4.2.2. Мощность поглощенной дозы
Мощность поглощенной дозы ионизирующего излучения «Рп» – это отношение приращения поглощенной дозы «dД» за интервал времени «dt» к этому интервалу времени:
Рп = dД/ dt.
За единицу измерения в СИ принят Грей в секунду (Гр/с), то есть такая мощность поглощенной дозы излучения, при которой за 1 с в веществе создается доза излучения 1 Гр, (1Гр/с = 1 Дж/кг с), внесистемная единица рад/с.
Производные единицы: мГр/с, мкГр/с, мрад/с, мкрад/с.
Если подходить строго, следует различать переданную энергию и поглощенную энергию излучения, которая представляет собой полную энергию излучения, потерянную полем при взаимодействиях. Во многих случаях понятия поглощенной энергии и переданной энергии идентичны и различием между ними при этом вообще пренебрегают. Значение поглощенной дозы излучения зависит от свойств излучения, поглощающей среды и не определяет в полной мере реакцию облучаемого объекта на воздействие излучения, так как при одинаковой поглощенной энергии ионизирующего излучения биологическое действие различных видов излучения различное.
В биологическом объекте поглощенная доза излучения распределяется неравномерно.
4.2.3. Распределение дозы по глубине биоткани
Рассмотрим, как изменяется поглощенная доза по глубине биологической ткани при облучении ее плоским мононаправленным источником гамма-излучения, нормально падающим на плоскую границу полубесконечной среды – биоткани (рисунок 20).
Рисунок 20. Распределение поглощенной дозы по глубине биоткани.
Если биологическая ткань окружена нерассеивающей и непоглощающей средой, то на ее поверхности (d = 0), поглощенная доза формируется только вторичными заряженными частицами, образовавшимися в биоткани при распространении косвенно-ионизирующего излучения и приходящими в точку детектирования на поверхности среды из заднего пространства (точка А). С увеличением глубины «d» к ним добавляются частицы, приходящие из переднего слоя среды между ее границей и точкой детектирования. Это приводит к возрастанию поглощенной дозы.
Следовательно, формирование поглощенной дозы обусловлено двумя противоположными процессами: накоплением вторичного излучения и ослаблением первичного излучения.
Обычно, до некоторой глубины d0 преобладает первый процесс, после глубины d0 – второй. На глубине d0 поглощения доза имеет максимальное значение (точка В).
Если в первичном излучении присутствуют также заряженные частицы, то поглощенная доза будет возрастать слабее (кривая ЕВС).
Для бета–излучения поглощенная доза с глубиной падает (кривая ЕВС). Степень воздействия излучения при облучении обычно принято характеризовать максимальным значением дозы облучения в теле человека. Использование этих значений доз исключает превышение допустимой дозы в любой точке тела человека. Слово «максимальное» обычно для краткости опускают. Следуя этому, под максимальными тканевыми дозами будем понимать их максимальные значения.