Доза излучения: ДОЗА ИЗЛУЧЕНИЯ • Большая российская энциклопедия

Содержание

Доза ионизирующего излучения — это… Что такое Доза ионизирующего излучения?

Доза излучения — в физике и радиобиологии — величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества и живые организмы.

Экспозиционная доза

Основная характеристика взаимодействия ионизирующего излучения и среды – это ионизационный эффект. В начальный период развития радиационной дозиметрии чаще всего приходилось иметь дело с рентгеновским излучением, распространявшимся в воздухе. Поэтому в качестве количественной меры поля излучения использовалась степень ионизации воздуха рентгеновских трубок или аппаратов. Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза.

Экспозиционная доза определяет ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха. Экспозиционная доза – это отношение суммарного заряда всех ионов одного знака в элементарном объёме воздуха к массе воздуха в этом объёме.

В системе СИ единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица – рентген (Р). 1 Кл/кг = 3880 Р

Поглощенная доза

При расширении круга известных видов ионизирующего излучения и сфер его приложения, оказалось, что мера воздействия ионизирующего излучения на вещество не поддается простому определению из-за сложности и многообразности протекающих при этом процессов. Важным из них, дающим начало физико-химическим изменениям в облучаемом веществе и приводящим к определенному радиационному эффекту, является поглощение энергии ионизирующего излучения веществом. В результате этого возникло понятие поглощенная доза. Поглощенная доза показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого вещества и определяется отношением поглощенной энергии ионизирующего излучения на массу вещества.

За единицу измерения поглощенной дозы в системе СИ принят грэй (Гр). 1 Гр – это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр=100 рад.

Эквивалентная доза

Изучение отдельных последствий облучения живых тканей показало, что при одинаковых поглощенных дозах различные виды радиации производят неодинаковое биологическое воздействие на организм. Обусловлено это тем, что более тяжелая частица (например, протон) производит на единице пути в ткани больше ионов, чем легкая (например, электрон). При одной и той же поглощенной дозе радиобиологический разрушительный эффект тем выше, чем плотнее ионизация, создаваемая излучением. Чтобы учесть этот эффект, введено понятие эквивалентной дозы. Эквивалентная доза рассчитывается путем умножения значения поглощенной дозы на специальный коэффициент — коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества.

Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (биологический эквивалент рада). 1 Зв = 100 бэр.

Эффективная доза

Эффективная доза (E) — 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.

Одни органы и ткани человека более чувствительны к действию радиации, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения разных органов и тканей следует учитывать с разным коэффициентом, который называется коэффициентом радиационного риска. Умножив значение эквивалентной дозы на соответствующий коэффициент радиационного риска и просуммировав по всем тканям и органам, получим эффективную дозу, отражающую суммарный эффект для организма.

Значение коэффициента радиационного риска для отдельных органов

Органы, тканиКоэффициент
Гонады (половые железы)0,2
Красный костный мозг0,12
Толстый кишечник0,12
Желудок0,12
Лёгкие0,12
Мочевой пузырь0,05
Печень0,05
Пищевод0,05
Щитовидная железа0,05
Кожа0,01
Клетки костных поверхностей0,01
Головной мозг0,025
Остальные ткани0,05

Взвешенные коэффициенты устанавливают эмпирически и рассчитывают таким образом, чтобы их сумма для всего организма составляла единицу. Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения эквивалентной дозы. Она также измеряется в зивертах или бэрах.

Фиксированная эффективная эквивалентная доза (CEDE — the committed effective dose equivalent)- это оценка доз радиации на человека, в результате ингаляции или употребления некоторого количества радиоактивного вещества. СЕDЕ выражается в бэрах или зивертах (Зв) и учитывает радиочувствительность различных органов и время, в течение которого вещество остается в организме (вплоть до всей жизни). В зависимости от ситуации, СЕDЕ может также иметь отношение к дозе излучения определенного органа, а не всего тела.

Групповые дозы

Подсчитав индивидуальные эффективные дозы, полученные отдельными людьми, можно прийти к коллективной дозе – сумме индивидуальных эффективных доз в данной группе людей за данный промежуток времени. Коллективную дозу можно подсчитать для населения отдельной деревни, города, административно-территориальной единицы, государства и т.д. Её получают путем умножения средней эффективной дозы на общее количество людей, которые находились под воздействием излучения. Единицей измерения коллективной дозы является человеко-зиверт (чел.-Зв.), внесистемная единица – человеко-бэр (чел.-бэр).
Кроме того, выделяют следующие дозы:

  • коммитментная — ожидаемая доза, полувековая доза. Применяется в радиационной защите и гигиене при расчёте поглощённых, эквивалентных и эффективных доз от инкорпорированных радионуклидов; имеет размерность соответствующей дозы.
  • коллективная — расчётная величина, введенная для характеристики эффектов или ущерба для здоровья от облучения группы людей; единица — Зиверт (Зв).
    Коллективная доза определяется как сумма произведений средних доз на число людей в дозовых интервалах.
    Коллективная доза может накапливаться в течение длительного времени, даже не одного поколения, а охватывая последующие поколения.
  • пороговая — доза, ниже которой не отмечены проявления данного эффекта облучения.
  • предельно допустимые дозы (ПДД) — наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами (НРБ-99)
  • предотвращаемая — прогнозируемая доза вследствие радиационной аварии, которая может быть предотвращена защитными мероприятиями.
  • удваивающая — доза, которая увеличивает в 2 раза (или на 100%) уровень спонтанных мутаций. Удваивающая доза обратно пропорциональна относительному мутационному риску. Согласно имеющимся в настоящее время данным, величина удваивающей дозы для острого облучения составляет в среднем 2 Зв), а для хронического облучения — около 4 Зв.
  • биологическая доза гамма-нейтронного излучения — доза равноэффективного по поражению организма гамма-облучения, принятого за стандартное. Равна физической дозе данного излучения, умноженной на коэффициент качества.
  • минимально летальная — минимальная доза излучения, вызывающая гибель всех облученных объектов.

Мощность дозы

Мощность дозы (интенсивность облучения) — приращение соответствующей дозы под воздействием данного излучения за единицу времени. Имеет размерность соответствующей дозы (поглощенной, экспозиционной и т. п.), делённую на единицу времени. Допускается использование различных специальных единиц (например, Зв/час, бэр/мин, сЗв/год и др.).

См. также

Wikimedia Foundation.
2010.

Смертельная радиация для человека. Степени и дозы лучевой болезни

В мире не существует людей, которые бы не слышали о радиации, но далеко не все из них знают, что это такое. В случайных и ничего не значащих беседах многие люди говорят о радиации как о чем-то неприятном и опасном, но все же отвлеченном и не совсем понятном.

Все боятся радиации и знают о её негативном воздействии на наш организм, но мало кто может ответить на вопросы о том, в чем она измеряется, какая доза является смертельной для человека, где в повседневной жизни можно её получить и как защитить себя от радиации.

В данной статье обсудим радиацию, поговорим о её допустимых и смертельных дозах, способах защиты, степенях, дозах лучевой болезни и рассмотрим другие важные вопросы, касающиеся этой темы.

Какая доза радиации смертельна для человека

Как и в чем измеряется радиация?

В 1895 году Вильгельмом Конрадом Рентгеном было открыто обладавшее уникальными свойствами излучение, действие на фотопластинки которого, как и действие света, активизировало свечение люминесцентных экранов. Это излучение без труда проникало через непрозрачные преграды. Свои эксперименты Рентген проводил с работающей трубкой Крукса.

Через некоторое время мир с удивлением узнал о том, что источником подобного излучения является не только трубка Крукса, но и содержащие в своем составе уран вещества, которые продуцировали излучение не только неизменно и непрерывно, но и без подвода энергии извне.

Это открытие, как и открытия полония, радия и других радиоактивных элементов, потрясло весь мир! За котороткий период времени ученые смогли установить связь радиоактивного распада с трансформацией одного радиоактивного элемента в другой и осуществить первые ядерные реакции. В процессе проведения экспериментов возникла необходимость в измерительных приборах и единицах измерения. Электрометр (электроскоп) стал первым измерительным прибором, а эталоном и мерой радиоактивности стала платиновая ампула, внутри которой находился миллиграмм радия.

Сейчас эффективная и эквивалентная дозы ионизирующего излучения измеряются в Зивертах (Зв) и Микрозивертах (мкЗв). 1 Микрозиверт равен 11 миллиону Зиверта. 1 Зиверт равен 100 бэрам (биологический эквивалент рентгена). Данные единицы измерения позволяют определить относительную биологическую эффективность того или иного источника ионизирующего излучения.

Для измерения радиации необходимо взять определенный объем воздуха и определить количество собравшихся в нем ионов. Сделать это можно при помощи ионизационной камеры или созданного на её основе накопительного дозиметра карандашного типа. Чтобы измерить поглощенную дозу радиации, нужно измерить количество выделившейся в веществе энергии. Данную энергию напрямую измерить очень сложно, так как чаще всего она выделяется в очень небольших количествах.

В современном мире существует множество бытовых и профессиональных приборов для измерения радиационного фона. Чтобы измерить радиацию при помощи бытового прибора, который можно приобрести в специализированном магазине, необходимо включить его и начать передвигаться по квартире, офисе, даче или любом другом помещении. Прибор следует подносить максимально близко к гранитным или мраморным столешницам, стенам, предметам интерьера, кафельной плитке, батареям и т.д.

Основные источники радиации в повседневной жизни

Радиация – это распространяющиеся вокруг в виде электромагнитных волн потоки энергии, которые в определенных случаях негативно влияют на наш организм. Уровень негативного влияния радиации определяется с учетом силы энергетического и электромагнитного уровней радиоактивных волн.

Люди каждый день сталкиваются с радиацией. В малых дозах её излучают многие привычные для нас объекты.

Бананы. Эти фрукты в своем составе содержат природные радиоактивные изотопы калий-40 и углерод-14. В одном банане средних размеров каждую секунду происходит около 14 – 16 актов распада калия-40. Но не стоит отказываться от бананов, ведь излучаемая ими радиация никак не вредит нашему организму.

Сканеры для досмотра в аэропортах. Современные сканеры, в отличие от металлодетекторных рамок, не только создают на мониторах полное изображение пассажира, но и используют инновационную технологию Backscatter X‑ray (обратно-рассеянное излучение). Так как лучи не проходят насквозь, а отражаются от тела, то человек во время сканирования получает совсем небольшую и совершенно безопасную для его организма дозу радиации.

Рентгеновское исследование. Многие люди боятся делать рентгеновские снимки, так как думают, что во время исследования излучается большая доза радиации. Опасной для здоровья человека дозой является разовая доза, которая равна 1 Зв, а смертельной – 3 – 10 Зв. Рентгеновский снимок зуба «дает» пациенту дозу радиации от 2 до 5 мкЗв, а снимок грудной клетки – от 30 – 35 до 300 – 310 мкЗв.

Вода. Радиоактивные частицы содержатся и в воде, но в очень малом количестве. Их источником является естественный радиоактивный изотоп водорода тритий. Каждый год люди из питьевой воды получают около 45 – 55 мкЗв радиации.

Бетон. От бетонных дорог, зданий и тротуаров мы получаем около 25 – 35 мкЗв радиации каждый год.

Мониторы старых компьютеров и телевизоров. Электро-лучевые трубки старых телевизоров и компьютеров излучают радиацию в небольших дозах, поэтому никакой опасности для нашего здоровья они не представляют. За год регулярного просмотра телевизора с ЭЛТ-монитором человек получает около 8 – 12 мкЗв радиации. ЭЛТ-дисплей же старого компьютера ежегодно излучает приблизительно 0,8−1,2 мкЗв.

Радиоактивное излучение Вселенной. Большой Взрыв спровоцировал возникновение перманентного реликтового космического излучения. На нашей планете мы защищены от него и его негативного воздействия благодаря озоновому слою атмосферы. Но некоторые космические излучения без проблем проходят этот естественный фильтр и попадают на Землю. Годовая доза радиации на уровне моря от реликтового излучения Вселенной равна 2,8−3,2 мкЗв.

