Как называется радиационная доза с учетом взвешивающего коэффициента излучения: Доза излучения. Взвешивающие коэффициенты. Эквивалентная доза излучения и единицы их измерения

Содержание

Доза излучения. Взвешивающие коэффициенты. Эквивалентная доза излучения и единицы их измерения

Доза ионизирующего излучения — мера действия излученияв какой-либо среде. Величина ДИИ (D) зависит от вида излучения (нейтроны, γ-кванты и т. д.), его интенсивности, энергии частиц, времени облучения и состава облучаемого вещества.

Взвешивающий коэффициент для тканей и органов при расчете эффективной дозы (w_t) — множитель дозы в органах и тканях, используемый для учета чувствительности разных органов и тканей при равномерном облучении всего тела или отдельного органа. Наибольшее значение взвешивающего коэффициента у органов, продуцирующих половые клетки (w_t = 0,20), Наименьшее значение кожа и клетки костных поверхностей (w_t = 0,01).

Эквивалентная доза (Н). Для оценки возможного ущерба здоровью человека в условиях хронического облучения в области радиационной безопасности введено понятие эквивалентной дозы, равной произведению поглощенной дозы D_r, созданной облучением и усредненной по анализируемому органу или по всему организму, на взвешивающий коэффициент w

r (коэффициент качества излучения характеризует опасность данного вида облучения для α=20, для β и γ=1):

Единицей измерения эквивалентной дозы является Дж/кг — Зиверт (Зв). 1 Зв = 100 бэр.

Влияние облучения носит неравномерный характер. Для оценки ущерба здоровью человека за счет различного характера влияния облучения на разные органы (в условиях равномерного облучения всего тела) введено понятие эффективной эквивалентной дозы Е_эфф применяемое при оценке возможных стохастических эффектов — злокачественных новообразований.

Эффективная доза равна сумме взвешенных эквивалентных доз во всех органах и тканях: , где w_t — тканевый весовой множитель, а H

t -эквивалентная доза, поглощенная в ткани — t. Единица эффективной эквивалентной дозы — Зиверт.

Биологическое действие ионизирующего излучения. Дозиметрические величины и единицы их измерения

Дозиметрические величины и единицы их измерения

Когда излучение проходит сквозь материю, оно отдает свою энергию, ионизируя молекулы вещества. Эта энергия называется поглощенной дозой, единицей измерения которой является Грей (Gy, Гр). 1 Грей = 1 Джоуль / кг. Но поглощенная доза не является мерой для оценки вызванного ущерба для организма — должен быть учтен также тип излучения.

Один Грей альфа-излучения наносит вред организму в 20 раз больше, чем один Грей гамма- или бета-излучения. Это различие учитывается коэффициентом качества, отражающим способность излучения данного вида повреждать ткани организма.

Коэффициентом качества для альфа-излучения равен 20, а для бета- и гамма-излучения — 1.

Эквивалентная Доза

Эквивалентная доза (ДЭта) — это поглощенная доза (ДПТ) в органе или ткани (Т), умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения (коэффициент качества) WR. Единицей измерения эквивалентной дозы является Зиверт (Зв).

Эквивалентная доза = Поглощенная доза * коэффициент качества

При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения.

Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения
(коэффициенты качества) WR

Эквивалентная эффективная доза (ДЭФТ) — величина, характеризующая облучение всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности, это сумма произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты (коэффициенты радиационного риска) WT.

Взвешивающие коэффициенты для разных органов и тканей

(коэффициенты радиационного риска) WT

Эффективная доза измеряется в зивертах, (Зв). В ежедневной практике эффективная доза называется дозой облучения. Один зиверт — очень большая доза облучения. Уровень излучения обычно составляет несколько тысячных частей зиверта, и поэтому мы обычно говорим о миллизивертах, (мЗв).

В лучевой терапии ионизирующее излучение направлено только на определенную часть органа, чтобы избежать ненужного облучения здоровой ткани. Повреждение ткани зависит от объема, в котором было поглощено некоторое количество лучистой энергии. Маленький объем может выдерживать большую дозу чем большой объем. Таким образом, имеется важное различие между дозой на орган и дозой на все тело.

Чтобы сравнить действие излучения по риску повреждения, доза облучения органа преобразована в дозу облучения всего тела — эффективный эквивалент дозы.

Например:

а) эквивалентная доза облучения легких составила 0,02 мЗв. Коэффициент радиационного риска для легких составляет 0,12. Какова эффективная эквивалентная доза облучения на все тело?

Составляется пропорция: х — 1; 0,2 мЗв — 0,12. Отсюда: х=(1х0,2)/0,12.

Т.о. эффективная эквивалентная доза на все тело составляет: 1,67 мЗв.

б) Доза на тело составила 1 мЗв, какова эквивалентная доза облучения легких, если весовой коэффициент для легких равен 0,12?

Составляется пропорция: 1 мЗв — 1 (весовой коэффициент на все тело), х — 0,12; Тогда х= (1х0,12)/1. Т.о. экв.доза облучения пегкну составив 0 19 мЗв

Мощность Дозы

Мощность дозы — доза облучения в единицу времени. Она, обычно, представляется в мил- лизиверт в час — мЗв/ч (mSv/h).

Доза облучения работника зависит от мощности дозы источника так же, как расстояние зависит от скорости. Это проиллюстрировано на рисунке 2.9

Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы

8 . Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы (W_R) — используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов.

