5. Понятия о дозах внешнего и внутреннего облучения

Основной физической величиной, определяющей степень радиационного воздействия, является поглощенная доза излучения. Доза поглощенная (D) - величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу: _

de

D =  ,

dm

_

где de - средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, а dm - масса вещества в этом объеме.

В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж  кг^-1), и имеет специальное название - грей (Гр). Использовавшаяся ранее внесистемная единица рад равна 0,01 Гр.

Значение поглощенной дозы излучения зависит от свойств излучения, поглощающей среды и не определяет в полной мере реакцию облучаемого объекта на воздействие излучения, т.к. при одинаковой поглощенной энергии ионизирующего излучения биологическое действие различных видов излучения различное.

Для оценки воздействия на организм человека разных видов ионизирующего излучения введено понятие эквивалентной дозы. Доза эквивалентная (H_T,R) - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, W_R:

H_T,R = W_R  D_T,R ,

где D_T,R - средняя поглощенная доза в органе или ткани T, а W_R - взвешивающий коэффициент для излучения R. Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв).

Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы (W_R) - используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов:

Фотоны любых энергий..............................................................................1

Электроны и мюоны любых энергий......................................................1

Нейтроны с энергией менее 10 кэВ...........................................................5

от 10 кэВ до 100 кэВ..................................................................10

от 100 кэВ до 2 МэВ..................................................................20

от 2 МэВ до 20 МэВ...................................................................10

более 20 МэВ..............................................................................5

Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи.......................5

Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра.....................................20

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

H_T =  H_T,R.

^R

Доза эффективная (Е) - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

Е_т =  W_т  H_T ,

где H_T - эквивалентная доза в органе или ткани T, а W_T - взвешивающий коэффициент для органа или ткани T. Единица эффективной дозы - зиверт (Зв).

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы (W_T) - множители эквивалентной дозы в органах и тканях, используемые в радиационной защите для учета различной чувствительности разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации:

Гонады.....................................................................................................0,20

Костный мозг (красный).........................................................................0,12

Толстый кишечник..................................................................................0,12

Легкие, желудок, мочевой пузырь.........................................................0,12

Грудная железа, печень, пищевод..........................................................0,05

Щитовидная железа.................................................................................0,05

Кожа, клетки костных поверхностей.....................................................0,01

Остальное..................................................................................................0,05*

______________________

* При расчетах учитывать, что "Остальное" включает надпочечники, головной мозг, экстраторокальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку. В тех исключительных случаях, когда один из перечисленных органов или тканей получает эквивалентную дозу, превышающую самую большую дозу, полученную любым из двенадцати органов или тканей, для которых определены взвешивающие коэффициенты, следует приписать этому органу или ткани взвешивающий коэффициент, равный 0,025, а оставшимся органам или тканям из рубрики "Остальное" приписать суммарный коэффициент, равный 0,025.

Мощностью дозы называется доза излучения за единицу времени (Гр/сек, Зв/мин, Зв/час).

Предел дозы (ПД) - величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в условиях нормальной работы.

Таблица 3.1 НРБ-99/2009