Экспозиционная доза ионизирующего излучения оценивает: Населению о радиации

Доза ионизирующего излучения экспозиционная — Справочник химика 21

    Экспертные системы 2/540 Экспозиционная доза ионизирующего излучения 2/217 Экспрессия генов 5/818, 620 1/1009  [c.754]

    Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза у- или рентгеновского излучения) X — величина, равная отношению суммы электрических зарядов Q всех ионов одного знака, созданных электронами, освобожденными в облученном воздухе при условии полного использования ионизирую- [c.321]

    Поглощенная доза излучения измеряется в единицах грей (Гр) или рад (рад), мощность поглощенной дозы — Гр/с или рад/с, экспозиционная доза излучения — в Ки/кг или рентген (Р), мощность зоны рентгеновского и » -излучения — в Ки/(кг- с) или Р/с, интенсивность ионизирующего излучения в Вт/м или МэВ/( м ). [c.150]

    Линейный коэффициент ослабления ионизирующих излучений, так же как и коэффициент затухания ультразвуковых волн, зависит от природы и свойств контролируемого изделия и источника излучений. Он является важным параметром контроля,определяющим проникающую способность излучений и выявляемость дефектов. Другими основными параметрами радиационного контроля, влияющими на его производительность и выявляемость дефектов конкретного изделия, являются мощность экспозиционной дозы и энергия источника излучения, дозовый фактор накопления, абсолютная и относительная чувствительность метода, нерезкость и контрастность изображения, эффективность и разрешающая способность детектора [61 ]. 

[c.117]

    Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения определяется соотношением = Q/m. (где Q — суммарный электрический заряд ионов одного знака, образующихся при равномерном поглощении ионизирующего излучения сухим воздухом мас- [c.117]

    Дозиметр — прибор или установка для измерения ионизирующих излучений — предназначен для получения измерительной информации об экспозиционной дозе и мощности экспозиционной дозы фотонного излучения и (или) об энергии, переносимой ионизирующим излучением или переданной объекту, находящемуся в поле действия излучения. 

[c.616]

    Противомикробное действие ионизирующих излучений связано с количеством энергии, которое поглощается клеткой. При этом различают экспозиционную и поглощенную дозы излучений. Первая из них относится к дозе излучения, падающей на объект, вторая — к дозе, поглощенной объектом. Единицей экспозиционной дозы рентгеновского и 7-излучения является кулон на килограмм (Кл/кг). Внесистемной единицей экспозиционной дозы является рентген (Р), т. е. такое количество рентгеновского или 7″излучения, которое вызывает образование 2,1 X 10 пар ионов в 1 см сухого воздуха при О °С и давлении 101 кПа. Единицей поглощенной дозы является грэй (Гр) внесистемная единица поглощенной дозы излучения — Град соответствует 10″ Гр (10 Дж/кг). [c.472]

    Вакуумные радиационные элементы (гамма-элементы) преобразуют энергию ионизирующего излучения непосредственно в электрическую [314, 315]. Принцип работы радиационного элемента основан на регистрации разностного тока вторичных электронов, возникающих при взаимодействии у Излучения с веществом эмиттера и коллектора. Ток, регистрируемый электрическим усилителем или гальванометром, оказывается пропорциональным мощности экспозиционной дозы падающего у-излучения в диапазоне 0,26ч- 2,58- 10 А/кг. Чувствительность гамма-элементов с эмиттерами из циркония и тантала соответственно равна 5,8-10- ° и 2,3 10- А на 1 А/кг [316]. Радиационные вакуумные элементы могут работать при повыщенных температурах вплоть до 500° С. Погрешность измерения мощности экспозиционной дозы вакуумными радиационными элементами составляет 10—15%.  [c.236]

    Различают поглощенную дозу излучения, экспозиционную дозу рентгеновского излучения и эквивалентную дозу смешанного ионизирующего излучения. 

[c.61]

    Естественный фон излучения —ионизирующее излучение, состоящее из космического излучения и излучения естественно распределенных природных радиоактивных веществ (на поверхности Земли, в приземной атмосфере, в продуктах питания, в воде, в организме человека и др.). Естественный фон внешнего излучения на территории СССР создает мощность экспозиционной дозы 40 — 200 м Р/год. [c.75]

    Экспозиционная доза рентгеновского и у-излучений. Экспозиционная доза — это количественная характеристика рентгеновского и Y-излучений, которая основана на их ионизирующем действии в сухом атмосферном воздухе и выражена отнощением суммарного электрического заряда ионов одного знака, который образовался поглощенным в некоторой массе воздуха излучением, к этой массе. [c.110]

    Величина экспозиционной дозы радиации характеризует свойства источника и может быть измерена по ее способности произвести ионизацию в воздухе. Она соответствует суммарному заряду ионов каждого знака в единице массы воздуха. Величина поглощенной дозы излучения характеризует энергию, внесенную в единицу массы данного вещества ионизирующим излучением. Следовательно, соотношение между этими двумя величинами в первую очередь определяется тем количеством энергии, которое должно быть затрачено на образование в данном веществе двух ионов разного знака. Поскольку эта величина зависит от свойств молекул вещества, то соотношение между экспозиционной и поглощенной дозами излучения, вообще ( оря, будет различным для разных веществ. Соотношение между этими величинами определяется не только различиями в энергии ио-низации молекул. Так как значительная часть энергии излучения -. )(более 50%) тратится в первичном процессе на возбуждение, то об- )цая энергия, полученная веществом, т. е. величина поглощенной дозы Ч излучения, будет зависеть от того, в какую форму энергии трансфор-мируется энергия возбуждения молекул или других частиц. Если на частично высветится и не будет поглощена облучаемой средой, о это также будет влиять на соотношение между экспонированной поглощенной дозами. Соотношение между этими величинами, а «также некоторые другие вопросы, связанные с поглощением энергии радиации в облучаемой среде, рассмотрены в работах [7—12]. 

[c.17]

    Керма — суммарная начальная кинетическая энергия заряженных частиц, образованных в единице массы облучаемой среды под действием косвенно ионизирующего излучения. Применительно к 7-изл

Дозы ионизирующих излучений — Студопедия

Одним из основных понятий в радиационных исследованиях, включая радиационный контроль, радиационную биологию, радиационную экологию, радиационную гигиену, радиационную медицину, является понятие ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ.

Вообще в широком понятии этого слова доза — это определенное точно отмеренное количество чего-либо (вещества, лекарства, излучения) (происходит от греч. dósis — порция, приём).

В радиационных исследованиях различают 4 основных вида доз ионизирующего излучения. Это:

1) экспозиционная доза,

2) поглощенная доза,

3) эквивалентная доза,

4) эффективная доза.

Рассмотрим каждую из этих доз.

1). Доза экспозиционная (X) ионизирующего излучения — количественная характеристика поля g‑ и рентгеновского излучений, основанная на их ионизирующем действии в воздухе. Представляет собой отношение суммарного заряда ионов одного знака dQ, образующихся под действием электромагнитного ионизирующего излучения в элементарном объеме[1] воздуха, к массе воздуха dm в этом объеме:

.

Внесистемная единица Д.э. — рентген (Р).

За 1 Р принимают такое количество электромагнитного излучения, которое создает в 1 см³ атмосферного воздуха (т.е. в 0,001293 г воздуха при 0°С и давлении 760 мм рт. ст.) 2,08×10⁹ пар ионов.

Единицей Д.э.и.и. в системе СИ является кулон на килограмм (Кл/кг).

Соотношение между этими единицами следующее: 1 Р = 2,58×10^‑4Кл/кг.

Единица экспозиционной дозы в системе СИ кулон на килограмм оказалась очень неудобной для практического применения и поэтому на практике широко использовалась и продолжает использоваться внесистемная единица — рентген.

Использование экспозиционной дозы планировалось прекратить с 1 января 1990 г. Однако до сих пор экспозиционная доза продолжает широко использоваться, хотя и происходит постепенных переход к использованию других видов доз — в первую очередь в различных нормативных документах. В научной и научно-популярной литературе экспозиционная доза и ее единица рентген продолжают довольно часто использоваться.

В настоящее время основной (фундаментальной, т.к. из нее путем введения различных коэффициентов выводятся понятия двух других доз ионизирующего излучения) дозиметрической величиной, определяющей степень радиационного воздействия на вещество, является поглощенная доза ионизирующего излучения.

2). Доза поглощенная (D) ионизирующего излучения — отношение средней энергии , переданной ионизирующим излучением (любого вида) веществу, находящемуся в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме:

.

Является основной дозиметрической величиной, определяющей степень радиационного воздействия.

Внесистемная единица Д.п.и.и. — рад (от англ. rad — radiation absorbed dose): 1 рад = 100 эрг/г.

Единица Д.п.и.и. в системе СИ — джоуль, деленный на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название — грей (Гр): 1 Гр = 1 Дж/кг.

Соотношение между этими единицами следующее: 1 Гр = 100 рад.

Существует еще также такое понятие как:

Поглощенная доза ионизирующего излучения в органе или ткани (D_T)— средняя поглощенная доза в определенном органе или ткани человеческого тела (т.н. доза в органе или ткани):

,

где m_T — масса органа или ткани, D — поглощенная доза в элементарной массе dm органа или ткани.

Существует ли какое-либо соотношение между поглощенной дозой и экспозиционной дозой? Да, такое соотношение существует, его можно рассчитать, исходя из того, что на образование одной пары ионов в воздухе затрачивается энергия равная в среднем 34 эВ (1 эВ = 1,6 × 10^‑19 Дж).

Следовательно, при экспозиционной дозе 1 Р, при которой образуется 2,08×10⁹ пар ионов в 1 см³ воздуха, расходуется энергия, равная 2,08×10⁹ ´ 34 эВ = 70,7×10⁹ эВ = 70,7×10

9 ´ 1,6 × 10^‑19 Дж = 1,13 × 10^‑8 Дж.

На 1 грамм воздуха расход энергии составит: 1,13 × 10^‑8 Дж/0,001293 г = 0,87 × 10^‑5 Дж/г = 0,87 × 10^‑2 Дж/кг. Эта величина — так называемый энергетический эквивалент рентгена в воздухе.

По определению 1 Гр = 1 Дж/кг.

Отсюда следует, что экспозиционной дозе в 1 Р соответствует поглощенная доза в воздухе 0,87 сГр (или рад).

Поэтому переход от экспозиционной дозы, выраженной в рентгенах, к поглощенной дозе в воздухе, выраженной в радах (или сГр), относительно прост: D = fX, где f — переводной коэффициент, равный 0,87 сГр/Р (или рад/Р) для воздуха.