Фотоны любых энергий…………………………………………………………. 1

Электроны и мюоны любых энергий……………………………………… 1

Нейтроны с энергией менее 10 кэВ ………………………………………. 5

от 10 кэВ до 100 кэВ ………………………………………………………… 10

от 100 кэВ до 2 МэВ………………………………………………………….. 20

от 2 МэВ до 20 МэВ…………………………………………………………… 10

более 20 МэВ ……………………………………………………………………. 5

Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи…….. 5

Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра……………………. 20

Примечание: Все значения относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутреннего облучения — испускаемому при ядерном превращении.

Смотри также родственные термины:

8. Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы ( W_r ) — используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов

Фотоны любых энергий __________________________________	1
Электроны и мюоны любых энергий _______________________	1
Нейтроны с энергией менее 10 кэВ ________________________	5
от 10 до 100 кэВ ______________________________________	10
от 100 кэВ до 2 МэВ ___________________________________	20
от 2 до 20 МэВ ________________________________________	10
более 20 МэВ _________________________________________	5
Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи _____	5
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра _____________	20

Примечание. Все значения относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутреннего облучения — испускаемому при ядерном превращении.

3.8. Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы ( W_R) — используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов

Фотоны любых энергий ……………… 1

Электроны и мюоны любых энергий …………. 1

Нейтроны с энергией менее 10 кэВ ………….. 5

от 10 кэВ до 100 кэВ …………….. 10

от 100 кэВ до 2 МэВ …………….. 20

от 2 МэВ до 20 МэВ …………….. 10

более 20 МэВ ……………….. 5

Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи ….. 5

Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра ………20

Примечание. Все значения относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутреннего облучения — испускаемому при ядерном превращении.

8. Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы ( W_R) — используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов

Фотоны любых энергий _______________________________________________1

Электроны и мюоны любых энергий ____________________________________1

Нейтроны с энергией менее 10 кэВ ______________________________________5

от 10 до 100 кэВ _________________________________________10

от 100 кэВ до 2 МэВ _____________________________________20

от 2 до 20 МэВ __________________________________________10

более 20 МэВ ___________________________________________5

Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи _______5

Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра ______________20

8. Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы (W_R) — используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов.

Фотоны любых энергий	1
Электроны и мюоны любых энергий	1
Нейтроны с энергией менее 10 кэВ	5
от 10 кэВ до 100 кэВ	10
от 100 кэВ до 2 МэВ	20
от 2 МэВ до 20 МэВ	10
более 20 МэВ	5
Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи	5
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра	20

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

Взвешивающий радиационный коэффициент (wr)

Вид и энергия излучения	Радиационный коэффициент W_R
Фотоны всех энергий	1
Электроны и мюоны всех энергий	1
Нейтроны с энергией:
менее 10 кэВ	2
10-100 кэВ	4
более 100 кэВ до 2 МэВ	12
более 2 МэВ до 20 МэВ	8
более 20 МэВ	5
Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи	5
α-частицы, продукты деления, тяжелые ядра	20

тканях организма. Как видно из табл. 1.6, при одной и той же поглощенной дозе нейтронное и α-излучение вызывают, соответственно, в 2-12 и 20 раз больший поражающий эффект, чем фотонное излучение.

При облучении человека, возникают биологические эффекты, величина которых определяет степень радиационной опасности. Для любого вида излучения, наблюдаемые радиационные эффекты пропорциональны поглощённой энергии. Поэтому ранее эквивалентную дозу рассчитывали как произведение поглощённой дозы на коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ).

D_Э = D•К_ОБЭ

Относительная биологическая эффективность (ОБЭ) — относительная способность различных типов излучений вызывать сходные биологические эффекты. В качестве эталонного излучения принято моноэнергетическое 200 кэВ рентгеновское излучение. Эффекты оцениваются как обратное отношение поглощенных доз для разных типов излучений, которые приводят к биологическому эффекту одинаковой выраженности. Из-за сложности его определения на практике применяется более простой параметр, именуемый взвешивающим коэффициентом для тканей и органов (W_T).

Единицей измерения эквивалентной дозы излучения в системе СИ является Зиверт (Зв), названный так по имени шведского радиобиолога Р. М. Зиверта. Она используется в радиационной безопасности для учета стохастических эффектов, возникающих при воздействии различных видов ионизирующих излучений (кратковременное или хроническое облучение любого органа и всего тела дозами ниже порогов детерминистских эффектов). Таким образом, эта единица учитывает неблагоприятные биологические последствия облучения в малых дозах.

Внесистемной единицей эквивалентной дозы является бэр (биологический эквивалент рада, ранее её определяли как биологический эквивалент рентгена). Считается, что это такая поглощенная доза излучения, которая вызывает тот же биологический эффект, что и 1 рад γ-излучения. (в английской транскрипции — Rem от Roentgen Equivalent of Man). Поскольку коэффициент качества β- и γ-излучений равен 1, то на местности, загрязненной радиоактивными веществами при внешнем облучении соотношения между единицами облучения следующее:

1 Зв = 1 Гр =100 рад =100 бэр =100 Р, или

1 Зв = 1 Гр; 1 бэр = 1 рад; 1 рад  1 Р.

Между тем равенство 1 Зв = 100 бэр неверно. В самом деле, при экспозиционной дозе 1 Р в 1 см³ воздуха должно образовываться 2,083•10⁹ пар ионов при средней энергии на один акт ионизации (E_и) = 34 эВ. После пересчета на 1 г воздуха получается, что 1 Р является эквивалентом 0,114 эрг/см³ ≈ 87,7 эрг/г ≈ 0,877 рад. Таким образом, соотношение между поглощенной дозой излучения, выраженной в радах, и экспозиционной дозой фотонного излучения, выраженной в рентгенах, для воздуха имеет вид: 1 Р ≈ 0,877 рад. По-видимому, тот факт, что 1 Р практически эквивалентен 1 рад, позволял ранее многим авторам считать бэр эквивалентом рентгена, как это до 1963 г. беспрекословно считалось. Но с 1963 г. бэр определяют как биологический эквивалент рада, как этого и требует определение единицы эквивалентной дозы.