Тело человека. Не только бананы, но и наши тела излучают биологически эффективную радиацию! Тело взрослого среднестатистического человека содержит 25 – 35 мг радиоактивного калия-40. Каждый год физическое тело излучает около 3,8−4,1 мкЗв радиации.

Сигареты. В легких заядлого курильщика накапливается радиоактивный свинец, который за год излучает около 1600 мкЗв.

Источники радиации в повседневной жизни

Таблица допустимых и смертельных доз радиации

Доза облучения в мзв (1 мЗв = 1000 мкЗв)Признаки поражения организма человека
0 — 100 мЗвДопустимая норма радиации, которая совершенно безвредна для организма человека.
100 – 500 мЗвКоличество лейкоцитов в крови снижается, но лучевая болезнь не наблюдается.
1000 – 2000 мЗвЧеловек чувствует легкую усталость, тошноту, головокружение. Уровень эритроцитов значительно снижается, наблюдается частичное облысение и анорексия. Наступает легкая форма лучевой болезни.
2000 – 4000 мЗвПлотность костей снижается, костный мозг начинает распадаться. Количество лейкоцитов и эритроцитов резко снижается. Наблюдаются диарея, тошнота, внутрибрюшное кровоизлияние.
4000 мЗв и большеСмертельная доза радиации. Человека, получившего такую дозу радиации, ждет летальный исход.

Степени и дозы лучевой болезни

Лучевая болезнь – это возникающее в результате воздействия разных видов ионизирующих излучений заболевание. Лучевая болезнь имеет несколько степеней и может быть легкой, средней, тяжелой и крайне тяжелой.

Легкая степень лучевой болезни. Возникает при радиации в 1 – 2 Зв. Первичная реакция данной степени лучевой болезни длится 1 – 3 дня и характеризуется тошнотой, рвотой, головной болью и общей слабостью. Скрытый период болезни характеризуется удовлетворительным состоянием пациента и длится на протяжении 3 – 5 недель. В разгар болезни пациент чувствует себя удовлетворительно, но может испытывать общую слабость, головную боль и тошноту. При правильном лечении человек выздоравливает через 1 – 2 месяца, а состав его крови полностью восстанавливается через 2 – 4 месяца.

Средняя степень лучевой болезни. Возникает при радиации в 1,5−3 Зв. Первичная реакция длится 1 – 3 дня и характеризуется слабостью, тошнотой, головной болью, рвотой, эмоциональным возбуждением, которое резко переходит в депрессивное состояние. Скрытый период болезни длится 2 – 3 недели. В этот период времени пациент чувствует себя удовлетворительно, но может испытывать слабость и проблемы со сном. Разгар болезни длится 2 – 3 недели и характеризуется кожными кровотечениями, повышением температуры тела до 38 градусов по Цельсию, общей слабостью, бессонницей, инфекционными осложнениями. При правильном и своевременном лечении выздоровление наступает через 2 – 3 месяца, а восстановление состава крови – через 3 – 5 месяцев. При возникновении определенных осложнений возможен летальный исход.

Тяжелая степень лучевой болезни. Возникает при радиации в 3 – 6 Зв. Первичная реакция длится на протяжении 2 – 4 дней. Через 10 – 60 минут после облучения возникает многократная и неукротимая рвота, которая не прекращается на протяжении 4 – 8 часов. Пациент чувствует резкую слабость и жажду, у него возникает расстройство желудка, а температура повышается до 39 градусов по Цельсию. Скрытый период болезни длится 8 – 10 дней. В этот период человек чувствует себя очень слабым, испытывает головную боль и проблемы со сном. Разгар болезни длится 2 – 3 недели. У пациента наблюдаются тяжелое состояние и общее истощение, его мучает озноб, температура тела повышается до 40 градусов по Цельсию, возникают инфекционные осложнения, кровотечения и кровоизлияния. При правильном и своевременном лечении пациент может выздороветь через 5 – 10 месяцев. При возникновении определенных осложнений смерть наступает через 10 – 35 дней.

Крайне тяжелая степень лучевой болезни. Возникает при радиации свыше 6 – 7 Зв. Первичная реакция возникает через 10 – 15 минут после заражения в виде неукротимой рвоты, которая не прекращается на протяжении 5 – 6 часов. У пациента наблюдаются понос, помутнение сознания, существенное повышение температуры тела. Скрытый период отсутствует. В разгар болезни первичные реакции усиливаются, возникает непроходимость кишечника, перитонит и нарушение водно-солевого обмена. Смерть наступает через 5 – 10 дней.

Как защитить себя от радиации?

Чтобы защитить себя от радиации, специалисты советуют регулярно употреблять морскую капусту, йодированную соль, принимать йодсодержащие лекарственные препараты. Не стоит кушать ранние овощи, которые непонятно где и как были выращены.

Для защиты от радиации можно использовать и люголь: достаточно растворить в воде 4 – 5 капель люголя и принимать такой раствор 3 раза в день.

При угрозе реального радиоактивного заражения следует сразу же спрятаться в помещении с закрытыми окнами, дверями и отключенной вентиляцией. Тело необходимо тщательно омыть, а ногти и волосы продезинфицировать специальными средствами.

Тело и органы дыхания помогут защитить хлопчатобумажные ткани. Намочите их в воде и используйте в качестве фильтров. Ту одежду, которая была на вас в момент заражения, следует немедленно уничтожить.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Какая доза облучения для человека?

Естественная радиоактивность присутствует повсюду. Ионизирующее излучение есть и в космосе, и на Земле с самого момента её зарождения. Даже человеческий организм немного радиоактивен, и способа избавиться от природной радиации не существует.

Основным источником природного или естественного радиационного фона считается радон, который выделяется из земной коры. Радиоактивный инертный газ задерживается в закрытых помещениях, проникая через щели в фундаментах. Также радионуклиды могут быть в кирпиче и бетоне. Радон может образовываться в процессе сжигания природного газа, он присутствует в воде артезианских скважин.

Как её не назови, но опасности для человека не представляет, так как природная радиация обычно имеет допустимые дозы облучения. Радиоактивность, созданная человеческой деятельностью, может иметь в том числе и смертельную дозу радиации.

 

Виды доз радиации и что такое мощность эквивалентной дозы

Понятие дозы введено для оценки степени воздействия ионизационного  облучения на различные объекты. Чтобы определить интенсивность допустимых доз облучения ввели понятие мощности дозы.

  • Экспозиционная доза. Количество положительных ионов рентгеновских и гамма лучей в определённом объёме воздухе, принято называть экспозиционной дозой. Системной единицей измерений является кулон деленный на килограмм (Кл/Г), а не системной единицей  Рентген (Р). 1 Кл/Г = 3876 Р.
  • Поглощённая доза. Количество полученной энергии радиоактивного излучения на единицу массы облучаемого вещества называют поглощённой дозой. Системной единицей измерения является в Грей (Гр), а не системной Рад. 1 Гр = 100 рад.
  • Эквивалентная доза. Понятие эквивалентной дозы показывает поглощённую дозу ионизирующего излучения, скорректированную коэффициентом относительной биологической эффективности различных видов радиоактивных излучений. Системно единицей измерения является Зиверт (Зв), а не системной Бэр (бэр). 1 Зв = 100 бэр.
  • Эффективная доза. Различные ткани организма имеют разную чувствительность к облучению. Поэтому для расчёта эффективной дозы добавили коэффициент радиационной опасности. Измеряется также как и эквивалентная доза в Зивертах (Зв).
  • Мощность эквивалентной дозы. Доза облучения, полученная организмом в определённый отрезок времени (например, в течение часа), называется мощностью дозы. Мощность рассчитывается как отношение дозы ко времени воздействия и измеряется в Рентген в час, Зиверт в час и Грей в час. Бытовые дозиметры обычно измеряют мощность эквивалентной дозы (микроЗиверт в час) или мощность экспозиционной дозы (микроРентген в час). Соотношение запомнить несложно — один Зиверт это сто Рентген.

 

Допустимая доза облучения или безопасная мощность дозы

Допустимые дозы облучения (уровень мощности естественного фона) от 0,05 мкЗв/час до 0,5 мкЗв/час безвредны. Но при постоянном попадании в организм человека радона возрастает риск различных заболеваний, в том числе раком. Поэтому помещения необходимо проветривать. При строительстве дома или ремонте квартиры нужно проверять применяемые стройматериалы бытовым дозиметром или индикатором радиоактивности.

Человеческая деятельность увеличивает естественную радиоактивность природы. И это не только ядерное оружие или атомная промышленность. Обычное сжигание газа, нефти или каменного угля изменяет радиационный фон. Допустимые дозы облучения значительно превышены в районах нефтескважин. На грунте около скважин и на бурильном оборудовании откладываются небезопасные соли тория 232, радия 226 и калия 40. Поэтому отработанные трубы считаются радиоактивными отходами и должны утилизироваться специальным образом.

 

Смертельная доза облучения

Опасность получения смертельной дозы облучения в основном появляется при техногенных авариях или при неправильном хранении радиоактивных отходов. Смертельная доза радиации начинается с 6-7 Зв в час и более. Но даже в небольшой степени, но постоянно повышенный радиационный фон может вызвать мутацию клеток. Риск возникновения онкологических заболеваний можно снизить, используя бытовые дозиметры. Радионуклиды имеют свойство накапливаться. Поэтому следует регулярно проверять окружающий радиационный фон, строительные материалы, природные источники воды.

Автоматика. Электроэнергия. Электричество. Электрика. Электроснабжение. Программирование

Дозы радиации для человека

Излучение — это физический процесс испускания и распространения при определенных условиях в материи или вакууме частиц и электромагнитных волн. Есть два вида излучения — ионизирующее и не ионизирующее. Второе включает тепловое излучение, ультрафиолетовый и видимый свет, радиоизлучение. Ионизирующее излучение появляется в том случае, если под воздействием высокой энергии электроны отделяются от атома и образуют ионы. Когда говорят о радиоактивном облучении, то, как правило, речь идет об ионизирующем излучении. Сейчас речь пойдет именно об этом виде радиации.

Ионизирующее излучение. Попавшие в окружающую среду радиоактивные вещества называют радиационным загрязнением. Оно связано в основном с выбросами радиоактивных отходов в результате аварий на атомных электростанциях (АЭС), при производстве ядерного оружия и др.

Излучение — это физический процесс испускания и распространения при определенных условиях в материи или вакууме частиц и электромагнитных волн. Есть два вида излучения — ионизирующее и не ионизирующее. Второе включает тепловое излучение, ультрафиолетовый и видимый свет, радиоизлучение. Ионизирующее излучение появляется в том случае, если под воздействием высокой энергии электроны отделяются от атома и образуют ионы. Когда говорят о радиоактивном облучении, то, как правило, речь идет об ионизирующем излучении. Сейчас речь пойдет именно об этом виде радиации.

Ионизирующее излучение. Попавшие в окружающую среду радиоактивные вещества называют радиационным загрязнением. Оно связано в основном с выбросами радиоактивных отходов в результате аварий на атомных электростанциях (АЭС), при производстве ядерного оружия и др.

Измерение экспозиционной дозы

Радиацию нельзя увидеть, поэтому, чтобы определить наличие радиации, пользуются специальными измерительными приборами — дозиметром на основе счетчика Гейгера.
Дозиметр представляет собой газонаполненный конденсатор, который пробивается при пролёте ионизирующей частицы через объём газа.
Считывается число радиоактивных частиц, на экране отображается количество этих частиц в разных единицах, чаще всего — как количество радиации за определенный срок времени, например за час.

Влияние радиации на здоровье людей

Радиация вредна для всех живых организмов, она разрушает и нарушает структуру молекул ДНК. Радиация вызывает врожденные пороки и выкидыши, онкологического заболевания, а слишком высокая доза радиации влечет за собой острую или хроническую лучевую болезнь, а также смерть. Радиация — то есть ионизирующее излучение — передает энергию.