Переход от экспозиционной дозы (имеется ввиду — в воздухе, поскольку по определению понятие экспозиционной дозы относится к воздуху) к поглощенной дозе в воде или биологической ткани осуществляется по той же формуле, только переводной коэффициент f в этом случае принимается равным в среднем 0,93.

1.3 Экспозиционная доза

Экспозиционная доза является качественной характеристикой фотонного излучения (рентгеновского и гамма-излучения), она определяется по ионизации воздуха, т.е. когда поглощенная энергия в некотором объеме воздуха равна суммарной кинетической энергии электронов и позитронов, образованных фотонным излучением в том же объеме.

Непосредственно измеряемой физической величиной при определении экспозиционной дозы  -излучения является электрический заряд ионов одного знака, образованных в воздухе за время облучения:

D _эксп = Q / m , (1.3)

где D _эксп  — экспозиционная доза, Кл/кг;

Q — полный заряд ионов одного знака, Кл;

m — масса объема воздуха, кг.

Внесистемной единицей экспозиционной дозы является рентген (Р),

1 Р = 0,285 мКл/кг.

1.4 Поглощенная доза

Поглощенная доза характеризует изменения, происходящие в облучаемом веществе (воздухе, воде, дереве, железе и т.д.).

Поглощенная доза — это энергия, передаваемая веществу массой в одну единицу:

D _погл = E / m , (1.4)

где D _погл — поглощенная доза, Дж/кг;

E — энергия ионизирующего излучения, поглощенная облучаемым веществом, Дж;

m — масса облучаемого вещества, кг.

В системе СИ поглощенная доза измеряется в Гр (грей):

1 Гр = 1 Дж/кг.

В практике часто используется специальная единица поглощенной дозы — рад. Один рад соответствует такой поглощенной дозе, при которой количество энергии, выделяемой одним граммом любого вещества, равно 0,01 Дж, т.е.

1рад = 0,01 Дж/кг =0,01Гр .

Поглощенная доза связана с экспозиционной дозой следующим соотношением:

D _погл = D _эксп  К₁ , (1.5)

где К₁ — коэффициент, учитывающий вид облучаемого вещества (воздух, вода и т.п.), т.е. учитывающий отношение энергии, поглощенной данным веществом, к электрическому заряду ионов, образованных в воздухе такой же массы.

При экспозиционной дозе в 1 Р энергия  -излучения, расходуемая на ионизацию 1 г воздуха, равна 0,87 рад, т.е. для воздуха

К₁ = 0,87 рад/Р = 0,87 0,01 Дж/кг = 0,87 0,01 Гр/Р .

Поскольку ткани организма имеют несколько иной эффект поглощения по сравнению с водой, то используются переводные коэффициенты для различных тканей тела человека:

для воды в организме К₁ = 0,887…0,975 рад/Р,

для мышц К₁= 0,933…0,972 рад/Р,

для костей К₁ = 1,03… 1,74 рад/Р.

В целом для организма человека при облучении от  -источника коэффициент К₁ = 1 рад/Р = 0,01 Гр/Р.

1.5 Эквивалентная доза

Эквивалентная доза учитывает не только энергию, передаваемую веществу, но и те биологические эффекты, которые производит проникающая радиация в теле человека:

D_экв  = D_погл К₂  = D_эксп К₁ К₂ , (1.6)

где D_экв  — эквивалентная доза, Зв;

К₂  — коэффициент качества облучения (таблица 1.2).

Таблица 1.2 — Средние значения коэффициента качества К₂

Вид излучения	К2 (Зв/Гр или бэр/рад)
Рентгеновское и -излучение	1
Электроны и позитроны, -излучение	1
Нейтроны с энергией меньше 20 кэВ	3
Нейтроны с энергией 0,1 — 10 МэВ	10
-излучение с энергией меньше 10 МэВ	20

В системе СИ единицей измерения эквивалентной дозы является зиверт (Зв).

Специальной единицей эквивалентной дозы является бэр (биологический эквивалент рентгена).

Для рентгеновского и  -излучения коэффициенты

К₁ = 1 рад/Р, К₂ = 1 бэр/рад и 1Р эквивалентен 1 бэр,

т.е. 1Р 1 рад 1 бэр.

Чтобы отметить различие между экспозиционной, поглощенной и эквивалентной дозами, а также единицами измерений эти параметры сведены в таблицу 1.3.

Таблица 1.3

Основные параметры, характеризирующее излучение

Параметры	Единицы измерения
	Старая система		Система СИ
А – активность радионуклида (количество частиц, вылетающих из вещества в единицу времени)	Бк (беккерель) 1 Бк = 1 расп/с 1 Ku = 3,7  1010 Бк
D Dэксп – экспозиционная доза (определяется по ионизации воздуха)	Р (рентген)	Кл/кг
	1 Р = 2,6  10-4 Кл/кг
D Dпогл – поглощенная доза (определяется по энергии, поглощенной воздухом, водой и другими веществами)	рад	Гр (грей) 1 Гр = 1 Дж/кг
	100 рад = 1 Гр
D Dэкв – эквивалентная доза (определяется по действию на человека)	Бэр	Зв (зиверт)
	100 бэр = 1 Зв
Dэкв  = D погл  К2 = Dэксп  К1  К2 Для рентгеновского и -излучения 1 Р эквивалентен 1 бэр, т.е. коэффициенты К1 = 1 рад/Р = 0,01 Гр/Р, К 2 = 1 бэр/рад = 1 Зв/Гр, 1 Р 1 рад   1 бэр, 100 Р  1 Гр 1 Зв

Количественная оценка ионизирующих излучений — Студопедия

Биологическое действие различных видов ионизирующих излучений на организм обусловлено ионизацией и возбуждением атомов и молекул биологической среды. На процесс ионизации излучение растрачивает свою энергию. В результате взаимодействия излучений с биологической средой живому организму передается определенная величина энергии. Поэтому действие на организм излучения находится в прямой зависимости от количества переданной энергии.

Для измерения количества энергии введено понятие «доза излучения» – величина энергии, переданная объекту.

Существует несколько видов дозы излучения:

Физическая или экспозиционная доза (D) – количественная характеристика рентгеновского и гамма-излучения, действующего на объект. Она характеризует ионизационную способность рентгеновских и гамма-лучей в воздухе. За единицу экспозиционной дозы в международной системе единиц (СИ) принят кулон на килограмм (Кл/кг). На практике применяется внесистемная единица – рентген (Р).

1Р = 2,58 х 10⁴ Кл/кг.

Кроме количества энергии, которое несет на себе излучение, необходимо знать, какое количество энергии было передано биологическому объекту. Именно от этой энергии и зависит поражающее действие излучения. Эту характеристику отражает поглощенная доза.

Поглощенная доза (П) – это величина, равная энергии любого вида ионизирующего излучения, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. За единицу дозы в системе СИ принят джоуль на килограмм (Дж/кг). Этой единице присвоено собственное имя – грей (Гр). 1 Гр = 1 Дж/кг. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 рад = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр. 1 Гр = 100 рад. 1 рад = 0,975 Р.

Между экспозиционной дозой и поглощенной дозой существует следующая зависимость:

П = D х к;

где к – переходной коэффициент, величина которого зависит от рода поглощающей ткани. Для воздуха он равен 0,88; для мышечной ткани – 0,93; для костной – 0,98; для организма в целом – 0,96.

Таким образом, зная экспозиционную дозу, можно рассчитать поглощенную.

В биологическом отношении важно знать не просто дозу излучения, которую получил объект, а дозу, полученную в единицу времени. В одном случае суммарная доза, значительно превышающая смертельную, но полученная в течение длительного времени, не только не приведет к гибели человека, но даже не вызовет у него реакцию лучевого поражения. В другом случае доза меньше смертельной, но полученная в короткий отрезок времени вызовет развитие лучевой болезни. В этой связи введено понятие мощности дозы.

Мощность дозы (P) – это доза излучения D, отнесенная к единице времени t:

D = P х t; P = D / t

Чем больше мощность дозы, тем быстрее растет доза излучения. Для экспозиционной дозы системная единица – ампер на килограмм (А/кг), внесистемная рентген в час (Р/ч). Для поглощенной дозы соответственно – ватт на килограмм (Вт/кг) и рад час (рад/час).

Эквивалентная доза (Н). Понятие введено в связи с тем, что разные виды ионизирующих излучений представляют различную биологическую опасность для органов или тканей живого организма.

Биологическое действие одинаковых поглощенных доз различных видов излучений неодинаково. Это связано с удельной ионизацией излучения и различной чувствительностью разных тканей организма к облучению.

Чем выше удельная ионизация, тем выше коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества (КК). Он показывает во сколько биологический эффект данного вида излучения сильнее, чем от образцового при равенстве поглощенных доз в биологическом объекте (в качестве образцового берут рентгеновское с энергией 200 КэВ).

Н = П х ОБЭ

Единицей эквивалентной дозы в системе СИ является зиверт (Зв). Один зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг. Внесистемной единицей является бэр (биологический эквивалент рентгена). 1 бэр = 0,01 Зв.

57) Дозиметрия ионизирующего излучения. Поглощенная и экспозиционная дозы. Мощность дозы.

Необходимость количественной оценки действия ионизирующего излучения на различные вещества живой и неживой природы привела к появлению дозиметрии.

Дозиметрия — раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором изучают величины, характеризующие действие ионизирующего излучения на вещества, а также методы и приборы для их измерения.

Процессы взаимодействия излучения с тканями протекают поразному для различных типов излучений и зависят от вида ткани. Но во всех случаях происходит преобразование энергии излучения в другие виды энергии. В результате часть энергии излучения поглощается веществом.Поглощенная энергия — первопричина всех последующих процессов, которые в конечном итоге приводят к биологическим изменениям в живом организме. Количественно действие ионизирующего излучения (независимо от его природы) оценивается по энергии, переданной веществу. Для этого используется специальная величина — доза излучения (доза — порция).

Поглощенная доза

Поглощенная доза (D) — величина, равная отношению энергии ΔΕ, переданной элементу облучаемого вещества, к массе Δm этого элемента:

В СИ единицей

Экспозиционная доза

Поглощенная и связанная с ней эквивалентная дозы облучения характеризуют энергетическое действие радиоактивного излучения. В качестве характеристики ионизирующего действия излучения используют другую величину, называемую экспозиционной дозой.Экспозиционная доза является мерой ионизации воздуха рентгеновскими и γ-лучами.