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

Удельная эквивалентная доза (h) – эквивалентная доза при флюенсе одна частица на квадратный метр: h = H / Ф.

Знание величины поглощённой дозы оказывается недостаточным для оценки степени радиационной опасности. В радиационной безопасности для интегрированной оценки возможного ущерба здоровью человека в условиях хронического облучения с учетом различного характера влияния облучения на разные органы введено понятие эффективной эквивалентной дозы.

Эффективная доза (эффективная эквивалентная доза, Н_E) или, как её ещё называют, приведенная эффективная доза, характеризует величину эффективной эквивалентной дозы облучения, получаемой человеком за определенный промежуток времени (как правило, за год). Величина дозы представляет сумму средних эквивалентных доз Н_T в различных органах или тканях, взвешенных с коэффициентами W_T = Н_E⁼ ∑ W_T Н_T.

Приведенная эффективная доза измеряется в Зивертах (Зв, Sv), либо миллизивертах (мЗв, mSv) в год. Используется также и внесистемная единица – бэр. Например, полученная щитовидной железой эквивалентная доза в 20 бэр равна эффективной дозе в 0,6 бэр.

Для профессионалов – персонала, работающего с источниками радиации, величина эффективной дозы не должна превышать 1000 мЗв (1 Зв) за период трудовой деятельности (50 лет), а для населения за период жизни (70 лет) — 70 мЗв. От природных источников она не должна превышать 5 мЗв/год, а в производственных условиях мощность эффективной дозы γ-излучения не должна быть выше 2,5 мкЗв/ч.

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов (W_T) – множители эффективной эквивалентной дозы в органах и тканях, используемые при радиационной защите для расчета эффективной эквивалентной дозы. Они приведены в «Нормах радиационной безопасности нашей республики – НРБ-2000» (табл. 1.7).

Таблица 1.7

Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения

Вид излучения и диапазон энергии	Взвешивающий коэффициент W_R
Фотоны любых энергий	1
Электроны и мюоны любых энергий	1
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра	20
Нейтроны с энергией:
менее 10 кэВ	5
от 10 кэВ до 100 кэВ	10
от 100 кэВ до 2 МэВ	20
от 2 МэВ до 20 МэВ	10
более 20 МэВ	5

Риск развития стохастических последствий облучения организма человека зависит не только от эквивалентной дозы, но и от радиочувствительности тканей или органов, подвергшихся облучению. Величина воздействия ионизирующего излучения, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности, называется Эффективная доза (E). E представляет собой сумму произведений эквивалентных доз в тканях и органах тела на соответствующие взвешивающие коэффициенты и выражается соотношением:

где H_T — эквивалентная доза в ткани или органе T; W_T — взвешивающий коэффициент для органа или ткани T.

Взвешивающий коэффициент W_T характеризует относительный вклад данного органа или ткани в суммарный ущерб здоровью из-за развития стохастических эффектов. Сумма W_T равна 1. Рекомендуемые МКРЗ (публикация 60) и НРБ-2000 значения взвешивающих коэффициентов W_T приведены в таблице 1-3.

Системная единица эффективной дозы — зиверт (Зв, Sv); внесистемная единица — бэр. Один Зв равен 100 бэр (табл. 1-4).

Таблица 1-3

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы (wt)

Ткань или орган	W_T	Ткань или орган	W_T
Гонады	0.20	Печень	0.05
Красный костный мозг	0.12	Пищевод	0.05
Толстый кишечник	0.12	Щитовидная железа	0.05
Легкие	0.12	Кожа	0.01
Желудок	0.12	Клетки костных поверхностей	0,01
Мочевой пузырь	0.05	Клетки костных поверхностей	0,01
Молочные железы	0.05	Остальное	0.05*

* «Остальное» включает надпочечники, головной мозг, экстраторакальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку.

Таблица 1-4

Соотношение между системными и внесистемными единицами доз

Величина и ее символ	Единица СИ	Внесистемная единица	Соотношение между единицами
Экспозиционная доза, X	Кл/кг	Р	1 Кл/кг = 3.88∙10³ Р 1 Р = 2.58∙10^–4 Кл/кг
Поглощенная доза, D	Гр (Дж/кг)	рад	1 Гр = 100 рад 1 рад = 0.01 Гр
Эквивалентная доза, H	Зв	бэр	1 Зв = 100 бэр 1 бэр = 0.01 Зв
Эффективная доза, E	Зв	Бэр	1 Зв = 100 бэр 1 бэр = 0.01 Зв

Для оценки эффектов облучения группы людей используют коллективные дозы:

а) коллективная эквивалентная доза (S_T) в ткани T применяется для выражения общего облучения конкретной ткани или органа у группы лиц; она равна произведению числа облученных лиц на среднюю эквивалентную дозу в органе или ткани;

б) коллективная эффективная доза (S) относится к облученной популяции в целом; она равна произведению средней эффективной дозы на число лиц в облученной группе.

В определении коллективной эквивалентной и коллективной эффективной доз не указано время, за которое получена доза. Поэтому при расчете коллективных доз всегда должно быть четкое указание на период времени и группу лиц, по которым проводился данный расчет.

Коллективные дозы используют для оценки лучевой нагрузки на популяцию и риска развития стохастических последствий действия ионизирующих излучений. Единицы коллективных доз — человеко-зиверт и человеко-бэр.

Значение коллективной дозы, разделенное на число членов облученной группы называется «подушная доза» (per caput dose, Зв).

