4.6.1. Вспомогательные дозиметрические величины

Оказалось полезным иметь несколько вспомогательных дозиметрических величин. После поступления в организм радиоактивного вещества оно в течение некоторого времени формирует с изменяющейся мощностью эквивалентную дозу в тканях тела. Временной интеграл мощности эквивалентной дозы называется полувековой эквивалентной дозой (committed equivalent dose) H_T(ф), где τ – время интегрирования (в годах) вслед за поступлением. Если т не указано, то подразумевается, что оно составляет 50 лет для взрослых и от поступления до возраста 70 лет для детей. Аналогичным образом определяется и полувековая эффективная доза E (ф) (committed effective dose). Когда Комиссия упоминает эквивалентную или эффективную дозу, накопленную за данный период времени, подразумевается, что включены все полувековые дозы от поступлений, произошедших за этот период.

Все упомянутые выше дозиметрические величины относятся к облучению отдельного человека. Комиссия использует и другие величины, связанные с облучением групп или популяцией людей. Эти величины учитывают численность населения, подвергшегося облучению от источника путем умножения средней дозы по облученной источником группе людей на число лиц в этой группе. Хаки ми величинами являются коллективная эквивалентная дозы S_T, относящаяся к определенному органу или ткани, и коллективная эффективная доза S. При вовлечении нескольких групп полная коллективная доза представляет сумму коллективных доз для каждой группы. Единицей измерения этих коллективных величин является человеко-зиверт. Можно считать, что коллективные величины представляют общие последствия облучения населения или группы, но такое их применение должно быть ограничено случаями, когда последствия действительно пропорциональны дозиметрической величине и численности облученного населения и когда имеются соответствующие коэффициенты вероятности. При необходимости различить коллективную дозу и дозу у отдельного человека последнюю называют индивидуальной дозой.

Коллективная эффективная доза, создаваемая присутствием радиоактивных веществ в окружающей среде, может накапливаться в течение длительного периода времени, охватывающего последующие поколения людей. Ожидаемая в данной ситуации полная коллективная доза равна интегралу за весь период времени от мощности коллективной эффективной дозы, создаваемой или ожидаемой при единичном выбросе (или в случае продолжительной работы за единичный период деятельности). Если интегрирование проводится не по бесконечному периоду времени, то величину представляют в виде усеченной в определенный момент времени. Если диапазоны индивидуальной дозы или времени велики, то может оказаться полезным разделить коллективные дозы на части, охватывающие более ограниченные диапазоны дозы и времени. При рассмотрении последствий единичного периода практической деятельности иногда удобно различать уже полученную коллективную эффективную дозу и коллективную эффективную дозу, ожидаемую за все время.

Ожидаемая доза (dose committment) H_c,T или Е_с – это расчетная величина. Она может относится как к критической группе, так и ко всему населению земного шара. Она определяется как интеграл до бесконечности от мощности дозы на душу населения (per caput dose rate) ( или ), связанной с определенным событием, например единичной практической деятельностью (за год, месяц и т. д.):

или

В случае неограниченной во времени практической деятельности с постоянной мощностью максимальная годовая мощность дозы на душу населения ( или ) в будущем для конкретного населения будет равна ожидаемой дозе за год практической деятельности независимо от изменения численности населения. Если практическая деятельность продолжается лишь в течение периода времени т, то максимальная будущая годовая доза на душу населения будет равна соответ­ствующей усеченной ожидаемой дозе, а именно:

или

Система дозиметрических величин формируется как результат развития радиобиологии, дозиметрии и радиационной безопасности. Критерии безопасности в значительной степени определяются обществом, поэтому в разных странах сформировались и различные системы дозиметрических величин. Важную роль в унификации этих систем играет Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) – независимая организация, объединяющая экспертов в области биологического действия излучения, дозиметрии и радиационной безопасности. Под влиянием регулярно публикуемых Рекомендаций МКРЗ сформировалась современная система дозиметрических величин, включающая:

–– физические величины, являющиеся мерой воздействия ионизирующего излучения на вещество;

–– нормируемые величины, являющиеся мерой ущерба (вреда) от воздействия излучения на человека;

–– операционные величины, являющиеся непосредственно определяемыми в измерениях величинами, предназначенными для оценки нормируемых величин при радиационном контроле.

Распространенными дозиметрическими величинами являются доза излучения (поглощенная доза), экспозиционная доза, флюенс, плотность потока частиц, линейная передача энергии, эквивалентная доза облучения органа или ткани, коэффициент качества излучения, относительная биологическая эффективность, взвешивающий коэффициент для излучения, эффективная доза, взвешивающие коэффициенты для тканей и органов, эквивалент дозы.