Экспозиционная доза (Х) равна заряду всех положительных ионов, образующихся под действием излучения в единице массы воздуха при нормальных условиях.

Связь между поглощенной и экспозиционной дозами выражается соотношением

где f — некоторый переводной коэффициент, зависящий от облучаемого вещества и длины волны излучения. Кроме того, величина f зависит от используемых единиц доз

Мощность дозы

Мощность дозы (N) — величина, определяющая дозу, полученную объектом за единицу времени.

При равномерном действии излучения мощность дозы равна отношению дозы ко времени t, в течение которого действовало ионизирующее излучение:

Если источник излучения можно считать точечным, то мощностьэкспозиционной дозы прямо пропорциональна активности радионуклида (А) и обратно пропорциональна квадрату расстояния до точки облучения (r):

где κ_γ — гамма-постоянная, характерная для данного радиоактивного препарата.

58) Количественная оценка биологического действия ионизирующего излучения. Коэффициент качества излучения. Эквивалентная доза.

Эквивалентная доза

Величина поглощенной дозы учитывает только энергию, переданную облучаемому объекту, но не учитывает «качество излучения». Понятиекачества излучения характеризует способность данного вида излучения производить различные радиационные эффекты. Для оценки качества излучения вводят параметр — коэффициент качества (quality factor). Он является регламентированной величиной, его значения определены специальными комиссиями и включены в международные нормы, предназначенные для контроля над радиационной опасностью.

Коэффициент качества (К) показывает, во сколько раз биологическое действие данного вида излучения больше, чем действие фотонного излучения, при одинаковой поглощенной дозе.

Эквивалентная доза (Н) равна поглощенной дозе, умноженной на коэффициент качества для данного вида излучения:

В СИ единица эквивалентной дозы называется зивертом (Зв) — в честь шведского специалиста в области дозиметрии и радиационной безопасности Рольфа Максимилиана Зиверта. Наряду с зивертомиспользуется и внесистемная единица эквивалентной дозы — бэр(биологический эквивалент рентгена): 1 бэр = 10^-2 Зв.

Если организм подвергается действию нескольких видов излучения, то их эквивалентные дозы (Н_i) суммируются:

Биологическая доза ионизирующих излучений — количественная   оценка излучения, учитывающая не только поглощенную энергию, но и биологическую эффективность данного вида излучения. Биологическая доза ионизирующих излучений измеряется в единицах бэр

49.Доза ионизирующей радиации. Единицы ее измерения

49.Доза ионизирующей радиации. Единицы ее измерения. Экспозиционная доза; связь между этими величинами. Мощность дозы. Приборы для измерения дозы и мощности дозы.

Доза излучения — это величина, измеряемая энергией из­лучения, поглощенной при облучении в единице массы ве­щества. D = Wпогл/m

Отнесение поглощенной энергии к единице массы необ­ходимо, чтобы молодо было сравнивать результаты облучения равных объектов (например, человека и кошки).

Единицей дозы является грей (Гр)*1 грей = джоуль/кг.

Понимание того, что действие ионизирующего излучения определяется именно поглощенной энергией, принципиально важно для -многих практических ситуаций. Например, каза­лось бы, что поток гамма-квантсв с энергией 1 МэВ, падая на тело человека, должен оказать значительно большее дей­ствие по сравнению с потоком мягкого рентгеновского излу­чения с энергией квантов 0,02 МэВ, если интенсивности по­токов равны. На самом деле ‘все ‘будет наоборот, потому что гамма-кванты имеют высокую проникающую способность, и значительная доля их пройдет через человека без взаимодействия. Мягкое же рентгеновское излучение практически пол­ностью поглотится в организме, вызвав значительные пов­реждения.

При оценке дозы надо учитывать не только массу, но и поглощающую способность тканей. Так, например, при про­чих равных условиях кости получат значительно большую дозу, чем мягкие ткани, потому что костная ткань значи­тельно сильнее поглощает излучение.

По смыслу да того определения доза характеризует дей­ствие излучения за все время облучения. На практике в ряде случаев представляет интерес мощность дозы, т. е. величина, равная дозе излучения, полученной за единицу времени. Мощность дозы «Р» равна:

Р = D/t.

Единицы мощности дозы — Гр/с; рад/с; Гр/ч и т. п.

Многие медицинские дозиметрические приборы показыва­ют именно значение мощности дозы.

Экспозиционная доза

Понятие дозы (иногда говорят — поглощенной дозы) яв­ляется основным для дозиметрии, но оно имеет в значитель­ной степени теоретическое значение, т. к. энергию, погло­щенную внутри организма, очень трудно измерить. Такие из­мерения удается выполнить только в лабораторных условиях (и то не всегда), практически же дозу (-или мощность дозы) приходится оценивать на, основании измерений, проведенных вне организма. При этом чаше всего пользуются ионизаци­онным методом (см. Глазу 6), т. е. оценивают дозу по числу ионов, создаваемых излучением в веществе. Число ио­нов, в свою очередь, находят по их суммарному электриче­скому заряду. На основе таких измерений возникло понятие экспозиционной дозы.

Экспозиционная доза — это величина, равная отношению общего заряда ионов одного знака, созданных излучением в веществе к массе этого вещества.

D= Qионов/m

Единицей экспозиционной дозы является кулон на кило­грамм.

Соотношение дозы и экспозиционной дозы. Они пропорциональны друг другу: D=a*Dэкспоз., однако коэффициент «а» не является универсальной величи­ной. Он зависит от природы облучаемого вещества, вида из­лучения и его энергии.

Коэффициент «а» для несистемных единиц равен 0,93, и доза в радах равна 0,93 дозы в рентгенах. Поскольку число 0,93 мало отличается от единицы, на практике рады и рент­гены часто приравнивают друг к другу, не делая таким образом различия между дозой и экспозиционной дозой. Одна­ко необходимо помнить, что для других излучений или для тканей с другой поглощающей способностью это соотноше­ние изменится, и при таком подходе возможны серьезные ошибки.

Эквивалентная доза. Доза смешанного излучения

Доза излучения и ЭД опр. по чисто физическим характеристикам – энергии и заряду. Врача же интересует биол. Действие излучения. Поэтому в медицинской радиологии вводится понятие эквивалентной дозы (ЭкД).

ЭкД – доза излучения, определяемая по его биол. Действию.

Это определение не явл. Строгим, т.к. понятие «биолог. Действие» может трактоваться по-разному. В большинстве случаев опр. эквивалентную дозу по значениям LD₅₀.

Между дозой и ЭкД имеет место соотношение:

Dэкв=W_R*D Символом W_R обозначен взвешивающий коэффициент, к-й характеризует относительную биологическую эффективность разных видов излучений; при этом за единицу принимают биол. Действие рентгеновских лучей. Взвешивающий коэффициент особенно велик для излучений с высокой ЛПИ, хотя между ЛПИ и W_R нет прямой пропорциональности. ЭкД измеряется в единицах «зиверт» (ЗВ). Несистемной единицей ЭкД явл. Бэр. 1 Зв = 100 бэр.

При медицинской оценке воздействия ИИ необходимо исходить именно из знач. ЭкД. Если на человека одновременно действуют неск-ко излучений, то общий эффект облучения будет характеризоваться суммарной ЭкД:

D=∑(W_R)_i*D_i

_{Эквивалентная мощность} дозы очевидно равна:

Р_экв=D_экв/t.

Предельно допустимая доза и мощность дозы

При оценке безопасности работы с источниками ИИ пользуются понятием предельно допустимой дозы (ПДД), т.е. такой дозы, к-я еще не вызывает сколь-нибудь существенных изменений в состоянии здоровья. Для однократного облучения за ПДД принимают значение 0,05 Зв (все нормативы устанавливаются в единицах эквивалентной дозы). Многочисленными опытами установлено, что при такой дозе видимых изменений в организме не происходит.

Названная цифра относится к облучению всего организма. Отдельные небольшие участки можно облучать значительно большими дозами. В экстремальных условиях допускается облучение до 20 бэр. Но при повседневной работе человек ни в коем случае не должен получать такие дозы. При хроническом постоянном облучении применяется др. подход к нормированию. В этом случае законом установлено предельно допустимое значение не для дозы, а для мощности дозы. Для лиц, постоянно работающих с источниками ИИ, установлена предельно допустимая мощность дозы (ДМД) или дозовый предел 0,02 Зв в год, или 0,04 бэр в неделю. Исходя из этих цифр, можно рассчитать ДМД для конкретных условий.

Для все людей (кроме профессионально работающих с ИИ) ДМД установлена равной 1 миллизиверт в год или 12 микробэр в час. ДМД – это предельно допустимая мощность дозы. На практике следует всегда стремиться к тому, чт. Ур-нь облучения был как можно ниже.

Расчет мощности дозы излучения, создаваемого источником известной активности

Расчет мощности дозы от альфа- и бета-активных изотопов, находящихся внутри организма

В случае чистых альфа или бета-излучателей расчет мощности дозы сравнительно прост. Все альфа- и бета-частицы поглощаются в тканях организма, поэтому поглощенная в тканях энергия равна просто произведению числа частиц на среднюю энергию одной частицы: W_поглощ=N*E_ср. Разделив эту вел-ну на масу тела, получим значение дозы:

D=W_поглощ/m=(N* E_ср)/m,

Мощность дозы соответственно будет:

Р=D/t=(N/T)*(E/m),

Но число частиц, испускаемых в единицу времени, равно активности радиоактивного вещ-ва, содержащегося в организме, «А». Поэтому

Р=А*(Е_ср/m) .

Мощность дозы сильно зависит от того, с каким изотопом имеем дело. В частности, большую мощность дозы созд. альфа-активные изотопы.

Наряду с особенностями излучения, характерного для того или иного изотопа, надо учитывать, что многие вещ-ва обладают способностью избирательного накапливания в каком-то определенном органе, который в этом случае наз. критическим.

Расчет мощности дозы от гамма-источников

Для гамма-излучений представляется расчет мощности дозы от внешних источников облучения. Приведем формулу только для точечного источника. Если активность источника А, а расстояние от него R, то мощность ЭД, созд. гамма-излучением такого источника, равна:

Р_экспоз=Кγ А/R² (Кл*кг^-1*с^-1).

Коэффициент Кγ называется ионизационной постоянной.

Дозиметрия ионизирующего излучения. Поглощенная доза.

Дозиметрией называют раздел ядерной физики и измерительной техники, в котором излучают величины, характеризующие действие ионизирующего излучения на вещества, а также методы и приборы для их измерения.

Вначале развитие дозиметрии было обусловлено необходимостью учета действия рентгеновских лучей на человека.

