (исследования на фантомах).

Виды излучения

Ионизирующее излучение бывает трех видов: это альфа-лучи, бета-лучи и гамма-лучи.

Альфа-излучение обладает низкой проникающей способностью. Лучи представляют собой поток ядер гелия. От альфа-лучей может защитить практически любая преграда: одежда, кожные покровы, лист бумаги

Получить опасную дозу излучения в этом случае практически невозможно, если соблюдать меры предосторожности

Бета-излучение является более опасным для организма. Оно состоит из потока электронов. Его проникающая способность намного выше, чем у альфа-лучей. Электронный поток движется с большой скоростью, поэтому излучение способно проходить сквозь одежду и кожные покровы, проникая в организм и нанося ущерб здоровью.

Гамма-излучение является наиболее опасным. Это электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны. Такие лучи обладают огромной проникающей способностью и губительны для живого организма. Если поглощенная доза такого излучения превысит допустимый порог, то это может привести к тяжелой болезни и даже смерти.

Кюри

Одной из единиц измерения радиации является кюри. Она не относится к системным (не принадлежит к системе СИ). В России ее используют в ядерной физике и медицине. Активность вещества будет равняться одному кюри, если за одну секунду в нем будет происходить 3,7 миллиардов радиоактивных распадов. То есть можно сказать, что один кюри равен трем миллиардам семистам миллионам беккерелей.

Такое число получилось благодаря тому, что Мария Кюри (которая и ввела в науку данный термин) проводила свои опыты на радии и взяла за основу его скорость распада. Но со временем физики решили, что числовое значение этой единицы лучше привязать к другой — беккерелю. Это позволило избежать некоторых погрешностей в математических расчетах.

Помимо кюри, часто можно встретить кратные или дольные единицы, такие как: — мегакюри (равен 3,7 на 10 в 16 степени беккерелей); — килокюри (3,7 тысячи миллиардов беккерелей); — милликюри (37 миллионов беккерелей); — микрокюри (37 тысяч беккерелей).

При помощи этой единицы можно выразить объемную, поверхностную или удельную активность вещества.

Беккерель

Единица измерения дозы радиации беккерель является системной и входит в Международную систему единиц (СИ). Она является самой простой, потому что активность радиации в один беккерель означает, что в веществе происходит всего один радиоактивный распад за секунду.

Она получила свое название в честь Антуана Анри Беккереля, французского физика. Название было одобрено в конце прошлого века и используется до сих пор. Так как это достаточно маленькая единица, то для обозначения активности используют десятичные приставки: кило-, милли-, микро- и другие.

В последнее время вместе с беккерелями стали использоваться такие внесистемные единицы, как кюри и резерфорд. Один резерфорд равняется миллиону беккерелей. В описании объемной или поверхностной активности можно встретить обозначения беккерель на килограмм, беккерель на метр (квадратный или кубический) и различные их производные.

Виды радиационного излучения

Радиация может быть нескольких различных видов, каждый из которых характеризуется собственными поражающими факторами. Радиационный фон, который присутствует на Земле, подразделяется на естественный (имеющий природное происхождение) и искусственный (имеющий техногенное происхождение). Так, любой человек постоянно находится в поле того или иного источника радиации.

Реакция ядерного распада широко применяется для получения энергии. На её основе построены все АЭС. Ядерное топливо обладает поразительной эффективностью и энергоёмкостью. Так, чтобы нагреть 100 тонн воды, потребуется радиоактивный изотоп массой всего лишь 1 г.

Радиационные волны подразделяются на:

• альфа-волны;
• бета-волны;
• гамма-волны;
• нейтронное излучение.

Альфа-излучение возникает при ядерном распаде тяжёлых химических элементов, среди которых уран, радий, торий и прочие. Их зона поражения ограничена небольшим расстоянием, считаемым от места возникновения: в воздухе — примерно 8−10 см, в биологических средах — всего лишь 0,01−0,05 мм.