Линейная плотность ионизации (удельная ионизация) — это число пар ионов, образованных заряженной частицей на микрометр пробега в веществе.

Линейная передача энергии (ЛПЭ) — средняя энергия, теряемая заряженной частицей на единице длины ее пробега в веществе. За единицу измерения принимают килоэлектрон-вольт на микрометр пути (кэВ/мкм). Для электрически нейтральных видов излучения ЛПЭ не применяется, но используется значение ЛПЭ вторичных заряженных частиц, образующихся в веществе. В зависимости от ЛПЭ все излучения делятся на редкоионизирующие (ЛПЭ < 10 кэВ/мкм) и плотноионизирующие (ЛПЭ > 10 кэВ/мкм) (пограничная величина 10 кэВ/мкм). К редкоионизирующим излучениям относят бета-, гамма- и рентгеновское излучения, к плотноионизирующим относят альфа- и нейтронное излучения. ЛПЭ заряженных частиц возрастает по мере снижения их скорости, поэтому в конце пробега отдача энергии заряженной частицей максимальна.

Таким образом, физические механизмы, при посредстве которых частицы вызывают ионизацию атомов, различны и зависят от вида частиц и их энергии.

Рассмотрим особенности взаимодействия с веществом различных видов излучений.

Альфа-излучениепредставляет собой поток альфа-частиц и обладает высокой ионизирующей способностью, образуя несколько десятков тысяч пар ионов на микрометр пробега в веществе. По мере продвижения альфа-частицы в веществе плотность ионизации возрастает в несколько раз (с 20 000 до 80 000 пар ионов на 1 мкм пути) и затем, практически при завершении пробега, резко падает (рис. 1-6).

График, отражающий зависимость ЛПЭ альфа-излучения от пройденного в веществе пути, носит название кривой Брегга.

Эту особенность взаимодействия используют при лечении опухолей, т. к. она позволяет сосредоточить значительную энергию на глубине пораженной ткани при минимальном рассеянии в здоровых тканях. Траектории альфа-частиц в веществе прямолинейны, что связано с их большой массой. Пробег в воздухе составляет несколько сантиметров, в жидкостях и биологических тканях — от 10 до 100 мкм. Несмотря на небольшую глубину проникновения альфа-частиц в живую ткань, их разрушительное действие весьма значительно из-за высокой ионизирующей способности. Элементарной защитой от внешнего -излучения может служить любой плотный материал даже незначительной толщины, например, лист бумаги.

Бета-излучение представляет собой поток -частиц. Бета-излучение обладает меньшей ионизирующей способностью по сравнению с -излучением. Бета-частица образует несколько десятков пар ионов на микрометр пробега в веществе. При этом, кроме ионизации за счет торможения электронов в веществе (особенно в веществе, состоящем из атомов с большим порядковым номером), возникает тормозное рентгеновское излучение. Чем выше энергия излучения, тем более жестким будет тормозное излучение. Это свойство потока электронов используется в рентгеновских трубках. Из-за малой массы -частицы при продвижении в веществе отклоняются на большие углы, поэтому траектория их очень извилиста. Проникающая способность -частиц в воздухе измеряется метрами, а в биологической ткани составляет несколько сантиметров. Элементарная защита от -излучателей — тонкий слой легкого металла (алюминиевая фольга).

Гамма-излучение представляет собой поток -квантов и является одним из наиболее проникающих. Его проникающая способность зависит как от энергии -квантов, так и от свойств вещества. В процессе прохождения через вещество -кванты (фотоны) взаимодействуют с электронами атомов, электрическим полем ядра, а также с нейтронами и протонами, входящими в состав ядра. В результате этих взаимодействий происходит ослабление плотности потока излучения благодаря рассеянию -квантов и передачи их энергии атомам среды. Гамма-кванты относятся к косвенно ионизирующему излучению. По отношению к фотонному излучению говорить о длине свободного пробега неверно, так как, какой бы толщины ни была среда, данное излучение полностью не поглощается, а лишь ослабляется в любое заданное число раз. Ослабление гамма-излучения в веществе происходит за счет различных эффектов взаимодействия: фотоэффекта, эффекта Комптона, эффекта образования пары «электрон-позитрон».

При фотоэлектрическом поглощении (фотоэффекте) фотоны (-кванты) полностью передают свою энергию электронам внутренней орбитали атома. При этом фотон поглощается, а его энергия, равная энергии его оболочки (орбитали), расходуется на отрыв электрона и сообщение ему кинетической энергии. В результате электрон вырывается из поля атома и производит в дальнейшем ионизацию вещества (рис. 1-7).

Место выбитого фотоэлектрона занимает другой электрон с более высокой орбитали, что сопровождается испусканием низкоэнергетического характеристического рентгеновского излучения или Оже-электронов. Чем больше энергия связи электрона, чем ближе он находится к ядру, тем больше вероятность передачи ему всей энергии -кванта. По этой же причине с ростом номера элемента или его заряда вероятность фотоэффекта возрастает. Очевидно в то же время, что с увеличением энергии излучения она быстро падает.

Возникновение фотоэффекта наиболее характерно для мягкого -излучения (до 0,5 Мэв). Учитывая тот факт, что для биологических тканей энергия выбивания электрона не превышает 0,5 Мэв, можно говорить о наибольшей вероятности именно этого эффекта при поглощении мягкого -излучения.

Суть комптоновского рассеивания (Комптон-эффекта) заключается в том, что фотон (-квант) передает электрону лишь часть своей энергии, а сам меняет направление своего движения. В отличие от фотоэффекта такое рассеивание происходит, в основном, на электронах внешних оболочек атомов с минимальной энергией связи. С ростом энергии излучения вероятность такого взаимодействия снижается, но медленнее, чем при фотоэффекте (рис. 1-8).