Ионизирующее излучение оказывает действие на вещество только тогда, когда оно взаимодействует с частицами, входящими в состав этого вещества. Поэтому часть излучения, которая проходит данное вещество (без поглощения) действия на него не оказывает.

Основной характеристикой действия ионизирующего излучения на вещество является энергия ионизирующего излучения, поглощенного единицей массы вещества за время облучения. Эту характеристику называют поглощенной дозой излучения Д_n.

Единицей измерения поглощенной дозы в СU является 1 Дж/кг. Внесистемная единица поглощенной дозы 1 рад (radiation absorbed dose)

(1 рад = 10^-2Дж/кг = 100 эрг/г).

Поглощенная доза зависит как от природы и свойств излучения (от энергии частиц), так и от природы вещества, в котором оно поглощается.

Непосредственное измерение поглощающей дозы в веществе, в глубине тканей живого организма затруднительно. Поэтому оценивают поглощенную телом дозу по ионизирующему действию излучения в воздухе, окружающем тело.

Вводят в связи с этим экспозиционную дозу Д_о, которая является мерой ионизации воздуха рентгеновскими и -лучами. Единицей экспозиционной дозы в СU является /Кл/кг. На практике применяют рентген.

Рентген есть экспозиционная доза рентгеновского или -излучения, при которой в результате полной ионизации в /см³ сухого воздуха (при 0⁰С и 760 мм рт.ст.) образуются ионы. Несущие заряд в одну электростатическую ед. количества электричества каждого знака.

Экспозиционная доза в 1 Рентген соответствует образованию 2,0810⁹ пар ионов в 0,001293г сухого воздуха 1Р=2,5810^-4Кл/кг.

2.Связь мощности дозы с активностью.

Мощность дозы. Связь мощности дозы и активности.

Дозу (поглощенную и экспозиционную), отнесенную к единице времени, называют мощностью дозы.

Д_П – Поглощенная доза излучения – отношение энергии ионизирующего излучения, поглощенного облучаемой средой, к массе этой среды.

«СU» — Грей (Гр)

Внесистемная – рад

Грей – единица поглощенной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в «СU», равная 1 Дж/кг (названа в честь английского ученого С. Грея – 1670-1736 гг.)

Рад – внесистемная единица поглощенной дозы излучения, равная 0,01Дж/кг = 0,01Гр.

3.Эффективная эквивалентная доза. Коллективная доза.

Экспозиционная и эквивалентная дозы.

Д_О – Экспозиционная доза излучения – характеристика ионизационной способности рентгеновского и -излучения, измеряемая по ионизации воздуха.

«СU» — Кулон/кг (Кл/кг)

Внесистемная — рентген (Р)

Рентген – внесистемная единица экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения, равная 258 мкКл/кг (названа в честь немецкого физика В.К. Рентгена – 1845-1923).

Д_ЕД – Эквивалентная доза излучения – мера биологического воздействия ионизирующего излучения на организм, характеризует степень радиоактивной опасности.

3иверт (3в) «СU» — Грей (Гр)

Внесистемная – бэр (биологический эквивалент рентгена)

1 БЭР = 0,01Гр (3в) Д_ЕД = КД_П, К – коэффициент качества (ОБЭ)

Интегральная доза излучения – общая доза ионизирующего излучения, поглощенная всей массой облучаемого тела или среды.

«СU» — Джоуль (Дж), Кулон (Кл)

Внесистемные – грамм·рад (г·рад), грамм·рентген (г·Р).

Р

Соответственно единицей мощности дозы является: для поглощения – Вт/кг и рад/с; для экспозиционной дозы – А/кг, Р/час или мкР/с.

Между поглощенными и экспозиционными дозами существует следующая связь:

Д_n=fД_о,

где f – переходный коэффициент, зависящий от облучаемого вещества и энергии фотонов. Для воздуха f=0,88 и мало зависит от энергии фотонов.

Д_n=f_возд.Д_о=0,88Д_о

4.Связь между активностью и эквивалентной дозой внутреннего облучения.

5.Принципы расчета эквивалентной дозы внутреннего облучения.

Для воды и мягких тканей тела человека f=1, следовательно, поглощенная доза в рядах численно равна соответствующей дозе в рентгенах. Это и обуславливает удобство и использования внесистемных единиц – рад и рентген. Для костной ткани f уменьшается с увеличением энергии фотонов ~ от 4,5 до 1.

Биологическое действие различных видов ионизирующего излучения отличается. В связи с этим в дозиметрию вводится биологическая доза Д_б. Единицей биологической дозы является биологический эквивалент рада (бэр). 1 бэр = 10^-2Дж/кг.

Биологическая доза в борах численно равняется произведению поглощенной дозы в радах на коэффициент, называемый относительной биологической эффективностью излучения (К):

Д_б(бэр)=Д_n(рад)·К

Эквивалентная доза

Фон за счет естественных радиоактивных источников (космические лучи, радиоактивность недр, воды, радиоактивность ядер, входящих в состав человеческого тела и др.) соответствует приблизительно дозе 125 мбэр. Предельно допустимой эквивалентной дозой при профессиональном облучении является 5 бэр за год. Летальной дозой от -излучений считается 600 бэр.

Для изотопов, излучающих при распаде -фотоны, активность связана с мощностью дозы определенным соотношением, т.к. при каждом распаде излучается один (или определенное число) фотон. Для источника излучения точечной формы мощность дозы в рентген/час прямо пропорциональна активности А источника, выраженной в мкюри, и обратно пропорциональна квадрату расстояния R в см от источника излучения до места определения дозы:

Р=

Кюри – активность радиоактивного изотопа, в котором в/с происходит 3,710¹⁰ распадов.

R_ — гамма-постоянная радиоактивного изотопа.

6.Методы регистрации ионизирующих излучений, дозиметрические и радиометрические приборы.

Детекторами ионизирующего излучения называют приборы, регистрирующие - и -частицы, рентгеновское и -излучения, протоны и т.д.

Наблюдение частиц возможно лишь в том случае, если они заряжены и имеют достаточно большую скорость. Нейтральные частицы (фотоны и нейтроны) можно наблюдать, когда они в результате взаимодействия с веществом образуют заряженные частицы.

В настоящее время используются следующими методами наблюдения частиц:

1. метод камер,

2. ионизационные (газоразрядные) счетчики всех систем,

3. метод толстослойных фотографических пластинок,

4. полупроводниковые детекторы,

5. сцинтилляционные детекторы,

6. черенковские детекторы.

2. а) Метод камеры Вильсона основан на том, что в пересыщенном паре ионы являются центрами конденсации. Пересыщение пара в камере достигается путем быстрого адиабатического расширения объема камеры, содержащего насыщенный пар. Если при этом в камеру попадает заряженная частица, то при движении она создает цепочку ионов, присутствие которых обнаруживается по образованию вокруг них капелек. Освещая камеру после расширения, можно наблюдать и фотографировать пути (треки) отдельных частиц. Если поместить камеру в сильное магнитное поле, то каждый трек будет изогнутым; это позволяет по радиусу кривизны определять заряд, массу и скорость частицы.

б) Пузырьковая камера. Она представляет собой сосуд, заполненный сжиженным газом (пропаном, пентаном, фреоном, водородом, гелием) при высоком давлении и при температуре, близкой к точке кипения. Действие пузырьковой камере основано на том, что заряженные частицы при своем движении создают вдоль траектории в жидкости центры парообразования в виде пузырьков, которые можно наблюдать или фотографировать. Они позволяют наблюдать частицы с высокой энергией.

2. Ионизационные счетчики основаны на возникновении газового разряда вследствие ионизации газа, вызванного заряженной частицей.

Эти счетчики можно разделить на ионизационные камеры и счетчики с самостоятельным разрядом (газоразрядные счетчики). Рассмотрим ионизационную камеру.

Главная часть ее – плоский, шаровой или цилиндрический конденсатор, наполненный газом (воздухом, аргоном, фтористым бромом и др.) при давлении от 1 атм и выше. При движении в камере заряженной частицы образуются ионы и возникает кратковременный ток в виде импульса, который можно усилить. Следовательно, каждое прохождение заряженной частицы может быть зарегистрировано (до 10⁷-10⁸ частиц в секунду).

В ионизационных камерах для рентгеновских и -лучей ионизация проводится теми электронами, которые образуются при поглощении излучения в стенках камеры и в газе.

Ионизационная камера пригодна и для измерения потока медленных нейтронов. Для этого ее наполняют трехфтористым бором (ВГ₃) и количество нейтронов измеряется по ионизации, вызванной ядрами гелия и лития, образующимися при расщеплении бора нейтронами.

Действие счетчиков газоразрядных основано на возникновении в газе самостоятельного разряда при попадании в него заряженной частицы. Примером является счетчик Гейгера-Мюллера.

Он состоит из цилиндрической камеры, наполненной газом при давлении 100 – 200 мм рт.ст. По оси камеры на изоляторах натянутая тонкая (Ø 0,0075 – 0,25 мм) нить металл-анод. Между нитью (+) и стенкой (-) приложена разность потенциалов, немного меньшая той, при которой начинается самостоятельный разряд в газе. В цепь введено большое (порядка 10⁹Ом) сопротивление. Попадание быстрой заряженной частицы в камеру вызывает лавинный разряд. Возникающий при этом ток, проходя через сопротивление, вызывает на нем падение напряжение, на величину которого уменьшается разность потенциалов между нитью и стенкой счетчика. Разряд при этом обрывается, а через некоторый промежуток времени разность потенциалов на счетчике вновь достигает прежней величины. При появлении новой заряженной частицы вновь возникает разряд и т.д.

Важной особенностью счетчиков Гейгера-Мюллера и вообще счетчиков с самостоятельным разрядом является зависимость скорости счета за секунду № от напряжения на счетчикеU. Плато-участок, на протяжении которого число отсчетов в секундах не зависит от напряжения – т.е. от U₂ до U₃ это – рабочий интервал U.

3. Метод толстослойных фотографических пластинок основан на том, что в фотоэмульсии (из бромистого серебра), через которую проходит заряженная частица, получается изображение траектории частицы. Этот метод оказался особенно плодотворным при изучении космических лучей и взаимодействия быстрых заряженных частиц с ядрами вещества.

4. Сцинтилляционные счетчики основаны на явлении люминесценции вещества под влиянием ударов зараженных частиц или фотонов. Первым был сликтарископ (экран из ZnS). Сейчас применяют ФЭУ, позволяющий регистрировать слабые световые потоки от отдельных сцинтилляций.