Единицей измерения радиоактивности является беккерель (1 беккерель — 1 распад в секунду) или cpm (1 cpm — распад в минуту).
Мера ионизационного воздействия радиоактивного излучения на человека измеряется в рентгенах (Р) или зивертах (Зв), 1 Зв = 100 Р = 100 бэр (бэр — биологический эквивалент рентгена). В одном зиверте 1000 миллизивертов (мЗв).

Для наглядности и примера:
1 рентген = 1000 миллирентген. (80 миллирентген = 0.08 рентген)
1 миллирентген = 1000 микрорентген. (80 микрорентген = 0.08 миллирентген)
1 микрорентген = 0.000001 рентген. (80 рентген = 80000000 микрорентген)
80 Зв = 80000 мЗв = 8000 Р
0,18 мкЗв/ч = 18 мкР/ч
80мР =800мкЗ.

Возьмём для примера расчёт (милли рентген — рентген в час) #1:
1. 80 мР в час = 0.08 Рентген
2. 100000 мР = 100 Рентген (Первые признаки лучевой болезни, по статистике, 10% людей, получивших такую дозу облучения, умирают через 30 дней. Может возникать рвота, симптомы проявляются после 3—6 часов после дозы и могут оставаться вплоть до одного дня. 10—14 дней бывает латентная фаза, ухудшается самочувствие, начинается анорексия и усталость. Иммунная система повреждена, возрастает риск инфекции. Мужчины временно бесплодны. Бывают преждевременные роды или потеря ребенка.)
3. 100/0.08 = 1250 часов/24 = 52 суток, находясь в загрязненном помещении или месте требуется, для того, чтобы появились первые признаки лучевой болезни.

Возьмём для примера расчёт (микро зиверт — микро рентген в час) #2:
1. 1 микро зиверт ( мкЗв, µSv) — 100 микро рентген.
2. Норма 0.20 мкЗв (20 мкр/ч)
Норма санитарная почти во всем мире — до 0.30 мк3в (30 мкр/ч)
Т.е 60 микрорентген = 0.00006 рентген.
3. Или 1 рентген = 0,01 Зиверт
100 рентген = 1 Зиверт.

Как пример
11.68 мкЗ/ч = 1168 микроРентгена/ч = 1.168 миллирентгена.
1000 мкР (1мР) = 10.0 мкЗв = 0,001 Рентгена.
0.30 мкЗв = 30 мкР = 0,00003 Рентгена.

КЛИНИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОСТРОГО (КРАТКОВРЕМЕННОГО) ГАММА-ОБЛУЧЕНИЯ, РАВНОМЕРНОГО ПО ВСЕМУ ТЕЛУ ЧЕЛОВЕКА

Исходная таблица включает также такие дозы и их эффекты:

300–500 Р — бесплодие на всю жизнь. Сейчас принято считать, что при дозе 350 Р у мужчин возникает временное отсутствие сперматозоидов в сперме. Полностью и навсегда сперматозоиды исчезают только при дозе 550 Р т,е при тяжелой форме лучевой болезни;

300–500 Р локальное облучения кожи, выпадают волосы, краснеет или слезает кожа;

200 Р снижение количества лимфоцитов на долгое время (первые 2–3 недели после облучения).

600-1000 Р смертельная доза, вылечиться невозможно, можно только продлить жизнь на несколько лет с тяжелыми симптомами. Наступает практически полное разрушение костного мозга, требующее трансплантации. Серьезное повреждение пищеварительного тракта.

10-80 Зв (10000-80000 мЗв, 1000-5000 Р). Кома, смерть. Смерть наступает через 5-30 минут.

Более 80 Зв (80000 мЗв, 8000 Р). Мгновенная смерть.

Миллизиверты атомщиков и ликвидаторов

50 миллизивертов — это годовая предельно допустимая доза облучения операторов на атомных объектах.
250 миллизивертов — это предельно допустимая аварийная доза облучения для профессионалов-ликвидаторов. Необходимо лечение.
300 мЗв — первые признаки лучевой болезни.
4000 мЗв — лучевая болезнь с вероятностью летального исхода, т.е. смерти.
6000 мЗв — смерть в течение нескольких дней.


1 миллизиверт (мЗв) = 1000 микрозивертов (мкЗв).
1 мЗв — это одна тысячная Зиверта (0,001 Зв).

Радиоактивность: альфа-, бета-, гамма-излучение

Атомы вещества состоят из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Ядро – это устойчивое образование, которое сложно разрушить. Но, ядра атомов некоторых веществ обладают нестабильностью и могут излучать в пространство энергию и частицы.

Это излучение называют радиоактивным, и оно включает в себя несколько составляющих, которые назвали соответственно первым трем буквам греческого алфавита: α-, β- и γ- излучение. (альфа-, бета- и гамма-излучение). Эти излучения различны, разное и их действие на человека и меры защиты от него.

Альфа-излучение

Поток тяжелых положительно заряженных частиц. Возникает в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение проходит не более 5 см и, как правило, полностью задерживается листом бумаги или внешним слоем кожи. Если вещество, испускающее альфа-частицы, попадает внутрь организма с пищей или воздухом, оно облучает внутренние органы и становится опасным.

Бета-излучение

Электроны, которые значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла, оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бета-излучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи. Во время аварии на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года пожарные получили ожоги кожи в результате очень сильного облучения бета-частицами. Если вещество, испускающее бета-частицы, попадет в организм, оно будет облучать внутренности человека.

Гамма-излучение

Фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами окружающей среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не только кожу, но и внутренние органы. Толстые слои железа, бетона и свинца, являются отличными барьерами на пути гамма-излучения.

Как видно, альфа-излучение по его характеристикам практически не опасно, если не вдохнуть его частички или не съесть с пищей. Бета-излучение может причинить ожоги кожи в результате облучения. Самые опасные свойства у гамма-излучения. Оно проникает глубоко внутрь тела, и вывести его оттуда очень сложно, а воздействие очень разрушительно.

Без специальных приборов знать, что за вид радиации присутствует в данном конкретном случае нельзя, тем более, что всегда можно случайно вдохнуть частички радиации с воздухом.

Поэтому общее правило одно – избегать подобных мест.

Для справки и общей информации:
Вы летите в самолете на высоте в 10 км, где фон порядка 200-250 мкр/ч. Не сложно посчитать, какая доза будет при двух часовом перелёте.


Основными долгоживущими радионуклидами, обусловившими загрязнение с ЧАЭС, являются:

Стронций-90 (Период полураспада ~28 лет)
Цезий-137 (Период полураспада ~31 лет)
Америций-241 (Период полураспада ~430 года)
Плутоний-239 (Период полураспада — 24120 лет)
Прочие радиоактивные элементы (в том числе изотопы Йод-131, Кобальт-60, Цезий-134) к настоящему времени из-за относительно коротких периодов полураспада уже практически полностью распались и и не влияют на радиоактивное загрязнение местности.

(Просмотрено 265931 раз)

ДОЗЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ — Большая Медицинская Энциклопедия

ДОЗЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ — физические величины, принятые в дозиметрии ионизирующих излучений для количественной характеристики поля излучения и воздействия излучения на облучаемый объект.

Основной величиной, применимой к любому виду ионизирующего излучения (альфа- и бета-частицы, гамма-излучение, протоны, нейтроны, мезоны и т. д.), является поглощенная доза излучения (D) — отношение энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме (D — dE/dm). Специальная единица поглощенной дозы — рад (pad). 1 рад соответствует поглощению энергии излучения 100 эрг в 1 г вещества (1 рад = 100 эрг/г). В Международной системе единиц (СИ) единицей поглощенной дозы излучения является грей (Гй), который определяется как 1 Дж/кг. Единицы рад и грей связаны следующим соотношением: 1 рад = 10-2 Гй.

Производные единицы поглощенной дозы — килорад (крад), милли-рад (мрад), микрорад (мкрад) и т. д.

Увеличение поглощенной дозы излучения, отнесенное к единице времени, называется мощностью поглощенной дозы (P). P = dD/dt, где dD — приращение поглощенной дозы за интервал времени dt. Единицей мощности поглощенной дозы является любое частное от деления рада (грея) или его производной единицы на единицу времени (рад/час, рад/мин, рад/сек, мрад/час, мкрад/сек, Гй/с и т. д.).

Физ. мерой воздействия излучения на все облучаемое тело или на определенную его часть является интегральная поглощенная доза Dинт. Она равна поглощенной энергии излучения в массе тела (или его части). Интегральная доза излучения измеряется в единицах г-рад, кг-рад и т. п.

Поскольку поглощенная доза излучения неоднозначно определяет воздействие фотонов и частиц различных видов и энергии на живой организм, для сопоставлений при хрон, облучении введена величина эквивалентная доза излучения (Dэкв), единицей измерения к-рой является бэр (бэр). За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, к-рая при хрон, облучении вызывает такой же биол, эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения (см. Относительная биологическая эффективность излучений, Фактор качества).

Наряду с поглощенной дозой излучения, являющейся универсальной величиной, широко пользуются экспозиционной дозой (D0) излучения, применимой только для воздуха и для фотонного (рентгеновского и гамма-) излучения с энергией до 3 МэВ.

Экспозиционная доза основана на ионизирующем действии излучения.

Для фотонного излучения не всегда наблюдается однозначная связь между поглощенной (т. е. переданной электронам в результате элементарных актов взаимодействия) энергией фотонов в данном объеме и ионизацией, произведенной этими вторичными электронами, т. к. часть вторичных электронов, пробеги которых больше линейных размеров этого объема или которые образованы у его границ, произведет ионизацию вне этого объема. Кроме того, в объеме могут произвести ионизацию вторичные электроны, образованные фотонами, поглощенными вне этого объема.

Исходя из особенностей взаимодействия фотонного излучения с веществом, экспозиционную дозу определяют как отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, созданных в воздухе, когда все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в элементарном объеме воздуха с массой dm, полностью остановились в воздухе, к массе воздуха dm в указанном объеме: D0 — dQ/ dm.

Специальная единица экспозиционной дозы излучения — рентген (см. Радиологические величины, единицы). В Международной системе единиц (СИ) единицей экспозиционной дозы излучения является кулон на килограмм (Кл/кг). Единица рентген связана с ней следующим соотношением: 1 P = = 2,58*10-4 Кл/кг. Производные единицы экспозиционной дозы излучения — миллирентген (мР) и микрорентген (мкР). Экспозиционная доза излучения, отнесенная к единице времени, называется мощностью экспозиционной дозы. Она измеряется в Р/час, мР/мин, мкР/час, мкР/сек и т.д.

При экспозиционной дозе в 1 P электроны и позитроны, образованные фотонами в 1 см3 воздуха (при 0° и 760 мм рт. ст.), создадут в воздухе 2,08*109 пар ионов. Если учесть, что средняя энергия, затрачиваемая на образование одной пары ионов в воздухе, равна 34 эВ, то при экспозиционной дозе 1 P энергия фотонов, переданная электронам и позитронам в 1 см3, равна 0,114 эрг/см3, а поглощенная доза — 88 эрг/г, или 0,88*10-2 Гй.

Однозначная связь между экспозиционной и поглощенной дозами может быть установлена, когда поглощенная доза измеряется в воздушном объеме, окруженном слоем воздуха или воздухоэквивалентного вещества, толщина к-рого больше или равна пробегу вторичных электронов, т. е. когда соблюдается условие электронного равновесия.

В этом случае при экспозиционной дозе 1 P поглощенная доза в воздухе равна 88 эрг/г. Это энергетический эквивалент рентгена.

Между экспозиционной дозой D0 и измеренной в условиях электронного равновесия поглощенной дозой D в какой-либо другой среде существует следующее соотношение D = kD0, где k имеет размерность рад/Р.