Альфа-волны не могут проникнуть даже сквозь лист обыкновенной бумаги и клетки ороговевшего эпителия. Однако если частицы всё же попадут в человеческих организм, например, посредством участков кожи с нарушенной целостностью покровов или через ротовую полость, то, проникнув в кровяное русло, они разнесутся по всему организму и осядут преимущественно в эндокринных железах и лимфатических узлах, что приведёт к внутреннему отравлению, тяжесть которого будет зависеть от полученной дозы.

Бета-излучение представляет собой поток электронов при ядерном распаде радиоактивных элементов. Бета-частицы способны проникать в человеческих организм на расстояние до 20 см. Бета-излучение нашло широкое применение в лучевой терапии при лечении онкологических заболеваний.

Нейтронное излучение — поток электрически нейтральных частиц. Для него характерны наибольшая сила и глубина проникновения. Данные волны применяются в качестве ускорителя других частиц в научных целях на промышленных предприятиях, а также в различных лабораторных исследованиях.

Читать также Радиоактивный металл полоний-210 и его качества как яда

Гамма-излучение также обладает достаточно высокой проникающей способностью. Оно не несёт в себе заряженных частиц и, следовательно, не попадает под действие магнитных и электрических полей. Применяется в следующих областях:

1. Медицина: лучевая терапия.
2. Пищевая промышленность: консервирование.
3. Отрасль космической промышленности.
4. Геофизические исследования.

Гамма-частицы способны вызывать острую лучевую болезнь (ОЛБ) при единичных больших дозах облучения, и хроническую — при длительном воздействии ионизирующего фактора.

Воздействие радиационного загрязнения на организм человека

Любое излучение, приводящее к образованию в окружающей среде электрических частиц с различными знаками, считается ионизирующим. Рассеянный радиационный фон постоянно сопровождает человека, его создает космическое излучение, влияние солнца, природные источники радионуклидов, другие составляющие биосферы.

Для работы в опасных условиях персонал защищают специальными костюмами, соблюдают нормы безопасности. Облучение организм получает на рабочем месте при физических и химических опытах, проведении дефектоскопии, медицинских исследованиях, геологических изысканиях и др.

Действие ионизирующей радиации

Под ионизирующим излучением понимают разновидность энергии, которую высвобождают атомы. Эта энергия представляет собой электромагнитные волны двух видов:

• гамма-излучение;
• рентгеновское излучение;
• частицы (в виде альфа-, бета-частиц и нейтронов).

Собственно, радиоактивность — не что иное как результат спонтанного распада атомов. При распаде атомов всегда возникает избыток энергии или форма ионизирующего излучения. Уже упоминалось о нестабильности атомного ядра. Те его элементы, которые являются нестабильными, возникают при ядерном распаде и обладают ионизирующим излучением, получили название радионуклидов. В свою очередь, радионуклиды принято идентифицировать на основании типа излучения, испускаемого ими, его энергии и периода полураспада.

Ежедневно мы подвергаемся как естественному, так и искусственному радиационному излучению. Под естественными источниками следует понимать больше 60 веществ, средой обитания для которых служат почва, воздух и вода. Например, образование газа радона в естественных условиях происходит в горных породах. Каждый день мы получаем определённое количество радионуклидов, которые находятся в пище, воде и воздухе.

Если человек находится на слишком большой высоте, на него начинают воздействовать космические лучи. В целом, около 80% дозы радиации, получаемой нами каждый год — это фоновое излучение в виде наземных и космических источников. Уровни радиации в них различны. Иногда они могут составлять в 100 или 200 раз больше средней величины.

Кроме естественных источников ионизирующего излучения, на нас могут воздействовать и источники искусственного происхождения. Прежде всего, это производство ядерной энергии на атомных электростанциях. Медицинская аппаратура, применяемая в диагностических и лечебных целях, тоже является искусственным радиационным источником.

Степень повреждения живого организма радиационным воздействием определяется полученной дозой облучения либо поглощённой дозой. Её выражают в единицах, называемых греями (Гр). Что касается эффективной дозы, применяемой с целью измерения показателей излучения и уровня его вреда, её измеряют в зивертах (Зв). При этом учитывают тип радиационного воздействия и степень чувствительности того или иного органа либо ткани. Измерение уровня радиации в зивертах помогает определить, насколько серьёзным будет нанесённый ею урон.