Сцинтилляционные счетчики отличаются высокой чувствительностью и большой разрешающей способностью во времени, т.е. они могут регистрировать большое число частиц в единице времени.

Они пригодны для регистрации и нейтральных частиц-нейтронов и фотонов – по вторичным электронам, которые они создают в веществе сцинтиллятора.

5. Полупроводниковые детекторы основаны на свойстве полупроводников изменять свою электропроводность под действием обручения нейтронами или -лучами, для регистрации которых они и применяются.

6. Черенковские счетчики основаны на открытом С.И. Вавиловым и П.А. Черенковым излучении, которое вызывается электронами, когда они движутся в чистой жидкости или твердом диэлектрике со скоростью, большей чем фазовая скорость света в этих средах (т.е. >), но меньше скорости света в вакууме, поэтому движение электрона со скоростью > (но меньше, чем С) возможно и не противоречит теории относительности. Световая вспышка, порождаемая быстродвижущейся заряженной частицей, превращается с помощью ФЭУ в импульс тока. Для того чтобы заставить сработать такой счетчик, энергия частицы должна превысить пороговое значение, определяемое условием: .

7.Естественный радиационный фон. Техногенный фон.

Фон за счет естественных радиоактивных источников (космические лучи, радиоактивность недр, воды, радиоактивность ядер, входящих в состав человеческого тела и др.) соответствует приблизительно дозе 125 мбэр. Предельно допустимой эквивалентной дозой при профессиональном облучении является 5 бэр за год. Летальной дозой от -излучений считается 600 бэр.

25

5. Каковы последствия воздействия ионизирующего излучения на здоровье?

3,6 Воздействие на здоровье

3.6.1 Виды воздействия на здоровье

Детерминированные эффекты (или тканевые реакции) ионизирующего излучения относящиеся непосредственно к поглощаемым доза облучения и Выраженность эффекта увеличивается с увеличением дозы. детерминированный эффект обычно имеет порог (порядка величина 0,1 Гр или выше), ниже которой эффект не происходят. Детерминированные эффекты основаны на повреждении тканей.

Однако детерминированные эффекты ионизации излучение не нужно считаться опасным для здоровья при доставке малых доз рентгеновскими сканерами на основе рекомендаций по пороговой дозе в Публикации 60 и 103 МКРЗ (рассмотрены в ICRP 2011 и Wrixon 2008) — что «в диапазоне поглощенных доз примерно до 100 мГр (низкая ЛПЭ или высокая ЛПЭ) ткани не экспрессируют клинически значимое функциональное нарушение.Это суждение применяется как к однократным острым дозам, так и к ситуациям, когда эти низкие дозы ощущаются в длительной форме при повторении годовые экспозиции ». Согласно публикации 103 МКРЗ (ICRP 2007), порог детерминированных эффектов после предварительного и послеродовое облучение предполагается> 100 мГр и это решение для острых доз было ратифицировано МКРЗ (документ в консультации 2012 г.).Пороки развития, вызванные облучением рассматриваются МКРЗ 103 (ICRP 2007) как имеющие пороговую дозу ~ 100 мГр.

Помутнение линз, вызванное ионизацией радиация была традиционно рассматривается как детерминированный эффект с порог превышающий 1 Гр. Недавно было проведено несколько исследований. продемонстрировал помутнение хрусталика при дозах около 100 мЗв, но экстраполяция до уровня дозы в микрозивертах не будет осмысленный.

Стохастические эффекты ионизирующего радиация случайные события, с увеличением вероятности эффекта с дозой, но выраженность эффекта не зависит от полученная доза. Предполагается, что стохастические эффекты не имеют порог. В первую очередь рак риск, но и наследственные расстройства являются стохастическими эффектами с совокупный ущерб ~ 5% / Зв (публикация ICRP 103 (ICRP 2007)).Наследственные эффекты радиации (зародышевые мутации, вызванные радиацией, которая передается потомству и может приводят к врожденным аномалиям или повышенному риску распространенных многофакторное заболевание) здесь не рассматриваются, поскольку они не наблюдались в человеческих популяциях с более высокими дозами (и любой теоретический риск будет заслонен гораздо более высокими спонтанная мутация ставка).

3.6.2 Биологические эффекты

3.6.2.1 Форма кривой доза-реакция — целевые эффекты, излучение индуцированная клеточная ДНК урон

Двухцепочечные разрывы ДНК (DSB) играют важную роль в процесс канцерогенеза. DSB, индуцированный низкой линейной энергией Передача (ЛПЭ) излучения в клетки млекопитающих демонстрируют линейную дозовую зависимость вплоть до самая низкая измеренная доза 1 мГр (Leatherbarrow et al.2006, Rothkamm and Löbrich 2003) и in vivo до доз всего 100 мГр (Löbrich 2003). Форма кривая доза-ответ подтверждает Линейная модель без порога (LNT) (последняя версия ICRP 103 (ICRP 2007)) вплоть до минимальных экспериментальных доз 1 мГр. Форма кривой дозовой зависимости ДНК индукция повреждения при дозах намного ниже 1 мГр неизвестна. Таким образом, настоящие предположения об использовании LNT для радиационная защита основана на линейной экстраполяции и невозможность измерить биологические изменения при дозах в несколько мкГр.

Восстановление DSB после дозы 1 мГр в фибробластах человека и в образцах ткани от мышей, облученных 10 мГр, нарушается даже до 24 часов после облучения, тогда как при более высоких дозах DSB происходит повторное присоединение (Grudzenski et al. 2010). В этих низких дозах a одиночный DSB будет сформирован в среднем в ~ 1 из 20-30 обнажаются клетки, образуется еще меньше (<1 DSB на 2-3 x 10 ⁴ клеток) при дозах в несколько мкГр, если еще неизвестные процессы происходят при сверхмалых дозах.На основании настоящего знания и неспособность измерить биологические изменения на дозы в несколько мкГр, настоящие предположения основаны на LNT модель радиационного риска оценка остается в силе.

Экспериментальные данные (Nakano et al. 2007), свидетельствующие о том, что хромосомные аберрации не сохраняются после г. utero облучение в дозе 1-2 Гр также может относиться к недавние эпидемиологические данные показывают, что внутриутробное воздействие имеют меньший риск.

Хотя относительная биологическая эффективность (ОБЭ) для различные конечные точки, на основе in vitro клеточная радиобиология, растет с уменьшением энергии фотона относительно ⁶⁰ Co гамма-лучи при дозах> 1 Гр (Hill 2004), Эти результаты ставят под сомнение рекомендуемое использование w _R значение 1 для всех энергий фотонов, как рекомендовано в ICRP публикация 60 (ICRP 1991) [Отсутствует в списке литературы — Джуди Ожоги].Однако из эпидемиологических исследований был сделан вывод, что Статистически невозможно сделать какие-либо выводы о лежащая в основе зависимость риск рака щитовидной железы или грудь на линейной передаче энергии (LET) для излучение с фотоном энергии меньше, чем у ⁶⁰ Ко-излучение (Хантер и Muirhead 2009). Эпидемиологические данные совместимы с использование w _R значение 1.

3.6.2.2 Ненаправленные эффекты

Новые данные о нецелевых эффектах, таких как эффекты стороннего наблюдателя и геномная нестабильность может повлиять на линейный порог отсутствия (LNT) модель. Европейский интегрированный проект NOTE (2006-2010) рассмотрены ли эффекты ионизации излучения, характерно связанные с последствиями энергии осаждение в камере ядра, возникают в необлученных клетках и актуальны для использования модели LNT в экстраполяции от низкой дозы к оценить риск (окончательный отчет доступен по адресу: https: // SSL.note-ip.org/documentindex.asp?id=3089&type=1&show=1 ). Большинство исследований проводилось при дозах 10 мГр. или выше. Принимая во внимание опасения, связанные с LNT модель радиационной защиты, недавно рекомендованная МКРЗ публикация 103 (ICRP 2007), это было заключено из ПРИМЕЧАНИЕ исследования, в которых нет убедительных доказательств нецелевых эффектов требует модификации модели LNT с учетом рисков для человека здоровье.Основываясь на имеющихся знаниях о нецелевых явлениях, их включение в радиационную защиту для редких ионизирующее излучение (например, рентгеновские лучи, используемые в обоих типах сканеры безопасности, использующие рентгеновские лучи обратного рассеяния или проходящие). преждевременные при отсутствии прямых доказательств соответствующего состояния здоровья конечные точки (Averbeck 2010, Goodhead 2010). Большинство нецелевых эффектов имеют наблюдались только при дозах> 1 мГр для излучения с низкой ЛПЭ.

3.6.2.3 Модели in vivo

Модели на животных — хорошо зарекомендовавшие себя методы улучшения понимание ионизации радиационный канцерогенез. На сегодняшний день большинство результатов по радиации канцерогенез с использованием моделей мышей были получены при высоких дозы излучения с низкой ЛПЭ с несколькими исследованиями с использованием доз распространяясь примерно до 50 мГр (Munley et al.2011, Паццалья и другие. 2009). Частота онкогенеза на доза облучения составляет линейная в диапазоне 50-500 мГр (Паццалья и др., 2009, Шуряк и другие. 2011). Наблюдался прямой эффект мощности дозы при уменьшении заболеваемость при мощности дозы 0,01 Гр / день (Шуряк и др., 2011). Дозы облучения, использованные в этом исследовании, примерно в 10 раз превышают больше, чем предполагалось для сканирования человека с обратным рассеянием сканер.Что касается данных эпидемиологии с моделями животных в диапазон мГр, большое количество исследований / большой размер выборки требуется для получения статистически значимых данных. Кроме того, частота канцерогенез при самых низких дозах около 50 мГр приближается к спонтанные уровни в этих моделях мышей. Данные от животного модели недоступны в диапазоне мкГр.

3.6.3 Эпидемиология

Эпидемиологические данные о воздействии на здоровье низкодозовое излучение было получены из многочисленных исследований, начиная с середина 20-го -го -го века. Исследования, информирующие о риски для здоровья от радиации охватили различные источники и обстоятельства воздействия, включая экологические, медицинские и профессиональное радиационное облучение.Исследования на уровне населения в люди продемонстрировали дозозависимое увеличение риск рака, с согласованные результаты в разных популяциях. Ионизирующее излучение может вызвать большинство, но не все виды рака. Задержка от подверженность возникновению избыточного рака обычно примерно одно десятилетие, но короче (2-5 лет) на лейкемия и рак щитовидной железы. Повышенный риск сохраняется в течение нескольких десятилетия.

