1.3. Операционные величины

Взаимодействие излучения с телом человека приводит к изменению самого радиационного поля. Операционные величины определяются таким образом, чтобы воспроизвести этот эффект, для чего используются фантомы человеческого тела: Операционные величины введены как величины, однозначно определяемые через физические характеристики поля излучения в точке и предназначены для консервативной оценки соответствующих нормируемых величин при дозиметрическом контроле.

В основу системы операционных величин, использование которых предписывается при радиационном контроле внешнего излучения, включены

• Амбиентный эквивалент дозы (амбиентная доза).

• Индивидуальный эквивалент дозы.

Единица эквивалента дозы - зиверт (Зв).

В отличие от эквивалентной дозы в органе или ткани , которая является нормируемой величиной, эквивалент дозы характеризует воздействие на биологическую ткань в указанной точке.

При контроле дозы внутреннего облучения операционной величиной является концентрация радионуклидов в воздухе, воде и пищевых продуктах.

Амбиентный эквивалент дозы (амбиентная доза) H*(d) – эквивалент дозы, который был бы создан в шаровом фантоме МКРЕ (шар из тканеэквивалентного материала) на глубине d (мм) от поверхности по диаметру, параллельному направлению излучения, в поле излучения. Вид излучение, состав и энергетическое распределение в таком поле идентичен контролируемому, но поток издучения однороден и мононаправлен (рис.1.1). Амбиентиный эквивалент дозы используется для характеристики поля излучения в точке, совпадающей с центром шарового фантома и применяется при групповом радиационном контроле.

Индивидуальный эквивалент дозы (H_p(d)) – эквивалент дозы в мягкой биологической ткани, определяемый на глубине d (мм) под рассматриваемой точкой на теле (рис.1.2). Применяется при индивидуальном дозиметрическом контроле.

Значение d выбрано таким образом, чтобы наиболее полно дать оценку нормируемой величиы, с учетом поглощения и рассеяния излучения в теле человека. При контроле дозы в хрусталике глаза d=3 г/см² (3 мм тканеэквивалентного материала), в коже - d=0,07 г/см² (0,07 мм тканеэквивалентного материала). При контроле эффективной дозы d=10 г/см² (10 мм тканеэквивалентного материала). Последнее значение d выбрано из соображения, что 10 мм от поверхности тела человека – это минимальное расстояние до жизненно выжных органов.

1.4. Расчет нормируемых величин по данным радиационного контроля

Удобной характеристикой для расчета дозиметрических величин по известному флюенсу моноэнергетических частиц (фотонов) является приведенная дозиметрическая величина δ_G(Е), представляющая собой зависящую от энергии излучения Е дозиметрическую характеристику поля излучения G-го вида регистрируемого эффекта для единичного флюенса. Таким образом, дозиметрическую величину G (поглощенная доза в биологической ткани, эквивалентная доза, эффективная доза, индивидуальный эквивалент дозы) можно рассчитать по формуле

G=Ф δ_G (Е), (1.11)

где Ф – флюенс, частиц(фотонов)/см² ;

δ_G (Е) – дозиметрическая величина на единичный флюенс, Зв·см²/частицу(фотон), зависящая от энергии гамма-квантов Е.

Полная величина годовой дозиметрической величины от всех источников внешнего облучения определяется суммой дозиметрических величин от всех источников. Так, годовая эффективная доза рассчитывается по формуле

, (1.12)

где Е_ , Е_n , Е_ - годовая эффективная доза внешнего облучения за счет фотонного, нейтронного и бета-излучения.

Рис.1.1. . Схема определения амбиентного эквивалента дозы (амбиентной дозы) H*(d)

Фантом

Дозиметрр

Тканеэквивалентный поглотитель толщиной d

Падающее излучение

Рис.1.2 . Схема определения индивидуального эквивалента дозы H_p(d)

Полная величина годовой ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения от всех источников внутреннего облучения персонала определяется выражением

_, (1.16)

где Е_внутр,j- вклад в годовую ожидаемую эффективную дозу за счет ингаляционного поступления j-го радионуклида в организм человека в течение года;

Е_Rn,Th - вклад в годовую эффективную дозу за счет ингаляционного поступлении радона (торона) и короткоживущих продуктов их распада в течение года.