Зиверт — большая единица, поэтому в целях измерения часто применяют милли- и микрозиверты. Кроме основного показателя радиации (её дозы), с помощью зивертов обозначают и скорость, с которой эта доза выделяется в окружающую среду (к примеру, микрозиверты в час или год).

Различают:

• внутреннее воздействие излучения;
• внешнее воздействие излучения.

Внутреннее воздействие происходит при вдыхании радионуклидов либо их поглощении любым путём. Например, они могут попасть в организм через рану или инъекцию. Прекращение внутреннего воздействия радионуклидов происходит при их самопроизвольном выведении из организма или в процессе лечения.

Внешнее радиационное воздействие происходит при попадании радиации из воздуха на кожные покровы или предметы одежды. Радионуклиды могут попасть через пылевые частицы, аэрозоль или любую жидкость.

Кроме того, воздействие может быть:

• запланированным, например, в результате применения медицинского оборудования в лечебных или диагностических целях. Также к запланированному воздействию относят применение излучения в сферах промышленности и науки;
• в результате действия уже существующих источников. Это радон, обнаруживаемый в жилых домах, либо фоновое излучение. В таких случаях необходимо принимать соответствующие контрольные меры.

И, наконец, последний тип воздействия — при чрезвычайной ситуации, возникшей в результате непредвиденного события. Такие ситуации требуют безотлагательных и экстренных мероприятий, так как речь может идти о ядерном ЧП либо намеренном действии злоумышленников.

Экспозиционная доза

Основная характеристика взаимодействия ионизирующего излучения со средой — это ионизационный эффект. Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза.

Экспозиционная доза — это отношение суммарного электрического заряда ионов одного знака, образованных после полного торможения в воздухе электронов и позитронов, освобождённых или порождённых фотонами в элементарном объёме воздуха, к массе воздуха в этом объёме.

В международной системе единиц (СИ) единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, делённый на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица — рентген (Р). 1 Кл/кг = 3876 Р.

Уровни безопасности радиационного излучения

Для населения установлены определенные уровни безопасных величин поглощаемых доз излучения, которые измеряются дозиметром.

На каждой территории есть свой естественный радиационный фон, но безопасным для населения считается величина, равная приблизительно 0,5 микрозиверт (µЗв) в час (до 50 микрорентген в час). При нормальном радиационном фоне наиболее безопасным уровнем внешнего облучения человеческого тела считается величина до 0,2 (µЗв) микрозиверт в час (значение, равное 20 микрорентгенам в час).

Самый верхний предел допустимого радиационного уровня – 0.5 µЗв — или 50 мкР/ч.

Соответственно, без вреда для здоровья человек может перенести излучение, мощность которого составляет 10 мкЗ/ч (микрозиверт), а при сокращении времени воздействия до минимума, безвредно излучение в несколько миллизивертов в час. Так воздействует флюорография, рентген – до 3 мЗв. Снимок больного зуба у стоматолога – 0,2 мЗв. Поглощаемая доза облучения имеет способность накапливаться в течение жизни, но сумма не должна пересекать порог в 100-700 мЗв.

Эквивалентная доза

Установлено,
что при облучении одной и той же энергией
биологической ткани человека (то есть
при получении одной и той же дозы), но
различными видами лучей последствия
для здоровья будут разными. Например,
при облучении альфа-частицами тела
человека вероятность заболеть раком
значительно выше, чем при облучении
бета-частицами или гамма-лучами. Поэтому
для биологической ткани была введена
характеристика — эквивалентная доза.

Эквивалентная
доза (HTR)
— поглощенная доза в органе или ткани,
умноженная на соответствующий коэффициент
качества излучения WR
данного вида излучения R.