В публикации 103 МКРЗ (ICRP 2007) риск рака для пренатальное воздействие было оценено как аналогичное последующему облучение в раннем детстве. Однако недавние свидетельства (Preston et al., 2008) на in utero воздействии ионизирующего радиация указывает что пожизненные риски твердых рак (но не лейкоз) являются значительно ниже, чем в детстве, т.е.е. в большинство, примерно в три раза больше, чем население все.

Риск заболевания, вызванный радиация может быть выражается в единицах относительного риска (ОР), то есть как кратное риск основного заболевания. RR 1 указывает на аналогичный встречаемость в исследуемой популяции как в контрольной группе, в то время как, например, RR 1,5 показывает относительное увеличение на 50% (я.е. В 1,5 раза). Такая модель относительного риска по своей сути предполагает, что эффект для здоровья пропорционален исходный риск для населения, то есть риск заболевания из-за других факторов, таких как низкий или высокий возраст, воздействие всегда будет увеличивать риск как кратно базовой линии. В качестве альтернативы модель абсолютного риска может использоваться для изображения эффекта экспонирования с заданным увеличение встречаемости.Здесь постоянный абсолютный рост риск предполагается независимо от базового риска. Как Например, когортное исследование может сообщить о раке заболеваемость 150 на 100000 человеко-лет в группе, не подвергавшейся воздействию и 200 на 100 000 среди лиц, подвергшихся радиационному облучению. относительный риск (коэффициент вероятности) для подверженной воздействию когорты тогда составляет 1,33 (200/150), а абсолютный риск (избыточная заболеваемость) составляет 50/100 000 (200/100 000–150 / 100 000).Принятие относительного риска модель будет означать, что эффект подобного воздействия в любом другая популяция приведет к увеличению в 1,3 раза, тогда как экстраполяция с использованием модели абсолютного риска (или абсолютного эффекта) предсказывает увеличение на 50/100 000.

Основные источники неопределенности в этих исследованиях: включена оценка облучения (дозиметрия), облучения от других источники и влияние других факторов на риск заболевания (Путая).Как правило, доступны оценки дозы самого высокого качества. для исследований, оценивающих влияние медицинского использования радиация и самый низкий для исследований воздействия на окружающую среду. С другой стороны, другие источники неопределенности могут играть большую роль.

Неопределенность можно разделить на два типа: стохастическая и эпистемическое. Стохастическая неопределенность связана с наблюдениями доступны и могут быть уменьшены за счет увеличения объема данных.Статистическая изменчивость или случайная ошибка являются примером стохастическая неопределенность. Эпистемическая неопределенность относится к моделям и предположения, связанные с интерпретацией данных. Это не связано с количеством наблюдений. Например, достоверность экспериментальной модели обычно носит эпистемологический характер неопределенность. Если, например, разрывы ДНК не важны для риск рака от ионизирующее излучение, проведение дополнительных исследований с использованием такого подхода не улучшит знание, связанное с эпистемологическим знанием, является ограничивающим фактор.

Стохастическая неопределенность, то есть случайная ошибка, является ограничением возможность эпидемиологических исследований, в частности, когда работа с небольшими эффектами. Случайная ошибка — это изменчивость не связаны с проявлением интереса и могут рассматриваться как фоновый шум, на фоне которого интересующее явление нуждается чтобы отличиться. Способность продемонстрировать либо наличие или отсутствие эффекта называется статистической мощностью.Это зависит от объема доступной информации, которая связана размер исследования, распределение воздействия и риск заболевания. Грубо говоря, чем больше событий и тем равномернее они распределяются по сравниваемым группам, чем выше статистическая мощность.

Помимо случайной ошибки, качество результатов исследования зависит от систематической ошибки, т.е. смещения и путая.Смещение искажение информации, которое (в отличие от случайной ошибки) связано с исследуемому явлению, либо воздействие (потенциальное детерминанта исследований риска заболеваний) или результат (болезнь положение дел). Основные типы предвзятости — это информационная предвзятость и критерий отбора. Первое связано с наличием или качество информации (различия в объеме или качестве данные о воздействии между людьми, имеющими и не имеющими последствия для здоровья, или различия в данных результатов между группами воздействия).Ошибка отбора возникает, когда включение в исследование отличается от идеала или задумано таким образом, что искажает сопоставимость групп в рамках исследования. Смещение отбора может возникает, если две группы отличаются друг от друга не только по подвергается изучению, но также и другие факторы, влияющие на исход болезни. Так называемый эффект здорового рабочего — это пример смещения выборки. Предубеждение к здоровью рабочих возникает из-за тот факт, что у работающих в целом здоровье лучше, чем у те, кто не работает (так как некоторые из них могли выйти на пенсию в связи с болезни, или их здоровье могло ухудшиться из-за безработица), что приводит к снижению смертности в нескольких профессиональные группы по сравнению с населением в целом.Также, пациенты, проходящие медицинские вмешательства, такие как диагностические Рентген или лучевая терапия могут отличаться от здоровых субъектов в условия риска рака или другие болезни (потому что они выбраны для вмешательства на основании подозреваемого или диагностированного состояния здоровья).

Смущает искажающий эффект, который другие факторы риска могут оказывать на Связь воздействия и результата исследований.Например, учеба на участках с повышенным уровнем фона радиация может пострадать от смешения, если население в других близлежащих районах, они сравниваются с разными также в других отношениях, таких как факторы образа жизни, имеющие значение для риск рака (например, курение, диета, физическая активность, инфекции и т. д.).

Самый важный источник эпидемиологических знаний о влиянии на здоровье радиация была жизнью Обширное исследование выживших после атомной бомбы в Хиросиме и Нагасаки.Широкий диапазон доз (от нескольких Зв до 5 мЗв), оценки доз хорошего качества, большая группа исследователей, охватывающая широкий возрастной диапазон и длительное наблюдение с информацией по обоим заболеваемость раком и смертность увеличивают количество и качество доказательств от изучение. Среди выживших после атомной бомбардировки значительная зависимость доза-реакция видна в диапазон доз 0-150 мГр для твердых раковые заболевания и наличие порога (ниже которого эффекта не наблюдается) можно исключить при 85 мГр или выше (но не ниже).

Влияние радиации о риске рака нет униформа среди населения; он модифицирован некоторыми факторами. Во-первых, риск рака после облучения в молодом возрасте выше, чем для более поздних экспозиций (хотя этот эффект также можно объяснить с точки зрения достигнутого возраста). Экспозиция на молодой возраст обычно приводит к большему относительному эффекту чем в более старшем возрасте.В исследованиях выживших после атомной бомбы избыточный относительный риск на Грей (ERR / Гр) для всех солидный рак снижается на 17% за каждые десять лет воздействия (90% ДИ -25%, -7%). По абсолютному превышению риска снижение на 1 Десятилетнее увеличение возраста составило -24% (90% ДИ -32, -16). В качестве альтернативы влияние возраста может быть выражено через достигнутый возраст, то есть по отношению к риску в данном возрасте во время последующее наблюдение (возраст наблюдения) с одинаково хорошим соответствием с наблюдения.Типы рака, при которых этот эффект очень ярко выраженные включают рак щитовидной железы, лейкемия и грудь рак. Кроме того, коэффициенты риска, как правило, немного выше. для женщин, чем для мужчин. Среди выживших после атомной бомбардировки ERR коэффициенты при 1 Гр для всех твердых рак для женщин были в 1,6 раза больше по сравнению с мужчинами (ERR 0,35 / Гр для мужчин и 0,58 / Гр для женщин) (Preston et al.2007). Это может больше отражать разницу в фоновые показатели, чем чувствительность к радиационным воздействиям. меньшая разница (соотношение женщин: мужчин 1,4) наблюдается в абсолютный избыточный риск (43 против 60 лишних случаев на 1000 человеко-год-серый), и она уменьшается дальше, когда половые заболевания (рак груди, простаты и гинекологические) раковые образования исключены.

Обширное исследование риск рака, связанный с низким дозы радиации (в диапазон мЗв) полученных от профессионального облучения, медицинского диагностические процедуры и в областях с повышенной естественной радиационный фон проводился в течение последних десятилетий.Некоторые из основных выводов резюмируются в следующих раздел.

Мета-анализ риск лейкемии от низкие дозы облучения объединили результаты 10 исследований (в основном по профессиональных рисков) и продемонстрировали общую оценку риска для ERR 0,19 (95% ДИ 0,07-0,32) на 100 мГр (Daniels and Шубауэр-Бериган 2011).

Систематический обзор риск рака от диагностики Рентгеновские снимки не показали явного превышения результатов девяти исследований случай-контроль. данные о пренатальном воздействии опубликованы после 1990 г. (OR 0.99, 95% ДИ 0.87-1.13), хотя в него не вошли ранние Оксфордские исследования. (Schulze-Rath et al., 2008).

Недавнее крупное исследование случай-контроль не обнаружило значительного превышения всех видов рака (OR 1.14, 95% ДИ 0,90–1,45) или лейкоз (OR 1,36, 95% ДИ 0.91-2.02) связанный с любой диагностикой излучение in utero (Раджараман и др., 2011). Также когортное исследование с 5 590 беременных, подвергшихся воздействию ионизирующего излучения для диагностических целей явного превышения не выявлено заболеваемость раком (ЧСС 0.68, 95% ДИ 0,25–1,80 на основе четырех онкологических заболеваний у детей) (Ray и другие. 2010). Немецкая когорта из более чем 78000 детей, которые прошли диагностические рентгенологические исследования также показали нет превышения детского рака (ОР 0,97, 95% ДИ 0,75–1,23), или тенденция по дозовым категориям (Hammer et al. 2011).

Исследования в областях с высоким естественным фоном в Индии и Китае не смогли показать повышенный заболеваемость раком, когда сравнивая население с годовой дозой около 1 мЗв против 4 мЗв (и совокупные дозы до нескольких сотен мЗв) (Nair et al. и др.2009, Тао и др. 2012).

Результаты этих исследований, конечно, не исключают наличие воздействия на здоровье уровней доз мЗв. Они есть действительно совместим с оценками риска из исследований высших дозы и в основном указывают на то, что риски при низких дозах не существенно больше, чем предсказывалось в исследованиях с высокими дозами.

Эпидемиологические исследования не обнаружили серьезных различий в риски для здоровья от ионизации излучение между подгруппы населения, определяемые наследственными факторами.среди пациенты, получающие лучевую терапию по поводу ретинобластомы, в детстве опухоль глаза, у лиц с наследственной двусторонней формой заболевания есть более высокий риск вторичной саркомы. грудь онкологические больные, которые носители редкой формы миссенс-вариантной атаксии ген телеангиэктазии было показано, что они имеют повышенный риск контралатеральной груди рак после лучевой терапии по сравнению с другими пациентами получают лучевую терапию по поводу своего первого рака груди.