Выбитый электрон производит в дальнейшем ионизацию. Затем вторичный фотон может вновь претерпевать эффект Комптона и т. д. Этот эффект наиболее вероятен при энергии -квантов 0,5–1 МэВ.

Образование пары электрон-позитрон возможно только при значительной энергии -кванта (>1 МэВ). Такой квант взаимодействует с атомным ядром и в его поле преобразуется в пару частиц — электрон и позитрон (рис. 1-9).

Эти частицы производят в дальнейшем ионизацию. Позитрон, встречая на своем пути электрон, может соединиться с ним и превратиться в 2 фотона (эффект аннигиляции). Образующиеся фотоны поглощаются средой в результате эффекта Комптона или фотоэффекта.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов. Нейтроны не имеют заряда, поэтому беспрепятственно проникают вглубь атомов, взаимодействуя непосредственно с ядрами. При этом возможны следующие эффекты взаимодействия:

упругое рассеяние;
неупругое рассеяние;
поглощение (радиационный захват).

При упругом рассеянии нейтрон передает ядру часть своей энергии и отклоняется от первоначального направления (рис. 1-10). Ядро, с которым взаимодействует нейтрон (так называемое ядро отдачи), начинает двигаться и ионизировать другие атомы и молекулы.

Такой эффект наиболее характерен для быстрых нейтронов. Самый важный пример упругого рассеяния — рассеяние на ядрах водорода (протонах). При этом нейтрон передает протону более половины своей энергии с образованием протона отдачи. Поэтому для замедления быстрых нейтронов используют вещества, содержащие водород (вода, парафин).

При неупругом рассеянии часть кинетической энергии нейтрона тратится на возбуждение ядра отдачи, которое затем переходит в стабильное состояние, излучая гамма-квант (рис. 1-11).

Нейтроны могут поглощаться ядрами (радиационный захват). При этом ядро переходит в возбужденное состояние и испускает гамма-квант (рис. 1-12) или частицы (протон, нейтрон, альфа-частицу).

Следовательно, в результате радиационного захвата многие вещества становятся радиоактивными с образованием так называемой «наведенной» активности. Этот эффект наиболее характерен для медленных нейтронов. Лучшими поглотителями медленных нейтронов являются кадмий и бор.

Коллективная доза излучения — это… Что такое Коллективная доза излучения?

Коллективная доза излучения

Collective radiation dose

сумма индивидуальных доз излучения различных категорий облучаемых лиц за определенный промежуток времени. Измеряется в человеко-зивертах (чел-Зв).

Термины атомной энергетики. — Концерн Росэнергоатом, 2010

Кожух реактора
Коллектор

Смотреть что такое «Коллективная доза излучения» в других словарях:

коллективная доза излучения — Сумма индивидуальных доз излучения различных категорий облучаемых лиц за определенный промежуток времени. Измеряется в человеко зивертах (чел Зв). [http://pripyat.forumbb.ru/viewtopic.php?id=25] Тематики атомная энергетика в целом EN collective… … Справочник технического переводчика
Доза излучения — Доза излучения в физике и радиобиологии величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества, ткани и живые организмы. Содержание 1 Экспозиционная доза 2 Поглощенная доза … Википедия
ДОЗА — (от греч. dosis доля, порция, приём) излучения, энергия ионизирующего излучения, поглощённая облучаемым в вом и рассчитанная на единицу его массы (поглощённая доза). Поглощённая энергия расходуется на нагрев в ва и на его хим. и физ. превращения … Физическая энциклопедия
Доза ионизирующего излучения — Доза излучения в физике и радиобиологии величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества и живые организмы. Содержание 1 Экспозиционная доза 2 Поглощенная доза 3 Экви … Википедия
Доза (облучение) — Доза излучения в физике и радиобиологии величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества и живые организмы. Содержание 1 Экспозиционная доза 2 Поглощенная доза 3 Экви … Википедия
Доза в радиобиологии — Доза излучения в физике и радиобиологии величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества и живые организмы. Содержание 1 Экспозиционная доза 2 Поглощенная доза 3 Экви … Википедия
Доза облучения — Доза излучения в физике и радиобиологии величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества и живые организмы. Содержание 1 Экспозиционная доза 2 Поглощенная доза 3 Экви … Википедия
Доза ионизирующего излучения — мера действия излучения в какой л. среде. Величина Д. и. и. (D) зависит от вида излучения (нейтроны, γ кванты и т. д.), его интенсивности, энергии частиц, времени облучения и состава облучаемого вещества. Различают поглощенную дозу, удельную… … Российская энциклопедия по охране труда
Доза — основная мера экспозиции, характеризующая количество химического вещества, воздействующее на организм. Источник: Р 2.1.10.1920 04: Руководство по оценке риска д … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Доза эквивалентная — 7. Доза эквивалентная поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения. Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв). Источник: ПРБ АС 99: Правила радиационной безопасности … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Взвешивающие коэффициенты wr для отдельных видов излучений при расчете эквивалентной дозы

Вид излучения	W_R
фотоны любых энергий	1
Электроны любых энергий	1
Нейтроны с энергией менее 10 кэВ	5
от 10 кэВ до100 кэВ	10
от 100 кэВ до 2 МэВ	20
от 2 МэВ до 20 МэВ	10
более 20 МэВ	5
Протоны, кроме протонов отдачи, с энергией более 2 МэВ	5
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра	20

При одновременном воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения:

, гдеH_R— эквивалентная дозадля излучения типа R.