Введена
для оценки последствий облучения
биологической ткани малыми дозами
(дозами, не превышающими 5 предельно
допустимых доз при облучении всего тела
человека), то есть 250 мЗв/год. Ее нельзя
использовать для оценки последствий
облучения большими дозами.

Доза
эквивалентная равна:

H_T.R
= D_T.R
· W_R,(8)

где
D_T.R
— поглощенная доза биологической тканью
излучением R;
W_R
— весовой множитель (коэффициент качества)
излучения R
(альфа-частиц, бета-частиц, гамма-квантов
и др.), учитывающий относительную
эффективность различных видов излучения
в индуцировании биологических эффектов
(табл. 1). Этот множитель зависит от многих
факторов, в частности от величины
линейной передачи энергии, от плотности
ионизации вдоль трека ионизирующей
частицы и т.д.

Формула
(8) справедлива для оценки доз как
внешнего, так и внутреннего облучения
только отдельных органов и тканей или
равномерного облучения всего тела
человека.

При
воздействии различных видов излучений
одновременно с различными взвешивающими
коэффициентами эквивалентная доза
определяется как сумма эквивалентных
доз для всех этих видов излучения R:

H_T
= Σ
H_T.R(9)

Установлено,
что при одной и той же поглощенной дозе
биологический эффект зависит от вида
ионизирующих излучений и плотности
потока излучения.

Примечание.
При
использовании формулы (8) средний
коэффициент качества принимают в данном
объеме биологической ткани стандартного
состава: 10,1% водорода, 11,1% углерода, 2,6 %
азота, 76,2 % кислорода.

Единица
измерения эквивалентной дозы в системе
СИ — Зиверт
(Зв).

Зиверт
— единица
эквивалентной дозы излучения любой
природы в биологической ткани, которая
создает такой же биологический эффект,
как и поглощенная доза в 1 Гр образцового
рентгеновского излучения с энергией
фотонов 200 кэВ, Используются также
дробные единицы — мкЗв, мЗв. Существует
и внесистемная единица — бэр
(биологический
эквивалент рада), которая постепенно
изымается из пользования.

1
Зв = 100
бэр.

Используются
также дробные единицы — мбэр, мкбэр.

Таблица
1. Коэффициенты качества излучения

Вид излучения и диапазон энергии	Коэффициенты качества WE
Фотоны всех энергий	1
Электроны всех энергий	1
Нейтроны с энергией:
< 10 кэВ	5
от 10 кэВ до 100 кэВ	10
> 100 кэВ до 2 Мзв	20
> 2 МэВ до 20 МэВ	10
> 20 МэВ	5
Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи	5
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра	20
Примечание. Все значения относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутреннего облучения — испускаемому при ядерном превращении.

Примечание.
Коэффициент
W_R
учитывает зависимость неблагоприятных
биологических результатов облучения
в малых дозах от полной линейной передачи
энергии (ЛПЭ) излучения. В таблице 2
приведена зависимость весового
коэффициента качества W_R
от ЛПЭ.

Таблица
2. Зависимость коэффициента качества
WR
от ЛПЭ

ЛПЭ	нЖд/м	≤0,56	1Д	3,7	8,5	≥28
в воде	кэВ/мкм	≤3,5	7,0	23	63	≥175
WR	1	2	5	10	20

Мощность
эквивалентной дозы —
отношение приращения эквивалентной
дозы dH
за время dt
к
этому интервалу времени:

Единицы
измерения мощности эквивалентной дозы
мЗв/с, мкЗв/с, бэр/с, мбэр/с и т.д.