Эпидемиологические исследования не предоставили убедительных доказательств. относительно меньшего риска от облучение происходящие в течение длительного периода времени по сравнению с аналогичными дозы, полученные при более высоких мощностях доз. Объединенный анализ 12 эпидемиологические исследования профессиональных групп (Якоб и другие. 2009) [Отсутствующая ссылка не включена в список ссылок — Джуди Бернс] не нашел доказательств более низкого риск рака, связанный с длительное, а не острое воздействие.

Эффекты ионизации радиация на риск сердечно-сосудистых заболеваний были показаны за последние 20 лет. Лучевая терапия в высоких дозах (> 10 Гр) в сердце увеличивает риск сердечного болезнь сердца, связанная с радиацией (например, перикардит, порок клапана сердца или кардиомиопатия как прямой результат облучения) от уровня дозы в несколько единиц Грея вверх появляются после минимального периода ожидания 1-2 года (хотя и острые перикардит может развиться уже через несколько недель).среди выжившие после атомной бомбы, существует зависимость доза-реакция в поздние сердечно-сосудистые заболевания смертность, включая болезни сердца и инсульт после минимум десять лет (Shimizu et al. 2010). Такой эффект мог, однако нельзя ни подтверждать, ни исключать при уровнях доз ниже 0,5 Гр. В некоторых профессиональных группах повышенный риск сердечно-сосудистые заболевания по отношению к доза облучения также было предложено, но возможный эффект сбивает с толку

.

Влияние пренатального радиационного облучения на здоровье

1. Управление по обращению с гражданскими радиоактивными отходами. Среднее облучение американцев. http://www.ocrwm.doe.gov/factsheets/doeymp0337.shtml. По состоянию на 19 января 2010 г. ….

2. Chen MM, Coakley FV, Каймал А, Ларос РК мл. Рекомендации по использованию компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии во время беременности и кормления грудью. Акушерский гинекол . 2008; 112 (2 п.1): 333–340.

3.Бентур Y, Хорлач Н, Корен Г. Воздействие ионизирующего излучения во время беременности: восприятие тератогенного риска и исхода. Тератология . 1991; 43 (2): 109-112.

4. Ратнапалан С, Бона Н, Чандра К., Корен Г. Восприятие врачами тератогенного риска, связанного с рентгенографией и КТ на ранних сроках беременности. AJR Am J Roentgenol . 2004; 182 (5): 1107-1109.

5. Ратнапалан С, Бентур Y, Корен Г.«Доктор, этот рентген повредит моему будущему ребенку?» [опубликованное исправление появляется в CMAJ. 2009; 180 (9): 952]. CMAJ . 2008; 179 (12): 1293-1296.

6. Международная комиссия по радиологической защите. Беременность и медицинское облучение. Анн ICRP . 2000; 30 (1): 1-43.

7. Фейхтинг М. Неканцерогенные эффекты ЭМП у детей. Биоэлектромагнетизм . 2005; (приложение 7): S69–74.

8. Brent RL. Репродуктивные и тератологические эффекты низкочастотных электромагнитных полей: обзор исследований in vivo и in vitro с использованием моделей на животных. Тератология . 1999; 59 (4): 261-286.

9. Хейфец Л, Шимхада Р. Детский лейкоз и ЭМП: обзор эпидемиологических данных. Биоэлектромагнетизм . 2005; (приложение 7): S51–59.

10. Blaasaas KG, Тайнс Т, Ложь RT. Риск отдельных врожденных дефектов из-за проживания матери рядом с линиями электропередач во время беременности [опубликованное исправление опубликовано в Occup Environ Med. 2004; 61 (6): 559]. Оккуп Энвирон Мед .2004; 61 (2): 174-176.

11. Ли ДК, Одули Р, Wi S, и другие. Популяционное проспективное когортное исследование личного воздействия магнитных полей во время беременности и риска выкидыша. Эпидемиология . 2002; 13 (1): 9-20.

12. Сальвесен К.А. Эпидемиологические пренатальные ультразвуковые исследования. Прог Биофиз Мол Биол . 2007; 93 (1-3): 295-300.

13. Столберг К., Хаглунд Б, Аксельссон О, Cnattingius S, Пфейфер С, Килер Х.Пренатальное УЗИ и риск опухоли головного мозга у детей и ее подтипы. Br J Рак . 2008; 98 (7): 1285-1287.

14. Американский колледж акушеров и гинекологов. Бюллетень практики ACOG No. 101: УЗИ при беременности. Акушерский гинекол . 2009. 113 (2 ч. 1): 451–461.

15. Bly S; Ван ден Хоф MC; Комитет по диагностической визуализации, Общество акушеров и гинекологов Канады. Биологические эффекты и безопасность акушерского ультразвука. Банка J Obstet Gynaecol . 2005; 27 (6): 572-580.

16. Комитет ACOG по акушерской практике. Заключение комитета ACOG нет. 299: рекомендации по диагностической визуализации во время беременности. Акушерский гинекол . 2004; 104 (3): 647-651.

17. Клементс Х, Дункан К.Р., Филдинг К, Гоуланд PA, Джонсон IR, Бейкер П.Н. Младенцы, подвергшиеся МРТ в утробе матери, в 9 месяцев проходят нормальный педиатрический осмотр. Br J Radiol .2000; 73 (866): 190-194.

18. Кок РД, де Фрис ММ, Heerschap A, ван ден Берг PP. Отсутствие вредных эффектов магнитно-резонансного воздействия при 1,5 Тл в утробе матери в третьем триместре беременности: контрольное исследование. Магнитно-резонансная томография . 2004; 22 (6): 851-854.

19. Фаттибен П, Mazzei F, Nuccetelli C, Рисика С. Пренатальное воздействие ионизирующего излучения: источники, эффекты и регуляторные аспекты. Acta Paediatr . 1999; 88 (7): 693-702.

20. Brent RL. Спасение жизней и изменение семейного анамнеза: соответствующее консультирование беременных женщин и мужчин и женщин репродуктивного возраста относительно риска диагностического облучения во время и до беременности. Am J Obstet Gynecol . 2009; 200 (1): 4-24.

21. Рекомендации 1990 Международной комиссии по радиологической защите. Анн ICRP . 1991; 21 (1-3): 1-201.

22. Streffer C, Шор R, Конерманн Г, и другие. Биологические эффекты после пренатального облучения (эмбрион и плод). Отчет Международной комиссии по радиологической защите. Анн ICRP . 2003; 33 (1-2): 5-206.

23. Миллер Р.В. Последствия внутриутробного воздействия ионизирующего излучения. Здоровье Физ . 1990; 59 (1): 57-61.

24. Центры по контролю и профилактике заболеваний. Радиация и беременность: информационный бюллетень для врачей.http://www.bt.cdc.gov/radiation/prenatalphysician.asp. По состоянию на 19 января 2010 г.

25. De Santis M, Чезари Э, Нобили Э, Straface G, Cavaliere AF, Карузо А. Воздействие радиации на развитие. Врожденные дефекты Res C Embryo Today . 2007; 81 (3): 177-182.

26. Ли С, Отаке М, Schull WJ. Изменения в характере роста, связанные с пренатальным воздействием ионизирующего излучения. Инт Дж. Радиат Биол .1999; 75 (11): 1449-1458.

27. Отаке М, Фудзикоши Y, Шулль WJ, Идзуми С. Лонгитюдное исследование роста и развития телосложения среди выживших после атомной бомбардировки. Radiat Res . 1993; 134 (1): 94-101.

28. Schull WJ. Повреждение мозга у лиц, подвергшихся пренатальному воздействию ионизирующего излучения: обзор 1993 года. Стволовые клетки . 1997; 15 (приложение 2): 129–133.

29. Отаке М, Шулль WJ, Ли С.Порог тяжелой умственной отсталости, связанной с радиацией, у выживших после облучения от атомной бомбы: повторный анализ. Инт Дж. Радиат Биол . 1996; 70 (6): 755-763.

30. Schull WJ, Нортон S, Дженш Р.П. Ионизирующее излучение и развивающийся мозг. Нейротоксикол Тератол . 1990; 12 (3): 249-260.

31. Родинка RH. Детский рак после дородового воздействия на диагностические рентгеновские лучи в Великобритании. Br J Рак .1990; 62 (1): 152-168.

32. Wakeford R, Маленький депутат. Коэффициенты риска рака у детей после внутриматочного облучения: обзор. Инт Дж. Радиат Биол . 2003; 79 (5): 293-309.

33. Престон DL, Выбраковка H, Суяма А, и другие. Заболеваемость солидным раком у выживших после атомной бомбардировки внутриутробно или в детстве. J Национальный онкологический институт . 2008; 100 (6): 428-436.

34. Schulze-Rath R, Hammer GP, Блеттнер М.Является ли пре- или послеродовой диагностический рентгеновский снимок фактором риска рака у детей? Систематический обзор. Радиат Энвирон Биофиз . 2008; 47 (3): 301-312.

35. Топпенберг К.С., Hill DA, Миллер Д.П. Безопасность рентгенографии во время беременности. Am Fam Врач . 1999; 59 (7): 1813-1818.

36. Нормы защиты от радиации. Fed Regist. 1991; 56: 23396. Кодифицировано в 10 CFR § 20.

.

Публичное и исполнительное резюме | Риски для здоровья от воздействия низких уровней ионизирующего излучения: BEIR VII Phase 2

месяцев при очень низких мощностях дозы или при фракционированном облучении. Кумулятивный эффект нескольких низких доз менее 10 мГр, введенных в течение продолжительных периодов времени, требует дальнейшего изучения. Особое значение придается разработке анализов трансформации in vitro с использованием нетрансформированных диплоидных клеток человека.

Необходимость исследования 4: Идентификация молекулярных механизмов постулируемых горметических эффектов при низких дозах

Окончательные эксперименты, которые идентифицируют молекулярные механизмы, необходимы, чтобы установить, существуют ли горметические эффекты радиационно-индуцированного канцерогенеза.

Необходимость исследования 5: Онкогенные механизмы

Необходимы дальнейшие цитогенетические и молекулярно-генетические исследования, чтобы уменьшить текущую неопределенность в отношении специфической роли радиации в многоступенчатом радиационном туморогенезе.