Единица для эквивалентной дозы в СИ та же, что и поглощенной дозы, а именно Дж/кг, но со специальным наименованием – зиверт, Зв. Названа в честь Рольфа Зиверта — известного шведского ученого, первого председателя Международной комиссии по радиологической защите, внесшего большой вклад в различные области радиационной безопасности. Иными словами, зиверт — единица эквивалентной дозы любого вида излучения в биологической ткани, которое создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр образцового рентгеновского или-излучения. В качестве образцового излучения обычно принимают рентгеновское излучение с граничной энергией 200 кэВ. Предпочтительной единицей эквивалентной дозы является мЗв. Эквивалентная доза допустима к применению при ее значениях, не превышающих нескольких сотен мЗв при облучении всего тела человека.

Внесистемная единица эквивалентной дозы — бэр (биологический эквивалент рада). Бэр — единица эквивалентной дозы любого вида излучения в биологической ткани, которое создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 рад образцового рентгеновского или -излучения. Таким образом, 1 бэр = 0,01 Зв.

Эквивалентная доза, отнесенная к единице времени, называется мощностью эквивалентной дозы:

Предпочтительной единицей мощности эквивалентной дозы является мкЗв/час вне зависимости от размера величины.

Эффективная доза.Разные органы или ткани имеют разные чувствительности к излучению. Известно, например, что при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение гонад (половые железы) особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому в последние годы для случаев неравномерного облучения разных органов или тканей тела человека введено понятие эффективной дозы Е.

Для определения этой величины необходимо ввести понятие риска. Риск — вероятность возникновения неблагоприятных последствий для человека (частота смертельных случаев, снижение продолжительности жизни, частота возникновения профессиональных заболеваний, травматизма, нетрудоспособности и т.д.) вследствие облучения, аварии или другой причины, проявление которой носит стохастический характер

Эффективная доза E- величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности.

Эффективная доза Eопределяется как сумма произведений эквивалентной дозы в органе или ткани Т на соответствующий взвешивающий коэффициент W_Tдля данного органа или ткани:

, гдеH_T— средняя эквивалентная доза в органе или тканиТ, аW_T– взвешивающий коэффициент для органа или тканиТ, представляющий собой отношение стохастического риска смерти от отдаленных последствий облученияТ-го органа или ткани к риску смерти от равномерного облучения всего тела при одинаковых эквивалентных дозах. Таким образом, W_Tопределяет весовой вклад данного органа или ткани в риск неблагоприятных последствий для организма при равномерном облучении:

Эффективная доза также как эквивалентная доза измеряется в зивертах.

В таблице 1.2.2 приведены, рекомендованные для проведения расчетов радиационной защиты Нормами радиационной безопасности (НРБ-99), взвешивающие коэффициенты.

При пользовании рекомендованными данными учитывать, что “Остальное” включает надпочечники, головной мозг, экстраторокальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку. В тех исключительных случаях, когда один из перечисленных органов или тканей получает эквивалентную дозу, превышающую самую большую дозу, полученную любым из двенадцати органов или тканей, для которых определены взвешивающие коэффициенты W_T, следует приписать этому органу или ткани взвешивающий коэффициент, равный 0,025, а оставшимся органам или тканям из рубрики “Остальное” приписать суммарный коэффициент, равный 0,25.

Таблица 1.2.2

Взвешивающие коэффициенты W_T для тканей и органов при расчете эффективной эквивалентной дозы

Орган или ткань	Заболевание	W_T
Гонады	Наследственные дефекты	0,20
Костный мозг (красный)	Лейкемия	0,12
Толстый кишечник	Рак	0,12
Легкие	Рак	0,12
Желудок	Рак	0,12
Мочевой пузырь	Рак	0,05
Грудная железа	Рак	0,05
Печень	Рак	0,05
Пищевод	Рак	0,05
Щитовидная железа	Рак	0,05
Кожа	Рак	0,01
Клетки костных поверхностей	Злокачественные новообразования	0,01
Остальное	То же	0,05

Наряду с перечисленными выше дозовыми характеристиками вводятся такие дозовые характеристики как эффективная (эквивалентная) годоваядоза и эффективная (эквивалентная) коллективнаядоза.

Эффективная (эквивалентная) годоваядоза– сумма эффективной (эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалентной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за тот же год.

Коллективная эффективная (эквивалентная) доза мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения; она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица измерения коллективной дозы – человеко-зиверт (чел.-Зв.).

Экспозиционная доза. На практике до последнего времени используется также внесистемная единица экспозиционной дозы – рентген. Рентген – это единица экспозиционной дозы фотонного излучения, при прохождении которого через 0,001293 г воздуха в результате завершения всех ионизационных процессов в воздухе создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака. . Использование этой дозовой характеристики не рекомендуется после 1 января 1990 г., так как экспозиционная доза была введена только для фотонного излучения, поэтому она не может использоваться в полях часто встречающегося на практике смешанного излучения разных видов. Даже и для фотонного излучения область практического использования этой величины ограничена энергией 3 МэВ.

Примерные задачи к параграфу 1.2.

Задача 1.Поглощенная дозаD_н в ткани при облучении потоком нейтронов с энергией более 20 МэВ составляет 100 мкГР. Какой поглощенной дозе фотонного излученияD_ф она соответствует по биологическому эффекту ?

Задача 2.Поглощенная дозаD_ф в ткани при облучении потоком фотонов составляет 100 мкГР. Какой поглощенной дозе альфа-излученияD_а она соответствует по биологическому эффекту ?