Поглощенная доза в воде и мышечной ткани отличается на 4—10% от поглощенной дозы в воздухе вследствие того, что эффективный атомный номер Zэфф воды и мышечной ткани близок, но не равен Zэфф воздуха. Вследствие этого в интервале энергии фотонного излучения 150 кэВ —3 МэВ k = 0,93 рад/P для воды и мышечной ткани и 0,97 рад/Р для жировой клетчатки, т. е. при экспозиционной дозе в 1 Р, поглощенная доза в воде и мышечной ткани в условиях электронного равновесия будет равна 93 рад. Для костной ткани, ZЭфф к-рой больше, чем у воздуха, а следовательно, и более существенно фотоэлектрическое поглощение в области малых энергий, значение k будет изменяться от 4,74 до 0,88 рад/P с увеличением энергии от 10 до 200 кэВ; начиная с 200 кэВ значение k остается примерно постоянным и равным 0,88 рад/Р.

При гамма-терапии, а также при ряде биол, экспериментов важно знать распределение дозного поля (см.) в облучаемом объекте, на основании чего можно судить о поглощенной дозе излучения в различных точках. Определение дозы в какой-либо точке внутри облучаемого объекта можно производить при наличии внутри него воздушной полости, что позволяет измерить в ней ионизацию. Такие измерения проводят обычно на моделях (фантомах). Фантомы изготовляются из тканеэквивалентных веществ, т. е. из веществ, у которых ослабление и рассеяние излучения происходят так же, как и в мышечной ткани (см. Фантомы дозиметрические). Такими веществами являются вода, парафин, картон, плексиглас. Помещая ионизационную камеру с тканеэквивалентными стенками в различных точках фантома, определяют распределение дозного поля, по к-рому можно судить о распределении поглощенной дозы.

Доза, создаваемая в глубине облучаемого объекта, называется глубинной дозой (Dгл). Она складывается из дозы, создаваемой прямым излучением источника и рассеянным излучением. Доза, создаваемая рассеянным излучением, зависит от энергии излучения, геометрии облучения и размера объекта.

Поверхностная доза (Dп) — доза, создаваемая на поверхности облучаемого объекта. Она больше, чем доза, измеренная в воздухе в той же точке в отсутствие объекта, что обусловлено обратным рассеянием. Напр., для излучения с энергией 200 кэВ обратное рассеяние может достигать 20—25% от дозы первичного излучения в этой же точке, для гамма-излучения 60Со оно равно 1 — 3% в зависимости от размеров поля облучения.

Отношение глубинной дозы к дозе в воздухе в месте расположения поверхности облученного объекта D’ называется относительной глубинной дозой (Dгл/D’). Эта величина, выраженная в процентах, называется процентной глубинной дозой (Dгл/D’×100). Иногда относительной глубинной дозой называют отношение глубинной дозы к поверхностной (Dгл/Dп).

Дозы ионизирующих излучений в медицине и биологии. В естественных условиях организм животных и человека подвергается постоянному воздействию космических лучей и излучения естественных радиоактивных элементов, присутствующих в воздухе, почве и в тканях самого организма. Уровни природного излучения от всех источников в среднем соответствуют 100 мбэр в год, но в отдельных районах — до 1000 мбэр в год.

В современных условиях в процессе жизнедеятельности человек сталкивается с превышениями этого среднего уровня радиации. Для лиц, работающих в сфере действия ионизирующего излучения, установлены значения предельно допустимой дозы (ПДД) на все тело (см. Предельно допустимые дозы, излучения), которые при длительном воздействии не вызывают у человека нарушения общего состояния, а также изменения функций кроветворения и воспроизводства. Для ионизирующего излучения установлена ПДД 5 бэр в год. Расчет дозовых нагрузок производится с учетом коэффициента качества разных видов ионизирующего излучения.

Для оценки отдаленных проявлений действия излучения в потомстве учитывают возможность увеличения частоты мутаций. Доза излучения, вероятнее всего удваивающая частоту самопроизвольных мутаций у человека, не превышает 100 бэр на поколение; имеются, однако, указания и на еще меньшие значения этой дозы (3—12 бэр).

Генетически значимые дозы для населения находятся в пределах 7 — 55 мбэр/год.

Использование излучения в мед. практике приводит к увеличению дозовых нагрузок на население. Рентгенол. обследование сопровождается лучевым воздействием на те или иные поверхности тела в дозах 0,04 Р — 7,0 P при производстве снимков и до 50 P при просвечиваниях (табл. 1—4). Эти значения дозы имеют тенденцию к снижению.

Дозовые нагрузки при радиоизотопной диагностике в зависимости от используемого радиоактивного нуклида при однократном применении колеблются от 0,01 до 600 бэр/мкКи на все тело и от 0,003 до 6000 бэр/мКи на отдельные органы и ткани (см. Критический орган).

Медперсонал рентгеновских кабинетов, врачи-радиологи и медперсонал радиоманипуляционных кабинетов при выполнении различных работ подвергаются лучевому воздействию на отдельные области тела в дозах 0,03—0,18 бэр/сут (табл. 5).

При лучевой терапии злокачественных опухолей в зависимости от характера патол, процесса проводятся локальные облучения в дозах в среднем до 8000 бэр за 3—4 недели.

В радиобиологии различают следующие дозовые величины, характеризующие гибель животных в течение фиксированного времени (30— 60 дней): минимальная летальная доза (DLM), доза половинной (50%) выживаемости или смертности (DL50) в течение определенного срока, минимальная абсолютно летальная доза (МАЛД)— минимальная доза, вызывающая гибель всех животных.

Значения этих доз колеблются в зависимости от вида и линии животных. Так, напр., DL50 при однократном равномерном воздействии гамма-излучением лежат в пределах от 250 рад (2,5 Гй) для собак до 900 рад (9 Гй) для отдельных линий мышей. Для человека при тотальном облучении гамма-излучением МАЛД принимается равной 600 рад (6 Гй), a DL50 —400 рад (4 Гй).

Рис. 1. Кривая зависимости смертности обезьян Масаса rhesus от дозы излучения, демонстрирующая различный прирост смертности животных в разных диапазонах доз. Рис. 1. Кривая зависимости смертности обезьян Масаса rhesus от дозы излучения, демонстрирующая различный прирост смертности животных в разных диапазонах доз.
Рис. 2. Кривая зависимости продолжительности жизни мышей от дозы гамма-излучения. Рис. 2. Кривая зависимости продолжительности жизни мышей от дозы гамма-излучения.

Зависимость смертности от дозы выражается S-образной кривой (рис. 1). Зависимость средней продолжительности жизни от дозы (рис.2) проявляется в том, что по мере увеличения дозы происходит постепенное сокращение продолжительности жизни, пока она не достигает 3—3,5 сут. (ок. 1000 рад)— отрезок АБ. При дальнейшем возрастании дозы до 6000—10 000 рад (60— 100 Гй) средняя продолжительность жизни не изменяется — отрезок БВ. Увеличение дозы св. 10 000 рад (100 Гй) приводит к сокращению продолжительности жизни до одних суток, а затем и нескольких часов— отрезок ВГ. Начиная с дозы 20 000 рад отмечаются случаи «смерти под лучом». В зависимости от этих данных определяются формы лучевой болезни (см.): острая, острейшая и молниеносная.

См. также Ионизирующие излучения, Облучение.

Таблица 1. Экспозиционная доза на поверхности тела и интегральная доза, получаемые обследуемым при рентгеноскопии без электронно-оптического преобразователя

Вид исследования

Напряжение на трубке, кВ

Анодный ток, мА

Расстояние источник-кожа, см

Поле облучения, см2

Время исследования, сек

Экспозиционная доза на поверхности тела, P

Интегральная доза

кг•рад

Дж

Рентгеноскопия органов грудной клетки профилактическая

61

3,0

50

1225

300*

15

33

3,5

11,0

1,1•10-1

Рентгеноскопия органов грудной клетки по показаниям

61

3,0

50

1225

300*

30

50

5,9

21,0

2,1•10-1

Рентгеноскопия

желудка

70

3,0

50

1225

300*

23

249

25,0

57,0

5,7•10-1

Рентгеноскопия

пищевода

70

3,0

50

300

90

8,5

15,0

1,5•10-1

* Размер поля при прицельном облучении.

Таблица 2. Экспозиционная и интегральная дозы излучения, получаемые обследуемым при рентгенографии (один снимок)

Вид исследования

Напряжение на трубке (кВ)

Экспозиция(мА•сек)

Расстояние источник-кожа, см

Поле облучения, см2

Экспозиционная доза на поверхности тела, P

Интегральная доза

кг•рад

Дж

Рентгенография легких, прямая

61

6,0

40

1225

0,15

1,0

1,0•10-2

Рентгенография легких, боковая

73

7,5

40

1225

0,29

2,1

2,1•10-2

Прицельный снимок легких

61

6,7

40

108

0,17

0,1

1•10-3

Телеснимок легких Томография легких, прямая

73

85

12,0

75,0

130

120

750

525

0, 04 0,6

0,16 1 , 75

1,6•10-3

1,75•10-2

Томография легких, боковая

95

112

110

443

1,4

3,46

3,46•10-2

Флюорография малокадровая

71

16,0

70

490

1,1

3,0

3•10-2

Флюорография крупнокадровая

75

24

70

1125

0,52

3,5

3,5•10-2

Рентгенография желудка (прицельный снимок)

70

12

50

300

0,46

0,8

8•10-3

Рентгенография пищевода

80

6

50

300

0,27

0,5

5•10-3

Таблица 3. Экспозиционная доза излучения на поверхности тела и в области гонад обследуемого при снимках

Исследуемая

область

Режим снимков

Экспозиционная доза

напряжение* на трубке(кВ)

анодный

ток

(мА)

фильтр (мм Al)

расстояние источник — кожа (см)

выдержка

(сек.)

на поверхности тела 1

(P) |

на гонадах

у женщин

у мужчин

P

%

P

%

Грудная клетка

80

40

0,5

65

0,4

0,853

0,00063

0,074

0,00033

0,03

61

40

0,5

65

0,4

0,472

0,00025

0,053

0,00016

0,03

Грудные позвонки

80

40

0,5

75

4,0

4,95

0,0037

0,075

0,0087

0,17

80

40

2,0

75

4,0

3,29

0,0025

0,076

0,0037

0,11

Желудок

73

85

0,5

65

0,6

2,07

0,0127

0,61

0,0025

0,12

80

85

0,5

65

0,4

1,81

0,0139

0,77

0,0021

0,12

Желчный пузырь

67

85

0,5

65

1,0

2,95

0,094

3,2

0,0087

0,29

73

85

0,5

65

1,0

3,44

0,12

3,5

0,0113

0,33

Почки

67

55

0,5

75

2,5

2,97

0,0825

2,79

0,0343

1,15

67

55

2,0

75

2,5

1,58

0,0627

3,99

0,0253

1,6

80

40

0,5

75

1,5

1 ,85

0,059

3,20

0 ,0222

1,2

80

40

2,0

75

1,5

1,38

0,048

3,49

0,017

1,2

Крестцово-поясничная область и поясничные позвонки

67

55

0,5

75

6,0

7,25

1,33

18,4

0,37

5,1

67

55

2,0

75

6,0

4,48

1,035

23,1

0,28

6,2

80

40

0,5

75

4,0

5,15

1,56

30,2

0,259

5,05

80

40

2,0

75

4,0

4,95

1,316

26,5

0,22

4,4

Малый таз

67

40

0,5

75

2,5

2,98

0,59

19,8

2,4

83,0

67

60

2,0

75

1,5

1,12

0,237

21,1

1,08

96,0

80

40

0,5

75

1,5

1 ,90

0,427

22,5

1,69

89,0

80

40

2,0

75

1,5

1,35

0,295

22,0

1,25

93,0

* Первые числа — при боковом снимке; вторые — при
обзорном.