Необходимость исследования 6: Генетические факторы риска радиационного рака

Необходима дальнейшая работа на людях и мышах по мутациям генов и функциональным полиморфизмам, которые влияют на радиационный ответ и риск рака.

Необходимость исследования 7: Наследственные генетические эффекты радиации

Необходимо провести дальнейшую работу по установлению (1) потенциальной роли процессов репарации двухцепочечных разрывов ДНК в происхождении делеций в сперматогониях и ооцитах облученных стволовых клеток (стадии зародышевых клеток, важные для оценки риска) у мышей и людей и (2) степень, в которой большие радиационно-индуцированные делеции у мышей связаны с мультисистемными дефектами развития. У людей проблема может быть исследована с использованием геномных баз данных и знаний о механизмах происхождения радиационно-индуцированных делеций для прогнозирования областей, которые могут быть особенно предрасположены к радиационно-индуцируемым делециям.

Что касается эпидемиологии, следует поощрять исследования генетических эффектов лучевой терапии рака у детей, особенно когда они могут сочетаться с современными молекулярными методами (такими как сравнительная геномная гибридизация на основе массивов).

Необходимость исследований 8: Будущие медицинские радиационные исследования

Большинство исследований медицинского излучения должны основываться на проспективно собранной информации об облучении, включая когортные исследования, а также вложенные исследования случай-контроль.В будущих исследованиях следует продолжать включать оценку индивидуальной дозы для исследуемого объекта, а также оценку неопределенности оценки дозы.

Исследования населения с высокими и средними дозами медицинского облучения особенно важны для изучения модификаторов радиационных рисков. Из-за высокого уровня радиационного облучения в этих группах населения они также идеально подходят для изучения эффектов взаимодействия генов и излучения, которые могут сделать определенные группы населения более чувствительными к радиационно-индуцированному раку.Гены, представляющие особый интерес, включают BRCA1, BRCA2, ATM, CHEK2, NBS1, XRCC1 и XRCC3.

Проблема радиологической защиты вызывает растущее использование компьютерной томографии (КТ) и диагностического рентгеновского излучения. Если возможно, были бы особенно полезны эпидемиологические исследования следующих групп населения, подвергшихся облучению: (1) последующие исследования лиц, получающих компьютерную томографию, особенно детей; и (2) исследования младенцев, которые испытывают диагностическое воздействие, связанное с катетеризацией сердца, тех, у кого есть периодические воздействия для отслеживания их клинического статуса, и недоношенных детей, которых отслеживают на предмет развития легких с помощью повторных рентгеновских лучей.

Существует необходимость в организации всемирных консорциумов, которые использовали бы аналогичные методы при сборе данных и последующей деятельности. Эти консорциумы должны регистрировать доставленные дозы и технические данные от всех рентгеновских или изотопных методов визуализации, включая КТ, позитронно-эмиссионную томографию и однофотонную эмиссионную компьютерную томографию.

Необходимость исследований 9: Будущие исследования профессионального излучения

Исследования профессионального радиационного облучения, в частности, среди работников атомной промышленности, в том числе работников атомных электростанций, хорошо подходят для прямой оценки канцерогенных эффектов долгосрочного облучения людей низкого уровня.В идеале исследования профессионального облучения должны носить проспективный характер и основываться на индивидуальных оценках доз облучения в реальном времени. По возможности, следует создавать и обновлять национальные регистры радиационного облучения работников по мере накопления дополнительного радиационного облучения и смены работодателя работниками. Эти реестры должны включать, по крайней мере, ежегодные оценки дозы облучения всего тела от внешнего фотонного облучения. Эти регистры воздействия должны быть связаны с регистрами смертности и, если они существуют, национальными регистрами опухолей (и других заболеваний).Также важно продолжить наблюдение за рабочими, подвергшимися воздействию относительно высоких доз, то есть за рабочими АЭС «Маяк» и рабочими, задействованными в ликвидации последствий Чернобыльской аварии.

Необходимость исследований 10: Будущие исследования радиации окружающей среды

В целом, дополнительные экологические исследования лиц, подвергающихся воздействию низких уровней радиации от источников окружающей среды, не рекомендуются. Однако в случае стихийных бедствий, при которых местное население подвергается воздействию необычно высоких уровней радиации, важно, чтобы было быстрое реагирование не только для предотвращения дальнейшего облучения, но и для научной оценки возможных последствий облучения.Собранные данные должны включать основную демографическую информацию о людях, оценки острого и возможного продолжающегося облучения, характер ионизирующего излучения и способы слежения за этими людьми в течение многих лет. Следует рассмотреть возможность включения сопоставимой популяции без облучения. Исследования лиц, подвергшихся воздействию окружающей среды в результате Чернобыльской катастрофы или в результате повторного-

,

Безопасность и здоровье экипажей — космическое ионизирующее излучение | NIOSH

Фотография любезно предоставлена ​​Джули Хаггерти (NCAR)

Космическое ионизирующее излучение

Что нужно знать

Экипажи и пассажиры подвергаются космическому ионизирующему излучению на каждом рейсе. Здесь вы можете узнать больше о космическом ионизирующем излучении, о том, как вы можете подвергнуться облучению, об уровнях воздействия и возможных последствиях для здоровья.

Что такое космическое ионизирующее излучение?

Космическое ионизирующее излучение: внешний значок (или космическое излучение) — это форма ионизирующего излучения, исходящего из космоса.Очень небольшое количество этого излучения достигает Земли. На высоте полета пассажиры и члены экипажа подвергаются более высоким уровням космической радиации.

Воздействие космической радиации на самолет включает:

• галактическое космическое излучение, которое всегда присутствует
• солнечных частиц, иногда называемых «солнечными вспышками»

Известны ли какие-либо последствия для здоровья от космического ионизирующего излучения?

• Международное агентство по изучению рака (IARC) Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) утверждает, что ионизирующее излучение вызывает рак у людей.Также известно, что ионизирующее излучение вызывает проблемы с репродуктивной функцией. Мы более подробно изучаем, связано ли космическое ионизирующее излучение с раком и репродуктивными проблемами.
• В большинстве исследований воздействия радиации на здоровье изучались группы с гораздо более высокими дозами радиации от различных видов радиации (выжившие после атомной бомбы; пациенты, прошедшие лучевую терапию).

Что неизвестно

Мы не знаем, что вызывает большинство проблем со здоровьем, которые могут быть связаны с радиацией, включая некоторые формы рака и проблемы репродуктивного здоровья, такие как выкидыш и врожденные дефекты.Если вы подверглись воздействию космического ионизирующего излучения и у вас возникли проблемы со здоровьем, мы не сможем сказать, было ли это вызвано вашими условиями работы или чем-то еще.

• Мы не знаем, какие уровни космической радиации безопасны для каждого человека.

Какому количеству космического излучения подвергаются члены экипажа?

• Национальный совет по радиационной защите и измерениям сообщил, что летные экипажи имеют самую большую среднегодовую эффективную дозу (3,07 мЗв) среди всех работников США, подвергшихся радиационному облучению. ¹ Другие оценки годового воздействия космического излучения на экипажи составляют от 0,2 до 5 мЗв в год.
• Чтобы оценить дозу галактического космического излучения (а не дозу солнечных частиц) для конкретного полета, посетите внешний значок программы FAA CARI.

Что в руководящих принципах или нормативных актах говорится об уровнях воздействия космического излучения на экипажи?

В США нет официальных предельных доз для экипажей, но существуют национальные и международные рекомендации.

• Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) считает, что летные экипажи подвергаются воздействию космической радиации на своей работе. Они рекомендуют пределы эффективной дозы в 20 мЗв / год в среднем за 5 лет (то есть всего 100 мЗв за 5 лет) для радиационных работников и 1 мЗв / год для населения. Для беременных радиационных работников МКРЗ рекомендует предельную дозу 1 мЗв на протяжении всей беременности. Национальный совет по радиационной защите и измерениям установил рекомендуемый месячный предел радиации 0,5 мЗв во время беременности.
• Государства-члены Европейского Союза требуют оценки воздействия на летные экипажи, когда оно, вероятно, будет более 1 мЗв / год, и корректировки графиков работы, чтобы ни один человек не превышал 6 мЗв / год.
• Мы обнаружили, что некоторые члены экипажа могут подвергаться воздействию космической радиации, превышающей рекомендованную, и, таким образом, могут подвергаться большему риску возможных последствий для здоровья.

Что могут сделать члены экипажа, чтобы уменьшить воздействие космической радиации?

Торги на расписание полетов по сокращению воздействия космической радиации сложны, потому что сокращение одного облучения может увеличить другое.Стаж, образ жизни и личные проблемы также влияют на способность делать этот выбор. Вот некоторые действия, которые вы можете рассмотреть:

• Постарайтесь сократить свое время, работая над очень долгими полетами, полетами в высоких широтах или полетами над полюсами. Это условия полета или места, которые имеют тенденцию увеличивать количество космического излучения, которому подвергаются члены экипажа. Вы можете рассчитать свое обычное воздействие космического излучения. Внешний значок веб-сайта программы CARI FAA позволяет вам вводить информацию для оценки вашей эффективной дозы от галактического космического излучения (а не от солнечных частиц) для полета.
• Если вы беременны или планируете беременность, важно учитывать рабочее облучение, включая космическое излучение. Если вы беременны и знаете о продолжающемся событии, связанном с солнечными частицами, когда вы планируете полет, вы можете подумать о торговле поездками или других действиях по изменению расписания, если это возможно.
  • Что касается бортпроводников, то исследование NIOSH показало, что воздействие космического излучения 0,36 мЗв или более в первом триместре может быть связано с повышенным риском выкидыша.
  • Кроме того, хотя пролет через солнечные частицы случается нечасто, исследование NIOSH и NASA показало, что беременная бортпроводница, летящая через солнечные частицы, может получить больше радиации, чем рекомендовано во время беременности национальными и международными агентствами.
• Относительно событий солнечных частиц:
  • NIOSH подсчитал, что за среднюю 28-летнюю карьеру пилоты пролетают около 6 событий с солнечными частицами.
  • Трудно избежать воздействия солнечных частиц, потому что они часто происходят без предупреждения. Вы можете узнать, активно ли в настоящее время событие солнечной частицы, с помощью следующих источников:

Для получения дополнительной информации

Номер ссылки

¹ Национальный совет по радиационной защите и измерениям. Облучение ионизирующим излучением населения США. Отчет № 160. Рекомендации Национального совета по радиационной защите и измерениям (NCRP). Bethesda, MD: Национальный совет по радиационной защите и измерениям, 2009 г.

,