Сводная таблица единиц измерения

Физическая величина	Внесистемная единица	Единица СИ	Переход от внесистемной единицы к единице СИ
Активность нуклида в радиоактивном источнике	Кюри (Ки)	Беккерель (Бк)	1 Ки = 3.7⋅1010 Бк
Экспозиционная доза	Рентген (Р)	Кулон/килограмм (Кл/кг)	1 Р = 2,58⋅10−4 Кл/кг
Поглощенная доза	Рад (рад)	Грей (Дж/кг)	1 рад = 0,01 Гр
Эквивалентная доза	Бэр (бэр)	Зиверт (Зв)	1 бэр = 0,01 Зв
Мощность экспозиционной дозы	Рентген/секунда (Р/c)	Кулон/килограмм (в) секунду (Кл/кг·с)	1 Р/c = 2.58⋅10−4 Кл/кг·с
Мощность поглощенной дозы	Рад/секунда (Рад/с)	Грей/секунда (Гр/с)	1 рад/с = 0.01 Гр/c
Мощность эквивалентной дозы	Бэр/секунда (бэр/с)	Зиверт/секунда (Зв/с)	1 бэр/c = 0.01 Зв/с
Интегральная доза	Рад-грамм (Рад·г)	Грей-килограмм (Гр·кг)	1 рад·г = 10−5 Гр·кг

Эквивалентная доза (биологическая доза)

Основная статья: Эквивалентная доза

Изучение отдельных последствий облучения живых тканей показало, что при одинаковых поглощённых дозах различные виды радиации производят неодинаковое биологическое воздействие на организм. Обусловлено это тем, что более тяжёлая частица (например протон) производит на единице длины пути в ткани больше ионов, чем лёгкая (например электрон). При одной и той же поглощённой дозе радиобиологический разрушительный эффект тем выше, чем плотнее ионизация, создаваемая излучением. Чтобы учесть этот эффект, введено понятие эквивалентной дозы. Эквивалентная доза рассчитывается путём умножения значения поглощённой дозы на специальный коэффициент — взвешивающий коэффициент излучения, учитывающий относительную биологическую эффективность различных видов радиации.

Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощённой в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощённая доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (до 1954 года — биологический эквивалент рентгена, после 1954 года — биологический эквивалент рада). 1 Зв = 100 бэр.

Наиболее точные и достоверные способы измерения радиации

При помощи дозиметра (радиометра) можно максимально точно измерить интенсивность радиации, произвести обследование определенного места или конкретных предметов. Чаще всего приборы для измерения уровня радиации используют в местах:

1. Приближенных к районам радиационного излучения (например, рядом с ЧАЭС).
2. Планируемого строительства жилого типа.
3. В необследованных, неизведанных местностях во время походов, путешествий.
4. При потенциальной покупке объектов жилого фонда.

Так как очищение от радиации территории и предметов, находящихся на ней, является невозможным (растений, мебели, оборудования, конструкций), то единственный верный способ обезопасить себя – вовремя проверить уровень опасности и по возможности держаться от источников и зараженных участков как можно дальше. Поэтому в обычных условиях для проверки местности, продуктов, предметов обихода можно применять бытовые дозиметры, успешно выявляющие опасность и ее дозы.

Оценка действия радиации на не живые объекты

Действие радиации на вещество проявляется в виде энергии, которую вещество получает от радиоактивного излучения, и чем больше вещество поглотит этой энергии, тем сильнее действие радиации на вещество. Количество энергии радиоактивного излучения, воздействующего на вещество, оценивается в дозах, а количество поглощенной веществом энергии называется — поглощенной дозой.

Поглощенная доза — это количество радиации, которое поглощено веществом. В системе СИ для измерения поглощенной дозы используется — Грей (Гр).

1 Грей — это количество энергии радиоактивного излучения в 1 Дж, которая поглощена веществом массой в 1 кг, независимо от вида радиоактивного излучения и его энергии.

1 Грей (Гр) = 1Дж/кг = 100 рад

Данная величина не учитывает степень воздействия (ионизации) на вещество различных видов радиации. Более информативная величина, это экспозиционная доза радиации.

Экспозиционная доза — это величина, характеризующая поглощённую дозу радиации и степень ионизации вещества. В системе СИ для измерения экспозиционной дозы используется — Кулон/кг (Кл/кг).

1 Кл/кг= 3,88*103 Р

Используемая внесистемная единица экспозиционной дозы — Рентген (Р):

1 Р = 2,57976*10-4 Кл/кг

Доза в 1 Рентген — это образование 2,083*109 пар ионов на 1см3 воздуха