Таблица 4. Экспозиционная доза на поверхности тела и интегральная доза излучения, получаемые обследуемым при некоторых специальных рентгенодиагностических исследованиях

Вид исследования

Напряжение на трубке(кВ)

Анод

ный

ток

(мА)

Расстояние источник — кожа (см)

Поле

облуче

ния

(см2)

Среднее время исследования

Экспозиционная доза на поверхности тела, P

Интегральная доза

кг•рад

Дж

Бронхография

рентгеноскопия

61

3

50

35×35

30×10

20×15

1    мин. 10 сек.

2    мин. 42 сек.

3    мин. 03 сек.

30,8

81,6

87,5

8,16•10-1

8,75•10-1

рентгенография

73

80

30

30

50

50

30×40

24×30

0,15 сек. 0,2 сек.

0,34 0, 54

5,9

5,9•10-1

Ирригоскопии

рентгеноскопия

80

3

50

35×35

6 мин. 36 сек.

52,0

200,0

202,5

2,0

2,03

рентгенография

80

30

50

30×10

0,2 сек.

0,54

2,5

2,5•10-2

Таблица 5. Доза излучения, получаемая врачом-рентгенологом при рентгеноскопии без электронно-оптического преобразователя

Рентгеноскопия

Среднее

время

исследования*

(мин.)

Средняя доза излучения за исследование (мбэр)

Органов грудной клетки

2

0,3

Жел.-киш. тракта

14,5

1,96

Толстой кишки (с применением контрастной

клизмы)

14,8

2,1

При бронхографии**

6

0,78

При холецистографии**

2,5

0,33

* Время работы рентгеновской трубки.

** Доза излучения при рентгенографии с выдержкой 1 сек.
составляет 0,1 мбэр.

Библиография: Зольникова Н.И., Меркулова Т. И. и Ищенко 3. Г. Лучевые нагрузки персонала при работе на различных гамма-терапевтических установках, Мед. радиол., т. 20, № 5, с. 46, 1975; Иванов В. И. Курс дозиметрии, М., 1970; Кацман А. Я. Лучевые нагрузки и противолучевая защита при рент-гено-диагностических процедурах, JI., 1966, библиогр.; Кронгауз А.Н., Ляпидевский В. К. и Фролова А. В. Физические основы клинической дозиметрии, М., 1969, библиогр.; Нормы радиационной безопасности (НРБ-76), М., 1977; Нормы радиационной безопасности для пациентов при использовании радиоактивных веществ с диагностической целью, Мед. радиол., т. 18, № 6, с. 87. 1973; Радиационная безопасность, Величины, единицы, методы и приборы, пер. с англ., под ред. И. Б. Кеирим-Маркуса, М., 1974, библиогр.

Доза в радиобиологии — это… Что такое Доза в радиобиологии?

Доза излучения — в физике и радиобиологии — величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества и живые организмы.

Экспозиционная доза

Основная характеристика взаимодействия ионизирующего излучения и среды – это ионизационный эффект. В начальный период развития радиационной дозиметрии чаще всего приходилось иметь дело с рентгеновским излучением, распространявшимся в воздухе. Поэтому в качестве количественной меры поля излучения использовалась степень ионизации воздуха рентгеновских трубок или аппаратов. Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза.

Экспозиционная доза определяет ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха. Экспозиционная доза – это отношение суммарного заряда всех ионов одного знака в элементарном объёме воздуха к массе воздуха в этом объёме.

В системе СИ единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица – рентген (Р). 1 Кл/кг = 3880 Р

Поглощенная доза

При расширении круга известных видов ионизирующего излучения и сфер его приложения, оказалось, что мера воздействия ионизирующего излучения на вещество не поддается простому определению из-за сложности и многообразности протекающих при этом процессов. Важным из них, дающим начало физико-химическим изменениям в облучаемом веществе и приводящим к определенному радиационному эффекту, является поглощение энергии ионизирующего излучения веществом. В результате этого возникло понятие поглощенная доза. Поглощенная доза показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого вещества и определяется отношением поглощенной энергии ионизирующего излучения на массу вещества.

За единицу измерения поглощенной дозы в системе СИ принят грэй (Гр). 1 Гр – это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр=100 рад.

Эквивалентная доза

Изучение отдельных последствий облучения живых тканей показало, что при одинаковых поглощенных дозах различные виды радиации производят неодинаковое биологическое воздействие на организм. Обусловлено это тем, что более тяжелая частица (например, протон) производит на единице пути в ткани больше ионов, чем легкая (например, электрон). При одной и той же поглощенной дозе радиобиологический разрушительный эффект тем выше, чем плотнее ионизация, создаваемая излучением. Чтобы учесть этот эффект, введено понятие эквивалентной дозы. Эквивалентная доза рассчитывается путем умножения значения поглощенной дозы на специальный коэффициент — коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества.

Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (биологический эквивалент рада). 1 Зв = 100 бэр.

Эффективная доза

Эффективная доза (E) — 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.

Одни органы и ткани человека более чувствительны к действию радиации, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения разных органов и тканей следует учитывать с разным коэффициентом, который называется коэффициентом радиационного риска. Умножив значение эквивалентной дозы на соответствующий коэффициент радиационного риска и просуммировав по всем тканям и органам, получим эффективную дозу, отражающую суммарный эффект для организма.

Значение коэффициента радиационного риска для отдельных органов

Органы, тканиКоэффициент
Гонады (половые железы)0,2
Красный костный мозг0,12
Толстый кишечник0,12
Желудок0,12
Лёгкие0,12
Мочевой пузырь0,05
Печень0,05
Пищевод0,05
Щитовидная железа0,05
Кожа0,01
Клетки костных поверхностей0,01
Головной мозг0,025
Остальные ткани0,05

Взвешенные коэффициенты устанавливают эмпирически и рассчитывают таким образом, чтобы их сумма для всего организма составляла единицу. Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения эквивалентной дозы. Она также измеряется в зивертах или бэрах.

Фиксированная эффективная эквивалентная доза (CEDE — the committed effective dose equivalent)- это оценка доз радиации на человека, в результате ингаляции или употребления некоторого количества радиоактивного вещества. СЕDЕ выражается в бэрах или зивертах (Зв) и учитывает радиочувствительность различных органов и время, в течение которого вещество остается в организме (вплоть до всей жизни). В зависимости от ситуации, СЕDЕ может также иметь отношение к дозе излучения определенного органа, а не всего тела.

Групповые дозы

Подсчитав индивидуальные эффективные дозы, полученные отдельными людьми, можно прийти к коллективной дозе – сумме индивидуальных эффективных доз в данной группе людей за данный промежуток времени. Коллективную дозу можно подсчитать для населения отдельной деревни, города, административно-территориальной единицы, государства и т.д. Её получают путем умножения средней эффективной дозы на общее количество людей, которые находились под воздействием излучения. Единицей измерения коллективной дозы является человеко-зиверт (чел.-Зв.), внесистемная единица – человеко-бэр (чел.-бэр).
Кроме того, выделяют следующие дозы:

  • коммитментная — ожидаемая доза, полувековая доза. Применяется в радиационной защите и гигиене при расчёте поглощённых, эквивалентных и эффективных доз от инкорпорированных радионуклидов; имеет размерность соответствующей дозы.
  • коллективная — расчётная величина, введенная для характеристики эффектов или ущерба для здоровья от облучения группы людей; единица — Зиверт (Зв).
    Коллективная доза определяется как сумма произведений средних доз на число людей в дозовых интервалах.
    Коллективная доза может накапливаться в течение длительного времени, даже не одного поколения, а охватывая последующие поколения.
  • пороговая — доза, ниже которой не отмечены проявления данного эффекта облучения.
  • предельно допустимые дозы (ПДД) — наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами (НРБ-99)
  • предотвращаемая — прогнозируемая доза вследствие радиационной аварии, которая может быть предотвращена защитными мероприятиями.
  • удваивающая — доза, которая увеличивает в 2 раза (или на 100%) уровень спонтанных мутаций. Удваивающая доза обратно пропорциональна относительному мутационному риску. Согласно имеющимся в настоящее время данным, величина удваивающей дозы для острого облучения составляет в среднем 2 Зв), а для хронического облучения — около 4 Зв.
  • биологическая доза гамма-нейтронного излучения — доза равноэффективного по поражению организма гамма-облучения, принятого за стандартное. Равна физической дозе данного излучения, умноженной на коэффициент качества.
  • минимально летальная — минимальная доза излучения, вызывающая гибель всех облученных объектов.

Мощность дозы

Мощность дозы (интенсивность облучения) — приращение соответствующей дозы под воздействием данного излучения за единицу времени. Имеет размерность соответствующей дозы (поглощенной, экспозиционной и т. п.), делённую на единицу времени. Допускается использование различных специальных единиц (например, Зв/час, бэр/мин, сЗв/год и др.).

См. также

Wikimedia Foundation.
2010.

Уровень радиации, доза облучения, мощность дозы — Студопедия

По мере открытий учеными радиоактивности и ионизирующих излучений стали появляться и единицы их измерений. Например: рентген, кюри. Но они не были связаны какой-либо системой, а потому и называются внесистемными единицами. Во всем мире сейчас действует единая система измерений – СИ (система интернациональная). У нас она подлежит обязательному применению с 1 января 1982 г. К 1 января 1990 г. этот переход надо было завершить. Но в связи с экономическими и другими трудностями процесс затягивается. Однако вся новая аппаратура, в том числе и дозиметрическая, как правило, градуируется в новых единицах.

Единицы радиоактивности. В качестве единицы активности принято одно ядерное превращение в секунду. В целях сокращения используется более простой термин – один распад в секунду (расп./с) В системе СИ эта единица получила название беккерель (Бк). В практике радиационного контроля, в том числе и в Чернобыле, до последнего времени широко использовалась внесистемная единица активности – кюри (Ки). Один кюри – это 3,7•1010 распадов в секунду.

Концентрация радиоактивного вещества обычно характеризуется концентрацией его активности. Она выражается в единицах активности на единицу массы: Ки/т, мКи/г, кБк/кг и т.п. (удельная активность). На единицу объема: Ки/м3 , мКи/л, Бк/см3 и т.п. (объемная концентрация) или на единицу площади: Ки/км2, мКи/см2 , Бк/м2 и т.п.

Единицы ионизирующих излученийДля измерения величин, характеризующих ионизирующее излучение, исторически первой появилась единица «рентген». Эта мера экспозиционной дозы рентгеновского или гамма-излучений. Позже для измерения поглощенной дозы излучений добавили «рад», в настоящее времы в системе СИ «грей».



Доза излучения (поглощенная доза) – энергия радиоактивного излучения, поглощенная в единице облучаемого вещества или человеком. С увеличением времени облучения доза растет. При одинаковых условиях облучения она зависит от состава вещества. Поглощенная доза нарушает физиологические процессы в организме и приводит в ряде случаев к ОЛБ различной степени тяжести. В качестве единицы поглощенной дозы излучения в системе СИ предусмотрена специальная единица – грей (Гр). 1 грей – это такая единица поглощенной дозы, при которой 1 кг облучаемого вещества поглощает энергию в 1 джоуль (Дж). Следовательно 1 Гр = 1 Дж/кг.

Поглощенная доза излучения является физической величиной, определяющей степень радиационного воздействия.

Мощность дозы (мощность поглощенной дозы) – приращение дозы в единицу времени. Она характеризуется скоростью накопления дозы и может увеличиваться или уменьшаться во времени. Ее единица в системе Си – грей в секунду. Эта такая мощность поглощенной дозы излучения, при которой за 1 секунду в веществе создается доза излучения в 1 Гр.

На практике для оценки поглощенной дозы излучения до сих пор широко используют внесистемную единицу мощности поглощенной дозы – рад в час (рад/ч) или рад в секунду (рад/с). 1 Гр = 100 рад.