Задача 3. При рентгеновском обследовании грудной клетки средняя эквивалентная доза облучения легких составила 180 мкЗв; молочной железы – 30 мкЗв; щитовидной железы — 50 мкЗв; красного костного мозга – 110 мкЗв; гонад – 10 мкЗв; поверхности костной ткани – 23 мкЗв; желудка, кишечника, печени, почек, поджелудочной железы – по 20 мкЗв. Облучением остальных органов и тканей можно пренебречь. Определить эффективную дозу, полученную пациентом при обследовании.

Радиационный риск от медицинских изображений

перейти к содержанию

Поиск
телега
Администратор

ТЕМЫ ЗДОРОВЬЯ ▼

Просмотр по теме

Здоровье сердца «Назад
- Артериальное давление
- Холестерин
- Заболевание коронарной артерии
- Сердечный приступ
- Сердечная недостаточность
- Сердечные препараты
- Ход
Разум и настроение «Назад
- Наркомания
- Взрослые и дети СДВГ
- Болезнь Альцгеймера и деменция
- Беспокойство
- Депрессия
- Улучшение памяти
- Психическое здоровье
- Позитивная психология
- Напряжение
боль «Назад
- Артрит
- Боль в спине
- Головная боль
- Замена сустава
- Другая боль
Оставаться здоровым «Назад
- Старение
- Баланс и мобильность
- Диета и похудание
- Энергия и усталость
- Физические упражнения и фитнес
- Здоровое питание
- Физическая активность
- Скрининговые тесты для мужчин
- Скрининговые тесты для женщин
- Сон
рак «Назад
- Рак молочной железы
- Колоректальный рак
- Другие виды рака
- Здоровье и болезни простаты
- Рак кожи
Заболевания и состояния «Назад
- Взрослые и дети СДВГ
- Болезнь Альцгеймера и деменция
- Диабет
- Здоровье пищеварительной системы
- Болезнь сердца
- Другие болезни и состояния
- Остеопороз
- Ход
- Заболевания щитовидной железы
Мужское здоровье «Назад
- Контроль рождаемости
- Эректильная дисфункция
- Физические упражнения и фитнес
- Здоровое питание
- Сексуальное здоровье мужчин
- Рак простаты
- Здоровье и болезни простаты
- Скрининговые тесты для мужчин
Женское здоровье «Назад
- Контроль рождаемости
- Здоровье и болезни груди
- Физические упражнения и фитнес
- Здоровое питание
- Менопауза
- Остеопороз
- Беременность
- Скрининговые тесты для женщин
- Сексуальное здоровье женщин
Здоровье детей «Назад
- Взрослые и дети СДВГ
- Аутизм
- Основные этапы развития
- Нарушения обучаемости

Правила радиационной защиты

Поглощенная доза

Поглощенная доза означает частное, выделенное серым цветом, полученное путем деления энергии, поглощенной в результате воздействия излучения, на массу тела или части тела, которая поглощает излучение. (поглощенная доза)

Закон

Закон означает Закон о ядерной безопасности и контроле . (Loi)

остаток беременности

остаток беременности означает период с момента письменного уведомления лицензиата о беременности до конца беременности.(reste de la grossesse)

совершено

совершено означает в отношении дозы радиации, полученной органом или тканью от ядерного вещества в течение 50 лет после попадания вещества в организм лица в возрасте 18 лет и старше или в период, начинающийся при приеме и заканчивающийся в возрасте 70 лет, после того, как он принят в организм человека в возрасте до 18 лет. (engagée)

дозиметр

дозиметр означает устройство для измерения дозы излучения, которое носит или переносит человек.(dosimètre)

эффективная доза

эффективная доза означает сумму произведений в зивертах, полученную путем умножения эквивалентной дозы излучения, полученной каждым органом или тканью и переданной каждому органу или ткани, указанной в столбце 1 элемент Приложения 1 с помощью весового коэффициента, указанного в столбце 2 этого элемента. (Эффективная доза)

Эквивалентная доза

Эквивалентная доза означает произведение в зивертах, полученное путем умножения поглощенной дозы излучения типа, указанного в столбце 1 позиции Приложения 2, на взвешивание коэффициент, указанный в столбце 2 этого пункта.(эквивалентная доза)

количество исключений

количество исключений имеет то же значение, что и в разделе 1 Правил по ядерным веществам и радиационным устройствам . (количество исключений)

пятилетний период дозиметрии

пятилетний период дозиметрии означает период в пять календарных лет, начинающийся 1 января года, следующего за годом вступления в силу настоящих Правил. , и каждые пять календарных лет после этого периода.(période de dosimétrie de cinq ans)

лицензируемая деятельность

лицензированная деятельность означает деятельность, описанную в любом из параграфов 26 (a) — (f) Закона, которую лицензия дает лицензиату право осуществлять , (activité autorisée)

лицензиат

лицензиат означает лицо, имеющее лицензию на осуществление деятельности, описанной в любом из параграфов 26 (a) — (f) Закона. (titulaire de permis)

годичный период дозиметрии

годичный период дозиметрии означает период в один календарный год, начинающийся 1 января года, следующего за годом вступления в силу настоящих Правил, и каждый период в один календарный год после этого периода.(période de dosimétrie d’un an)

дочерние продукты радона

дочерние продукты радона означают следующие продукты радиоактивного распада радона 222: висмут 214, свинец 214, полоний 214 и полоний 218. (produit de filiation du радон)

кожа

кожа означает слой клеток внутри кожи, которые находятся на 7 мг / см ² ниже поверхности. (peau)

рабочий

рабочий означает лицо, которое выполняет работу, указанную в лицензии.(travailleur)

рабочий уровень

рабочий уровень означает концентрацию дочерних продуктов радона в лм ³ воздуха с потенциальной альфа-энергией 2,08 × 10 ^-5 Дж (unité alpha)

месяц рабочего уровня

месяц рабочего уровня означает воздействие в результате вдыхания воздуха, содержащего один рабочий уровень, в течение 170 часов. (unité alpha-mois)

видов лучевой терапии | SEER Training

Существует два основных вида лучевой терапии: внешнее лучевая терапия (телетерапия) и внутренняя лучевая терапия (брахитерапия).

