“Основні якісні та кількісні характеристики іонізуючих випромінювань”
ЗАПОРІЗЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ЗАГАЛЬНОЇ ГІГІЄНИ ТА ЕКОЛОГІЇ
ПІДГОТУВАЛА:
СТУДЕНТКА 14М ГРУПИ
ГЕРАЩЕНКО К. О.
ВИКЛАДАЧ:
КІРСАНОВА О. В.
Іонізуючі випромінювання з якісної сторони характеризуються:
- видом випромінювання: - корпускулярні (альфа-, бета-, n), електромагнітні (γ-, рентгеівські: характеристичне при К-захваті, гальмівне – в рентгенівській трубці).
- енергією випромінювання, яка в системі Si вимірюється у джоулях (Дж). (Це енергія, необхідна для підняття температури 1 дм3 дистильованої води на 1°С). Позасистемна практична одиниця – електрон-вольт (еВ) – це енергія, яку набуває електрон в електростатичному полі з різницею потенціалів 1 В. Ця
одиниця дуже мала, тому користуються похідними: кілоелектрон-вольт (КеВ), мегаелектрон-вольт (МеВ).
- проникаючою здатністю (довжиною пробігу) – відстанню, яку воно проходить в середовищі, з яким взаємодіє (в м, см, мм, мкм).
- іонізуючою здатністю: - повною – кількістю пар іонів, які утворюються на всій довжині пробігу частинки чи кванта; - лінійною щільністю іонізації – кількістю пар іонів, які приходяться на одиницю довжини пробігу.
Кількісними характеристиками іонізуючих випромінювань є дози (Д).
1. Поглинуту дозу – кількісь енергії іонізуючого випромінювання, поглинутої одиницею маси опромінюваного середовища. Одиницею вимірювання поглинутої дози в системі Si є грей (Гр).
Грей – поглинута доза опромінення, яка дорівнює енергії 1 джоуль, поглинутій в 1 кг маси середовища: 1 Гр = 1 Дж/кг. Позасистемна (застаріла) одиниця поглинутої дози – рад. 1 рад = 0,01 Гр = 100 ерг енергії на 1 г маси середовища.
Поглинута доза у повітрі – міра кількості іонізуючого випромінювання, яке взаємодіє з повітрям. Вимірюється також в Дж/кг маси повітря, тобто в Греях. Застаріле поняття поглинутої дози у повітрі – експозиційна доза, під якою розуміють обємну щільність іонізації повітря. Одиницею експозиційної дози використовувався рентген (Р).
Рентген – доза рентгенівського або γ-випромінювання, від якої в 1 см3 сухого стандартного повітря (00С, 760 мм рт.ст., маса 0,001293 г) утворюється 2,08 109 пар іонів. Похідні одиниці – мілірентген (мР), мікрорентген (мкР).
2. Потужність поглинутої у повітрі дози (ППД) – приріст дози за одиницю часу або рівень радіації.
Вимірюється: в системі Si Гр/годину; - позасистемна (застаріла) одиниця – рентген на годину (Р/год), мілірентген на годину (мР/год), мікрорентген на секунду (мкР/сек). У звязку з тим, що усі нині використовувані дозиметричні прилади градуйовані у цих одиницях, то ними ще користуються, але результати вимірювання потрібно перераховувати в системні (грей-, мілі-, мікро-, наногрей/годину): 1 мР/год = 8,73 мкГр/год = 6,46 мкЗв/год.
3. Еквівалентна доза (Н) – доза будь-якого виду іонізуючого випромінювання, яка викликає такий же біологічний ефект, як стандартне (еталонне) рентгенівське випромінювання з енергією 200 КеВ.
Для розрахунку еквівалентної дози використовують радіаційний зважуючий фактор (WR) – коефіцієнт, що враховує відносну біологічну ефективність різних видів іонізуючих випромінювань.
Для рентгенівського, гама-, бета-випромінювань різних енергій він дорівнює 1, для α-частинок та важких ядер віддачі – 20, для нейтронів з енергією < 10 КеВ – 5; 10-100 КеВ – 10; 100 КеВ – 2 МеВ – 20; 2- 20 МеВ – 10; > 20 МеВ – 5.
H = D WR
Одиницею еквівалентної дози є зіверт (Зв) – це доза будь-якого виду іонізуючого випромінювання, що дає такий же біологічний ефект, як один грей стандартного рентгенівського випромінювання (з енергією 200 КеВ). В практиці користуються також похідними – мілізіверт (мЗв), мікрозіверт (мкЗв).
Ефективна доза – це сума еквівалентних доз, одержаних окремими органами і тканинами при нерівномірному опроміненні організму, помножених на тканинні зважуючі фактори, які дорівнюють: для гонад – 0,20; для червоного кісткового мозку, легень, шлунку – 0,12; інших органів і тканин – 0,05. Одиницею виміру ефективних доз також є зіверт.
Колективна еквівалентна та колективна ефективна дози – це суми відповідних індивідуальних доз окремих контингентів населення (персоналу підприємств атомної промисловості, атомної енергетики, населення, проживаючого в межах контрольованих зон, які вимірюються в людино-зівертах і використовуються для прогнозування стохастичних (імовірних) ефектів опромінення – лейкозів, інших злоякісних новоутворень.
Щільність потоку частинок або квантів – це кількість частинок або квантів, що проникають в об'єм елементарної сфери в одиницю часу та віднесені до площі поперечного перерізу сфери. Оскільки ми не нехтуємо швидкими випадковими змінами тиску, слід вважати, що в середовищі відсутні макроскопічні течії, тобто щільність потоку часток j скрізь дорівнює нулю.
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!