Эквивалентная доза — это понятие введено для количественного учета неблагоприятного биологического воздействия различных видов излучений. Определяется она по формуле Дэкв = Q • Д, где Д – поглощенная доза данного вида излучения, Q – коэффициент качества излучения, который для различных видов ионизирующих излучений с неизвестным спектральным составом принят для рентгеновского и гамма-излучения — 1, для бета-излучения — 1, для нейтронов с энергией от 0,1 до 10 МэВ — 10, для альфа-излучений с энергией менее 10 МэВ — 20. Из приведенных цифр видно, что при одной и той же поглощенной дозе нейтронное и альфа-излучение вызывают, соответственно, в 10 и 20 раз больший поражающий эффект. В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв).

Зиверт равен одному грею, деленному на коэффициент качества. При Q = 1 получаем

1 Зв = 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад = 100 бэр.

Бэр (биологический эквивалент рентгена) – это внесистемная единица эквивалентной дозы, такая поглощенная доза любого излучения, которая вызывает тот же биологический эффект, что и 1 рентген гамма-излучения.

Мощность эквивалентной дозы – отношение приращения эквивалентной дозы за какой-то интервал времени. Выражается в зивертах в секунду. Поскольку время пребывания человека в поле излучения при допустимых уровнях измеряется, как правило, часами, предпочтительно выражать мощность эквивалентной дозы в микрозивертах в час (мкЗв/час).

Согласно заключению Международной комиссии по радиационной защите, вредные эффекты у человека могут наступать при эквивалентных дозах не менее 1,5 Зв/год (150 бэр/год), а в случаях кратковременного облучения – при дозах выше 0,5 Зв (50 бэр). Когда облучение превышает некоторый порог, возникает ОЛБ.

Мощность эквивалентной дозы, создаваемая естественным излучением (земного и космического происхождения), колеблется в пределах 1,5 – 2 мЗв/год и плюс искусственные источники (медицина, радиоактивные осадки) от 0,3 до 0,5 мЗв/год. Вот и выходит, что человек в год получает от 2 до 3 мЗв. Эти цифры примерные и зависят от конкретных условий. По другим источникам, они выше и доходят до 5 мЗв/год.

Экспозиционная доза – мера ионизационного действия фотонного излучения, определяемая по ионизации воздуха в условиях электронного равновесия. В системе СИ единицей экспозиционной дозы является один кулон на килограмм (Кл/кг). Внесистемной единицей является рентген (Р), 1 Р = 2,58 • 10 -4 Кл/кг. В свою очередь 1 Кл/кг = 3,876 • 103 Р.

Мощность экспозиционной дозы – приращение экспозиционной дозы в единицу времени. Ее единица в системе СИ — ампер на килограмм (А/кг). Однако в переходный период можно пользоваться внесистемной единицей — рентген в секунду (Р/сек).

источников и доз излучения | Радиационная защита

Источники излучения излучения Энергия, выделяемая в виде частиц или лучей. все время вокруг нас. Некоторые из них естественны, а некоторые созданы руками человека. Количество поглощенной человеком радиации измеряется дозой. Доза — это количество энергии излучения, поглощенное телом. Для получения информации о дозе см. Основы излучения.

На этой странице:


Фоновое излучение

Фоновая радиация Фоновая радиация Радиация, которая всегда присутствует в окружающей среде.Большая часть фонового излучения возникает естественным путем, а небольшая часть — из антропогенных элементов. присутствует на Земле во все времена. Большая часть фонового излучения возникает естественным образом из минералов, а небольшая часть — из антропогенных элементов. Естественные радиоактивные минералы в земле, почве и воде производят радиационный фон. Человеческое тело даже содержит некоторые из этих природных радиоактивных минералов. Космическое излучение из космоса также влияет на радиационный фон вокруг нас.Уровни естественного радиационного фона могут сильно различаться от места к месту, а также могут изменяться в одном и том же месте с течением времени.

Космическое излучение

Космическое излучение исходит от очень энергичных частиц Солнца и звезд, которые входят в атмосферу Земли. Некоторые частицы попадают на землю, а другие взаимодействуют с атмосферой, создавая различные типы излучения. Уровни излучения увеличиваются по мере приближения к источнику, поэтому количество космического излучения обычно увеличивается с увеличением высоты.Чем выше высота, тем выше доза. Вот почему люди, живущие в Денвере, штат Колорадо (высота 5280 футов), получают более высокую годовую дозу космической радиации, чем те, кто живет на уровне моря (высота 0 футов). Узнайте больше о космическом излучении в RadTown, веб-сайте EPA по радиационному образованию для студентов и учителей.

Радиоактивные материалы на Земле и в наших телах

Уран и торий, встречающиеся в природе в природе, называются первичными. первичными. Существуют с момента образования Солнечной системы, встречаются в природе.радионуклид радионуклид Радиоактивные формы элементов называются радионуклидами. Радий-226, цезий-137 и стронций-90 являются примерами радионуклидов и являются источником земного излучения. Следы урана, тория и продуктов их распада можно найти повсюду. Узнайте больше о радиоактивном распаде. Уровни земной радиации различаются в зависимости от местоположения, но районы с более высокими концентрациями урана и тория в поверхностных почвах обычно имеют более высокие уровни доз.

В организме могут быть обнаружены следы радиоактивных материалов, в основном природного калия-40.Калий-40 содержится в пище, почве и воде, которые мы принимаем. Наши тела содержат небольшое количество радиации, потому что тело метаболизирует нерадиоактивные и радиоактивные формы калия и других элементов одинаковым образом.

Искусственные источники

Небольшая часть фонового излучения возникает в результате деятельности человека. Незначительные количества радиоактивных элементов рассеялись в окружающей среде в результате испытаний ядерного оружия и аварий, подобных той, что произошла на Чернобыльской атомной электростанции в Украине.Ядерные реакторы выделяют небольшие количества радиоактивных элементов. Радиоактивные материалы, используемые в промышленности и даже в некоторых потребительских товарах, также являются источником небольшого фонового излучения. Узнайте больше о радиации и потребительских товарах.

Начало страницы

Средние дозы и источники в США

Все мы ежедневно подвергаемся облучению от естественных источников, таких как минералы в земле, и искусственных источников, таких как медицинские рентгеновские лучи. По данным Национального совета по радиационной защите и измерениям (NCRP), средняя годовая доза облучения на человека в США.S. составляет 6,2 миллизиверта (620 миллибэр). На круговой диаграмме ниже показаны источники этой средней дозы.

Источник: Национальный совет по радиационной защите и измерениям (NCRP), отчет № 160, выход

.

Большая часть нашей средней годовой дозы приходится на естественный фоновый радиационный фон Фоновый радиационный фон Радиация, которая всегда присутствует в окружающей среде. Большая часть фонового излучения возникает естественным путем, а небольшая часть — из антропогенных элементов. источники:

  • Радиоактивные газы радон и торон, которые образуются при радиоактивном распаде других природных элементов.
  • Космос (космическое излучение).
  • Радиоактивные минералы природного происхождения:
    • Внутренний (в вашем теле).
    • Наземный (в земле).

Еще 48 процентов дозы в среднем американца приходится на медицинские процедуры. Эта сумма не включает дозу лучевой терапии, применяемую при лечении рака, которая обычно во много раз больше.

Начало страницы

Используйте калькулятор доз радиации, чтобы оценить годовую дозу от источников ионизирующего излучения.

доз от обычных источников излучения

На следующей диаграмме сравниваются дозы облучения от обычных источников излучения, как естественных, так и техногенных.

Источники:

Национальный совет по радиационной защите и измерениям (NCRP), Отчет № 160 Выход

Международная комиссия по радиологической защите, публикация 103, выход

Начало страницы

,

Доз облучения — Канадская комиссия по ядерной безопасности

Ссылки по теме

Что такое доза облучения?

Когда ионизирующее излучение проникает в тело человека или объект, оно выделяет энергию. Энергия, поглощенная при воздействии радиации, называется дозой. Величины дозы излучения описываются тремя способами: поглощенная, эквивалентная и эффективная.

Количество доз

Поглощенная доза, энергия, выделяемая в килограмме вещества под действием излучения.Эквивалентная доза, поглощенная доза, взвешенная по степени воздействия различных излучений (весовой коэффициент излучения wr). Эффективная доза, эквивалентная доза, взвешенная по чувствительности к действию различных тканей (весовой фактор ткани).

Поглощенная доза

Количество энергии, вложенной в вещество (например, ткань человека), называется поглощенной дозой. Поглощенная доза измеряется в единицах, называемых серым (Гр). Доза в один грей эквивалентна единице энергии (джоуль), вложенной в килограмм вещества.

Эквивалентная доза

Когда радиация поглощается живым веществом, может наблюдаться биологический эффект. Однако равные поглощенные дозы не обязательно будут вызывать одинаковые биологические эффекты. Эффект зависит от типа излучения (например, альфа, бета, гамма и т. Д.) И ткани или органа, получающих излучение. Например, 1 Гр альфа-излучения более вреден для тканей, чем 1 Гр бета-излучения.

Весовой коэффициент излучения ( w R ) используется для приравнивания различных типов излучения к разной биологической эффективности.Это взвешенное поглощенное количество называется эквивалентной дозой и выражается в зиверте (Зв).
Это означает, что 1 Зв альфа-излучения будет иметь такой же биологический эффект, как 1 Зв бета-излучения.

Поскольку дозы для работников и населения настолько низкие, в большинстве отчетов и измерений доз используются термины миллизиверт (мЗв) и микрозиверт (мкЗв), которые составляют 1/1000 и 1/1000000 зиверта соответственно. Эти меньшие единицы зиверта более удобны для использования на работе и в общественных местах.

Чтобы получить эквивалентную дозу, поглощенная доза умножается на указанный весовой коэффициент излучения ( w R ). Эквивалентная доза представляет собой единую единицу, учитывающую степень вреда от различных видов излучения.

Доза от радиационного фона

Радиация всегда была вокруг нас. Фактически, жизнь развивалась в мире, содержащем значительные уровни ионизирующего излучения. Он исходит из космоса, земли и даже внутри нашего тела.Дозы естественного радиационного фона варьируются в зависимости от местоположения и привычек.

Доза космического излучения

Высотные районы получают больше космической радиации. Согласно исследованию Health Canada, годовая эффективная доза излучения космических лучей в Ванкувере, Британская Колумбия, на уровне моря, составляет около 0,30 мЗв. Это сравнимо с вершиной горы Лорн, Юкон, где на высоте 2000 м человек получит годовую дозу около 0,84 мЗв. Путешествие по воздуху также увеличивает воздействие большего количества космической радиации, при дальнейшей средней дозе 0.01 мЗв на канадца в год.

Доза от земной радиации

Есть также естественные источники радиации в земле. Например, некоторые регионы получают больше земной радиации от почв, обогащенных ураном. Средняя эффективная доза радиации, исходящей от почвы (и строительных материалов, исходящих из земли), составляет примерно 0,5 мЗв в год. Однако доза варьируется в зависимости от местоположения и геологии: дозы достигают 260 мЗв в Северном Иране или 90 мЗв в Нигерии.В Канаде расчетная самая высокая годовая доза земной радиации составляет примерно 1,4 мЗв, измеренная на Северо-Западных территориях.

Доза при вдыхании

Земная кора также влияет на наши уровни воздействия. Радон, вырабатываемый Землей, присутствует в воздухе, которым мы дышим. Газ радон естественно рассеивается, когда попадает в атмосферу с земли. Однако, когда газообразный радон попадает в здание (через пол от земли), его концентрация имеет тенденцию к увеличению.Длительное воздействие повышенного уровня радона увеличивает риск развития рака легких. Среднегодовая эффективная доза радонового излучения в мире составляет примерно 1,2 мЗв. Узнайте больше о радоне в вашем доме.

Доза при приеме внутрь

Ряд источников естественной радиации, проникающей в наш организм через пищу, которую мы едим, воздух, которым мы дышим, и воду, которую мы пьем. Калий-40 является основным источником внутреннего облучения (помимо распада радона), обнаруживаемого в разнообразных повседневных продуктах питания.Средняя эффективная доза от этих источников составляет примерно 0,3 мЗв в год.