Внешняя лучевая лучевая терапия (телетерапия)

Внешняя лучевая лучевая терапия — это излучение, доставляемое из удаленного источника извне тела и направленное на место рака пациента. Системы, которые производят различные типы излучения для внешней лучевой терапии, включают ортовольтные рентгеновские аппараты, аппараты Cobalt-60, линейные ускорители, аппараты протонного луча и аппараты нейтронного луча.Онколог-радиолог принимает решение относительно типа системы, которая лучше всего подходит для лечения конкретного больного раком. Наружная лучевая терапия — это вариант лучевой терапии, используемый для большинства онкологических больных. Он используется для лечения многих типов опухолей, включая рак области головы и шеи, груди, легких, толстой кишки и простаты.

В зависимости от расположения опухоли для дистанционной лучевой терапии используются разные уровни излучения. Низкоэнергетическое излучение не проникает очень глубоко в организм и используется в основном для лечения поверхностных опухолей, таких как рак кожи.Радиация высокой энергии используется для лечения других более глубоких форм рака.

Стереотаксическая лучевая терапия включает в себя фокусировку луча излучения на небольшой площади и введение очень высоких доз. Терапия нацелена на опухоль с разных направлений, поэтому лучи радиации сходятся на опухоли. Таким образом, идеальное количество радиации, необходимое для разрушения опухолевых клеток, доставляется непосредственно к опухоли, в то время как количество воздействия на область, окружающую опухоль, сводится к минимуму. Стереотаксическая лучевая терапия очень эффективна при лечении небольших опухолей, например, в голове и головном мозге.

Наружная лучевая терапия безболезненна. Большинству пациентов не нужно оставаться в больнице во время дистанционной лучевой терапии. Пациенты не видят и не чувствуют фактического лечения. Многие пациенты могут идти домой после каждого сеанса лечения, и большинство пациентов могут даже продолжать свою обычную повседневную деятельность. Источники внешнего лучевого излучения могут включать, но не ограничиваются ими: рентгеновское излучение, кобальт, линейный ускоритель, нейтронный пучок, бетатрон, спрей-излучение, стереотаксическую радиохирургию, такую как гамма-нож, и пучок протонов.

Гамма-нож

Разработанный в 1968 году шведскими профессорами Ларсом Лекселлом и Борге Ларссоном, гамма-нож (иногда называемый «Гамма-нож Лекселла-Ларссона») представляет собой высокотехнологичный инструмент, используемый для лечения артериовенозных мальформаций (АВМ), лицевых болей, доброкачественных и злокачественных опухолей головного мозга. и другие функциональные нарушения головного мозга. Уникальность гамма-ножа в том, что он успешно лечит эти состояния без разреза. Вместо этого он использует концентрированную дозу излучения от источников кобальта-60.В общей сложности 201 луч радиации пересекаются, образуя мощный инструмент, сфокусированный на целевой области аномальной ткани в мозгу. Удивительно, но гамма-нож настолько точен, что повреждает и разрушает нездоровую ткань, сохраняя при этом соседние нормальные здоровые ткани.

Внутренняя лучевая терапия (брахитерапия)

Брахитерапия включает размещение источников излучения как можно ближе к месту опухоли. Иногда они могут быть вставлены прямо в опухоль. Радиоактивные источники или изотопы имеют форму проволоки, семян (или форм) или стержней.Этот метод особенно эффективен при лечении рака шейки матки, матки, влагалища, прямой кишки, глаз и некоторых видов рака головы и шеи. Он также иногда используется для лечения рака груди, мозга, кожи, заднего прохода, пищевода, легких, мочевого пузыря и простаты.

В некоторых случаях брахитерапия может использоваться в сочетании с дистанционной лучевой терапией. Когда используются обе формы, внешнее лучевое излучение предназначено для уничтожения раковых клеток на большой площади, окружающей опухоль, в то время как брахитерапия обеспечивает усиление или более высокую дозу излучения, чтобы помочь разрушить основную концентрированную массу опухолевых клеток.

Существует несколько типов брахитерапии, характеризующихся различными методами помещения излучения внутрь тела: интерстициальная брахитерапия, внутриполостная брахитерапия, внутрипросветная лучевая терапия и внутривенное введение радиоактивно меченных молекул.

Интерстициальная брахитерапия включает имплантацию радиоактивных игл или проводов в область опухоли. Радиоактивные источники можно вводить и вывозить в тот же день; выводится из организма через несколько дней; или может оставаться в пациенте постоянно.

При внутриполостной брахитерапии онколог-радиолог помещает радиоактивные источники с помощью металлического или пластикового устройства (аппликатора) в полости тела, такие как влагалище, матка или гортань, для облучения стенок полости или близлежащих тканей. Обычно радиоактивный источник загружается в аппликатор. Когда указанная доза радиации будет доставлена в опухоль, врач удаляет аппликатор, содержащий радиоактивный изотоп.

Внутрипросветная лучевая терапия обеспечивает облучение полых органов.Например, хирург или онколог-радиолог вставляет специально разработанную трубку или аппликатор в просвет или отверстие пищевода для лечения рака.

Наконец, радиоактивные частицы можно прикреплять к небольшим молекулам и вводить внутривенно. Например, I-131 используется внутривенно для лечения костных метастазов.