Источники и средняя эффективная доза от естественного фонового излучения в отдельных городах Канады
Канадский город Всего ( мЗв / год ) Космическое излучение ( мЗв / год ) Земной фон ( мЗв / год ) Годовая ингаляционная доза ( мЗв / год ) Радионуклиды в организме ( мЗв / год )
КАНАДА 1.8 0,3 0,2 0,9 0,3
Уайтхорс 1,9 0,5 0,2 0,9 0,3
Йеллоунайф 3.1 0,4 1,4 0,9 0,3
Виктория 1,8 0,5 0,1 0,9 0,3
Ванкувер 1.3 0,5 0,1 0,4 0,3
Эдмонтон 2,4 0,5 0,3 1,3 0,3
Регина 3.5 0,4 0,3 2,4 0,3
Виннипег 4,1 0,4 0,2 3,2 0,3
Торонто 1.6 0,4 0,2 0,8 0,3
Оттава 1,8 0,4 0,2 0,9 0,3
Икуалуит 1.9 0,5 0,2 0,9 0,3
Квебек 1,6 0,4 0,2 0,7 0,3
Монреаль 1.6 0,4 0,3 0,7 0,3
Фредериктон 1,8 0,3 0,3 0,9 0,3
Галифакс 2.5 0,3 0,3 1,5 0,3
Шарлоттаун 1,8 0,3 0,2 0,9 0,3
Сент-Джонс 1.6 0,4 0,2 0,7 0,3
Источники: Gratsky et al., 2004, НКДАР ООН 2008, Геологическая служба Канады

Мировые уровни доз от естественного фонового излучения

Общая средняя эффективная доза от естественного излучения в мире составляет примерно 2.4 мЗв в год. Однако дозы могут сильно различаться. На следующем рисунке показано сравнение канадских городов и средней дозы в Канаде с другими частями мира.

Average annual effective dose from natural sources graph. Text version below: Источники: Gratsky et al. 2004 г., НКДАР ООН 2008 г., NCRP 160 2009 г. Версия текста

На этом изображении показан график, отображающий международные и канадские города и их среднюю годовую эффективную дозу от природных источников в миллизивертах (мЗв). (Побережье Кералы, Индия: 12,50 мЗв; Янцзян, Китай: 6,30 мЗв; среднемировое значение: 2,40 мЗв; U.S. Среднее: 3,00 мЗв; Канадский средний: 1,77; Галифакс: 2,50 мЗв; Эдмонтон: 2,40 мЗв; Монреаль: 1,62 мЗв; Торонто: 1,59 мЗв; Ванкувер: 1,25 мЗв).

Доза от искусственных источников излучения

Искусственные источники излучения (коммерческая и промышленная деятельность) составляют примерно 0,6 мЗв нашего годового радиационного облучения. На рентгеновские лучи и другие диагностические и терапевтические медицинские процедуры приходится примерно 1,2 мЗв в год (UNSCEAR 2000). Потребительские товары, такие как детекторы табака и дыма, составляют еще 0.1 мЗв нашего облучения каждый год.

Radiation Dose Examples Текстовая версия

На рисунке показаны примеры типичных полученных доз и пределов доз для рабочих и населения в диапазоне от 0,001 мЗв до 1000 мЗв. Типичная годовая доза от людей, живущих в пределах нескольких километров от атомной электростанции, составляет 0,001 мЗв. Интраоральный рентгеновский снимок зубов — 0,005 мЗв. Типичный перелет через Канаду составляет 0,02 мЗв. Типичный рентген грудной клетки — 0,1 мЗв. Предельная годовая доза облучения населения составляет 1 мЗв. Типичная годовая доза, полученная рабочим на урановой шахте или атомной электростанции в Канаде, составляет около 1 мЗв.Средняя годовая доза от естественного радиационного фона в Канаде составляет 1,8 мЗв. Типичная компьютерная томография грудной клетки — 7 мЗв. Предел годовой дозы для работников атомной энергетики составляет 50 мЗв. Пятилетний предел дозы для работников атомной энергетики составляет 100 мЗв. Среднее годовое воздействие на космонавтов, работающих на Международной космической станции, составляет 150 мЗв. Доза, которая может вызвать симптомы лучевой болезни, составляет около 1000 мЗв.

В целом естественная радиация составляет примерно 60% нашей годовой дозы.На медицинские процедуры приходится примерно 40% нашей годовой дозы.

Нет никакой разницы между эффектами, вызванными естественным или техногенным излучением.

Типичные дозы органов при различных радиологических исследованиях
Тип исследования Соответствующий орган Доза (мЗв)
Стоматологический рентген Мозг 0.01
Рентген грудной клетки Легкое 0,1
Скрининговая маммография Грудь 3
КТ брюшной полости взрослых Желудок 10
КТ брюшной полости новорожденных Желудок 20

Пределы дозы

Канадские правила по радиационной защите устанавливают ограничения на количество излучения, которое может получить население и работники ядерной энергетики.

CNSC regulated activities На этом изображении показаны примеры ядерных установок и веществ, которые регулируются CNSC, включая добычу урана, атомные электростанции, ядерную медицину, исследования с использованием ядерных веществ и хранение ядерных отходов.

В Канаде эффективная доза для населения составляет 1 мЗв за один календарный год. Регулярные отчеты и мониторинг показывают, что среднегодовые эффективные дозы для населения от видов деятельности, лицензируемых CNSC, варьируются от 0,001 до 0,1 мЗв в год.

Annual dose limit to public Данные взяты из отчетов лицензиатов по мониторингу окружающей среды, представленных в CNSC.Текстовая версия

На рисунке показана гистограмма с годовой дозой облучения населения в мЗв для площадок АЭС, включая площадку Брюса, площадку Дарлингтона, площадку Пикеринга, Пойнт-Лепро и Джентили-2. Годовые дозы приведены за 2013–2017 годы и показывают, что доза для населения намного ниже годового предела дозы для населения в 1 мЗв.

Пределы эффективной дозы для работника атомной энергетики установлены на уровне 50 мЗв в любой год и 100 мЗв в течение пяти лет подряд. Предельная доза для беременных женщин составляет 4 мЗв с момента объявления беременности до конца родов.Кроме того, лицензиаты должны гарантировать, что все дозы будут на разумно достижимом низком уровне с учетом социальных и экономических факторов (ALARA). Регулярные отчеты и мониторинг показывают, что среднегодовые дозы облучения наиболее облученных рабочих (например, промышленных радиографов) составляют примерно 5 мЗв в год.

Как устанавливаются пределы дозы облучения

Канадские правила следуют рекомендациям Международной комиссии по радиологической защите, в которую входят некоторые из ведущих мировых ученых и других специалистов в области радиационной защиты, а также используются многие стандарты и руководства Международного агентства по атомной энергии.

В Канаде правила, стандарты и методы защиты людей и рабочих от радиации, которые не регулируются CNSC, реализуются Министерством здравоохранения Канады, Канады по вопросам занятости и социального развития, Министерством национальной обороны и правительствами провинций / территорий.

Кроме того, Федерально-провинциально-территориальный комитет по радиационной защите (FPtrPC) разрабатывает руководящие принципы в отношении ионизирующего и неионизирующего излучения и работает над гармонизацией правил радиационной защиты по всей Канаде.Под сопредседательством CNSC, Министерства здравоохранения Канады и провинций FPtrPC является национальным форумом по вопросам радиационной защиты.

Интересующие сайты

,

единиц дозы излучения

Поглощенная доза излучения и эффективная доза в международной системе единиц (система СИ) для измерения радиации используются «серый» (Гр) и «зиверт» (Зв), соответственно.

В США поглощенная доза излучения , эффективная доза и облучение иногда измеряются и указываются в единицах, называемых рад , бэр или рентген (R) .

Для практических целей с гамма- и рентгеновским излучением эти единицы измерения воздействия или дозы считаются равными.

Это облучение может происходить от внешнего источника, который облучает все тело, конечность или другой орган или ткань, что приводит к дозе внешнего облучения . С другой стороны, радиоактивный материал, осажденный внутри, может вызвать дозу внутреннего облучения на все тело, орган или ткань.

Меньшие доли этих измеренных величин часто имеют префикс, например милли (м), что означает 1/1000.Например, 1 зиверт = 1000 мЗв. Микро (μ) означает 1/1000000. Итак, 1000000 мкЗв = 1 Зв, или 10 мкЗв = 0,000010 Зв.

Преобразование единиц СИ в старые единицы выглядит следующим образом:

  • 1 Гр = 100 рад
  • 1 мГр = 100 мрад
  • 1 Зв = 100 бэр
  • 1 мЗв = 100 мбэр

С помощью систем подсчета радиации события радиоактивного преобразования могут быть измерены в единицах «распадов в секунду» (дпс) и, поскольку инструменты не являются 100-процентными, «отсчетов в секунду» (сПс).

«Спросите экспертов» размещает информацию, используя только СИ (Международная система единиц) в соответствии с международной практикой. Чтобы преобразовать их в традиционные единицы, мы подготовили таблицу преобразования. Вы также можете просмотреть диаграмму, которая поможет в перспективе представить информацию о радиации, представленную в этом вопросе и ответе. Пояснения к терминам излучения можно найти здесь.

,

Дозировка радиации — Wikiversity

Черенковское излучение светится в активной зоне усовершенствованного испытательного реактора. Предоставлено: Мэтт Ховард.

Различные типы излучения, в том числе ионизирующее, могут причинить вред людям, исследователям и студентам в различных ситуациях.

Этот набор задач разработан, чтобы помочь вам рассчитать, какое количество излучения и какого типа вы можете подвергнуться воздействию и какой ущерб это может причинить.

Идея предупреждена — значит вооружена, поэтому, если вы обнаружите, что проводите исследования, требующие использования радиации, вы будете использовать надлежащие и эффективные меры предосторожности.

По умолчанию любая «болезнь, вызванная ионизирующим излучением с симптомами от тошноты до смерти» [1] называется лучевой болезнью .

По умолчанию «добавление небольшого отмеренного количества вещества к чему-либо» [2] называется дозировкой .

По умолчанию. «количество агента (не всегда активного) вещества или излучения, вводимое в любой момент времени» [3] называется дозой .

«Эквивалентная доза для ткани определяется путем умножения поглощенной дозы, выделенной серым цветом, на весовой коэффициент ( W R ). Соотношение между поглощенной дозой D и эквивалентной дозой H составляет:

H = WR⋅D {\ displaystyle H = W_ {R} \ cdot D}.

Весовой коэффициент (иногда называемый добротностью) определяется типом излучения и диапазоном энергии. [4]

HT = ∑RWR⋅DT, R, {\ displaystyle H_ {T} = \ sum _ {R} W_ {R} \ cdot D_ {T, R} \,}

где

H T — эквивалентная доза, поглощенная тканью T
D T, R — поглощенная доза в ткани T от типа излучения R
W R — весовой коэффициент, определяемый следующей таблицей
Тип излучения и энергия W R
электроны, мюоны, фотоны (все энергии) 1
протоны и заряженные пионы 2
альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ионы 20
нейтронов
(функция линейной передачи энергии L в кэВ / мкм)
L <10 1
10 ≤ L ≤ 100 0.32 · л — 2,2
L > 100 300 / кв.м ( L )

Таким образом, например, поглощенная доза в 1 Гр альфа-частицами приведет к эквивалентной дозе в 20 Зв. Максимальный вес 30 достигается для нейтронов с L = 100 кэВ / мкм.

Эффективная доза излучения ( E ), поглощенная человеком, получается путем усреднения по всем облученным тканям с добавлением весовых коэффициентов до 1: [4] [5]

E = ∑TWT⋅HT = ∑TWT∑RWR⋅DT, R {\ displaystyle E = \ sum _ {T} W_ {T} \ cdot H_ {T} = \ sum _ {T} W_ {T} \ сумма _ {R} W_ {R} \ cdot D_ {T, R}}.
Тип ткани W T
(каждый)
W T
(группа)
Костный мозг, толстая кишка, легкое, желудок, грудь, оставшиеся ткани 0,12 0,72
Гонады 0,08 0,08
Мочевой пузырь, пищевод, печень, щитовидная железа 0,04 0,16
Поверхность кости, головной мозг, слюнные железы, кожа 0.01 0,04
всего 1,00.

серый (символ: Гр) — производная единица измерения поглощенной дозы ионизирующего излучения в системе СИ (например, рентгеновских лучей) и определяется как поглощение одного джоуля ионизирующего излучения одним килограммом вещества (обычно ткани человека). [6] Рад эквивалентен 0,01 Гр.

Один серый — это поглощение одного джоуля энергии в форме ионизирующего излучения на килограмм вещества.{-2}}

Для рентгеновского и гамма-излучения это те же единицы, что и зиверт (Зв). Для альфа-частиц один зиверт равен двадцати серым. Чтобы избежать путаницы между поглощенной дозой (по веществу) и эквивалентной дозой (по биологическим тканям), необходимо использовать соответствующие специальные единицы, серый используется вместо джоуля на килограмм для поглощенной дозы и зиверта вместо джоуля на килограмм для эквивалента дозы. Слово «серый» написано как в единственном, так и во множественном числе.

По умолчанию «Ионизирующее излучение, которое естественным образом присутствует в окружающей среде» [7] называется фоновым излучением .

Фоновое излучение — это повсеместное ионизирующее излучение, которому подвергается население в целом, включая естественные и искусственные источники. И естественный, и искусственный фоновый радиационный фон зависит от местоположения.

Средняя во всем мире естественная [эффективная радиационная] доза для человека составляет около 2,4 миллизиверта (мЗв) в год. [8]

Самым большим источником естественного фонового излучения является радон, переносимый по воздуху, радиоактивный газ, исходящий из земли. Радон и его изотопы, материнские радионуклиды и продукты распада — все это способствует средней вдыхаемой дозе 1,26 мЗв / год. Радон распределяется неравномерно и меняется в зависимости от погоды, так что гораздо более высокие дозы применяются во многих регионах мира, где он представляет значительную опасность для здоровья. Концентрации, более чем в 500 раз превышающие среднемировые, были обнаружены внутри зданий в Скандинавии, США, Иране и Чехии. [9]

Земное излучение обычно включает только источники, которые остаются внешними по отношению к телу. Основными радионуклидами, вызывающими озабоченность, являются калий, уран и торий и продукты их распада, некоторые из которых, например радий и радон, очень радиоактивны, но встречаются в низких концентрациях.

Средний человек содержит около 30 миллиграммов калия-40 ( 40 K) и около 10 нанограммов (10 -8 г) углерода-14 ( 14 C), период полураспада которого составляет 5730 лет.За исключением внутреннего загрязнения внешним радиоактивным материалом, наибольший компонент внутреннего облучения от биологически функциональных компонентов человеческого тела составляет калий-40. Распад около 4000 ядер 40 К в секунду [10] делает калий крупнейшим источником излучения с точки зрения количества распадающихся атомов. Энергия бета-частиц, производимых 40 K, также примерно в 10 раз мощнее, чем бета-частицы от распада 14 C. 14 C присутствует в организме человека на уровне 3700 Бк с биологическим периодом полураспада 40 дней. [11] В результате распада 14 C образуется около 1200 бета-частиц в секунду. Однако атом углерода 14 C присутствует в генетической информации примерно половины клеток, в то время как калий не является компонентом ДНК. , Распад атома 14 C внутри ДНК у одного человека происходит примерно 50 раз в секунду, при этом атом углерода меняется на атом азота. [12] Глобальная средняя доза внутреннего облучения от радионуклидов, кроме радона и продуктов его распада, равна 0.29 мЗв / год, из которых 0,17 мЗв / год приходится на 40 K, 0,12 мЗв / год приходится на серию урана и тория, а 12 мкЗв / год приходится на 14 C. [8]

Фоновое излучение может быть просто любым проникающим излучением, ионизирующим или нет. Конкретный пример этого — космическое микроволновое фоновое излучение, почти однородное свечение, заполняющее небо в микроволновой части спектра; на этом фоне выделяются звезды, галактики и другие объекты, представляющие интерес для радиоастрономии.

В лаборатории фоновое излучение относится к измеренному значению от любых источников, которые влияют на прибор, когда образец источника излучения не измеряется. Эта фоновая скорость, которая должна быть установлена ​​как стабильное значение путем многократных измерений, обычно до и после измерения образца, вычитается из скорости, измеренной при измерении образца.

Где-то недалеко от Земли произошел гамма-всплеск. Продолжительность всплеска максимальной интенсивности 100 с.В то время как гамма-лучи поглощаются атмосферой Земли, условия таковы, что, когда вы идете на улицу, вы получаете и поглощаете 10% интенсивности в течение 100 секунд.

Гамма-излучение достигает земли 1,8 МэВ. Поток на вас составляет 4 x 10 3 фотонов · см -2 · с -1 · МэВ -1 .

Какова ваша поглощенная доза и ваш эквивалент дозы? Рассчитайте различные эффективные дозы и мощность дозы.

Используя приведенную ниже таблицу, опишите ваши вероятные симптомы, если таковые имеются.

Фаза Признак Поглощенная доза для всего тела ([Серый] Гр)
1–2 Гр 2–6 Гр 6–8 Гр 8–30 Гр более 30 Гр
Немедленно Тошнота и рвота 5–50% 50–100% 75–100% 90–100% 100%
Время начала 2–6 ч 1–2 ч 10–60 мин <10 мин Минут
Продолжительность <24 ч 24–48 ч <48 ч <48 ч N / A (пациенты умирают менее чем за 48 часов)
Диарея Нет от нулевой до легкой (<10%) тяжелая (> 10%) тяжелая (> 95%) Тяжелый (100%)
Время начала 3–8 ч 1–3 ч <1 ч <1 ч
Головная боль легкая От легкой до умеренной (50%) Умеренно (80%) Тяжелая (80–90%) Тяжелая (100%)
Время начала 4–24 ч 3–4 ч 1–2 ч <1 ч
Лихорадка Нет Умеренное увеличение (10-100%) От средней до тяжелой (100%) Тяжелая (100%) Тяжелая (100%)
Время начала 1–3 ч <1 ч <1 ч <1 ч
[Центральная нервная система] Функция ЦНС Нет обесценения Когнитивные нарушения 6–20 ч. Когнитивные нарушения> 24 ч Быстрое выведение из строя Судороги, тремор, атаксия, летаргия
Скрытый период 28–31 дней 7–28 дней <7 дней нет нет
Болезнь Легкая или умеренная Лейкопения
Усталость
Слабость
От умеренной до тяжелой Лейкопения
Пурпура
Кровоизлияние
Инфекции
Эпиляция после 3 Гр
Тяжелая лейкопения
Высокая температура
Диарея
Рвота
Головокружение и дезориентация
Гипотония
Электролитное нарушение
Тошнота
Рвота
Сильная диарея
Высокая температура
Электролитное нарушение
Шок
N / A (пациенты умирают менее чем за 48 часов)
Смертность Без заботы 0–5% 5–100% 95–100% 100% 100%
С осторожностью 0–5% 5–50% 50–100% 100% 100%
Смерть 6–8 недель 4–6 недель 2–4 недели 2 дня – 2 недели 1-2 дня
Источник: [13]

Через несколько минут после того, как вы рассчитали свое состояние, специальный отчет приходит через канал экстренной помощи на ваш мобильный телефон, чтобы сообщить вам, что первоначальный отчет, упомянутый выше был по ошибке.Фактический поток, полученный всем телом, на 10 6 больше. Пересчитайте свою ситуацию и снова ответьте на приведенные выше вопросы и расчеты. Как дела? Доживете ли вы до решения проблемы 2?

За гамма-всплесками часто следует рентгеновское послесвечение. Даже если вы находитесь на большой высоте для катания на лыжах, когда произошел гамма-всплеск, атмосферы, вероятно, более чем достаточно, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение от рентгеновских лучей. Послесвечение длится два дня и составляет всего 5% от конечного потока гамма-лучей при 120 кэВ.Если бы атмосферы не было, ответьте на вопросы и расчеты Задачи 1 для рентгеновских лучей.

Это просто не твой день. По отдельному военному каналу, предоставленному вам одним из ваших армейских приятелей, вы узнаете, что во время гамма-всплеска вы получили примерно такой же поток протонов и пионов. Пересчитайте еще раз и оцените свое состояние. Вам нужно знать, где находится ближайшая больница?

О да, это становится все лучше и лучше. У одного из участников вашей лыжной группы есть контакт в местной больнице.Она только что узнала, что за гамма-всплеском в течение полутора дней были включены альфа-частицы с сопоставимым потоком. Еще раз оцените свою ситуацию. Вы проживете достаточно долго, чтобы попробовать этот новый ресторан в городе?

Сотрудник скорой помощи носил нейтронный детектор и случайно заболел рядом с вами. Вы смотрите на детектор и замечаете, что он достиг максимального значения L = 100 кэВ / мкм. Прежде чем у вас отпадет хоть один палец, вы в последний раз пересмотрите свою ситуацию. Вы все еще будете жить?

  1. Дополнительные подходы к дозировке радиации могут порождать новые проблемы и наборы проблем.
  1. лучевая болезнь . Сан-Франциско, Калифорния: Wikimedia Foundation, Inc., 10 января 2014 г. Проверено 10 апреля 2014 г.
  2. дозировка . Сан-Франциско, Калифорния: Wikimedia Foundation, Inc., 9 февраля 2014 г. Проверено 10 апреля 2014 г.
  3. доза . Сан-Франциско, Калифорния: Wikimedia Foundation, Inc., 27 марта 2014 г. Проверено 10 апреля 2014 г.
  4. 4,0 4.1 Рекомендации 2007 г. (PDF). Международная комиссия по радиологической защите. Проверено 15 апреля 2011.
  5. ↑ А. Д. Wrixon. «Новые рекомендации МКРЗ». Журнал радиологической защиты 28 (2). http://iopscience.iop.org/0952-4746/28/2/R02/pdf/0952-4746_28_2_R02.pdf. Проверено 15 апреля 2011.
  6. Международная система единиц (СИ) (PDF). Международное бюро Poids et Mesures (BIPM).Проверено 31 января 2010.
  7. радиационный фон . Сан-Франциско, Калифорния: Wikimedia Foundation, Inc., 6 октября 2013 г. Проверено 10 апреля 2014 г.
  8. 8,0 8,1 Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации (2008 г.). Источники и эффекты ионизирующего излучения . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. п. 4. ISBN 978-92-1-142274-0 . Дата обращения 9 ноября 2012.
  9. Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации (2006 г.). Приложение E: Оценка источников воздействия радона в домах и на рабочих местах, В: Эффекты ионизирующего излучения (PDF). II . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. ISBN 978-92-1-142263-4 . Дата обращения 2 декабря 2012.
  10. С. К. Дирофф (апрель 2011 г.). Радиоактивное человеческое тело — Демонстрационные лекции Гарвардского университета по естествознанию .
  11. ↑ http://www.ead.anl.gov/pub/doc/carbon14.pdf
  12. Айзек Азимов (1957). The Explosions Within Us, In: Only A Trillion (Пересмотренное и обновленное издание). Нью-Йорк: книги ACE. стр. 37-9. ISBN 1-157-09468-6 .
  13. Радиационное воздействие и загрязнение . Дата обращения 2 июня 2013.

{{Ресурсы по антропологии}} {{Ресурсы по химии}} ​​ {{Проект генов}} {{Гуманитарные ресурсы}} {{Ресурсы по медицине}} {{Биохимия фосфатов}}

{{Технологические ресурсы}}

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о