Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это

Радиация. Часть 3: Дозы излучения и воздействия ионизирующего излучения

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Radiatsiya. CHast 3 Dozy izlucheniya i vozdejstviya ioniziruyushhego izlucheniya Last Day Club. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Radiatsiya. CHast 3 Dozy izlucheniya i vozdejstviya ioniziruyushhego izlucheniya Last Day Club. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Radiatsiya. CHast 3 Dozy izlucheniya i vozdejstviya ioniziruyushhego izlucheniya Last Day Club

В статье Радиация. Часть 1. Радиоактивность и радиационный фон. мы рассмотрели природу радиации — что такое радиация (ионизирующее излучение) и радиоактивность, понятие радионуклидов и периода полураспада, влияние радиации на организм человека, и немного рассказали о радиоактивных предметах вокруг нас. Статья Радиация. Часть 2. Средства и методы измерения. дала информацию о способах измерения радиоактивности и радиационного фона, о дозиметрах. Мы также привели несколько примеров дозиметров-радиометров, и пояснили, что не стоит паниковать, если прибор «зашкаливает». В третьей части статьи о Радиации мы расскажем про дозы излучения…

Экспозиционная доза

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

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

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

Поглощённая доза

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

В единицах системы СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название — Грэй (Гр). 1 Гр — это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр=100 рад.

Поглощённая доза — основополагающая дозиметрическая величина, не она отражает биологический эффект облучения.

Эквивалентная доза

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

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

Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв) и измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является Бэр (до 1963 года — биологический эквивалент рентгена, после 1963 года — биологический эквивалент рада). 1 Зв = 100 бэр.

Коэффициент качества — в радиобиологии усредненный коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ). Характеризует опасность данного вида излучения (по сравнению с γ-излучением). Чем коэффициент больше, тем опаснее данное излучение. (Термин нужно понимать как «коэффициент качества вреда»).

Значения коэффициента качества ионизирующих излучений определены с учетом воздействия микрораспределения поглощенной энергии на неблагоприятные биологические последствия хронического облучения человека малыми дозами ионизирующих излучений. Для коэффициента качества существует ГОСТ 8.496-83. ГОСТ как стандарт применяют при контроле степени радиационной опасности для лиц, подвергающихся во время работы облучению ионизирующим излучением. Стандарт не применяют при острых облучениях и во время радиотерапии.

ОБЭ конкретного вида излучения — отношение поглощённой дозы рентгеновского (или гамма) излучения к поглощённой дозе излучения при одинаковой эквивалентной дозе.

Коэффициэнты качества для видов излучения:
Фотоны (γ-излучение и рентгеновские лучи), по определению1
β-излучение(электроны, позитроны)1
Мюоны1
α-излучение с энергией меньше 10 МэВ20
Нейтроны (тепловые, медленные, резонансные), до 10 кэВ5
Нейтроны от 10 кэВ до 100 кэВ10
Нейтроны от 100 кэВ до 2 МэВ20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ10
Нейтроны более 2 МэВ5
Протоны, 2…5 МэВ5
Протоны, 5…10 МэВ10
Тяжёлые ядра отдачи20

Эффективная доза

Эффективная доза, (E, эффективная эквивалентная доза) — величина, используемая в радиационной защите как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения (стохастических эффектов) всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности.

Разные части тела (органы, ткани) имеют различную чувствительность к радиационному воздействию: например, при одинаковой дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе. Эффективная эквивалентная доза рассчитывается как сумма эквивалентных доз по всем органам и тканям, умноженных на взвешивающие коэффициенты для этих органов, и отражает суммарный эффект облучения для организма.

Значение коэффициента радиационного риска для отдельных органов:
Гонады (половые железы)0,2
Красный костный мозг0,12
Толстый кишечник0,12
Желудок0,12
Лёгкие0,12
Мочевой пузырь0,05
Печень0,05
Пищевод0,05
Щитовидная железа0,05
Кожа0,01
Клетки костных поверхностей0,01
Головной мозг0,025
Остальные ткани0,05

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

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

Эффективная и эквивалентная дозы — это нормируемые величины, т.е.величины, являющиеся мерой ущерба (вреда) от воздействия ионизирующего излучения на человека и его потомков. К сожалению, они не могут быть непосредственно измерены. Поэтому в практику введены операционные дозиметрические велины, однозначно определяемые через физические характеристики поля излучения в точке, максимально возможно приближенные к нормируемым. Основной операционной величиной является амбиентный эквивалент дозы (синонимы — эквивалент амбиентной дозы, амбиентная доза).

Амбиентный эквивалент дозы Н*(d) — эквивалент дозы, который был создан в шаровом фантоме МКРЕ (международной комиссии по радиационным единицам) на глубине d (мм) от поверхности по диаметру, параллельному направлению излучения, в поле излучения, идентичном рассматриваемому по составу, флюенсу и энергетическому распределению, но мононаправленном и однородном, т.е. амбиентный эквивалент дозы Н*(d) — это доза, которую получил бы человек, если бы он находился на месте, где проводится измерение. Единица амбиентного эквивалента дозы — Зиверт (Зв).

Групповые дозы

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

Кроме того, выделяют следующие дозы:

Мощность дозы

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

Источник

РАЗДЕЛ 3
ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ

Автор-составитель:к.ф.-м.н. Л.И. Клочкова

3.1. Система дозиметрических величин

Результат воздействия ионизирующих излучений на исследуемые объекты заключается в физико-химических или биологических изменениях в этих объектах. Цель дозиметрии — измерение и теоретические расчеты дозиметрических величин для оценки радиационного эффекта. Главная цель радиационной безопасности — обеспечить условия использования источников ионизирующего излучения, при которых вред для человека от возможных радиационных эффектов был бы приемлемым.

В Нормах радиационной безопасности НРБ–99 [1] и Основных санитарных правилах ОСПОРБ–99 [2] сформулированы общие требования к организации и проведению дозиметрического контроля облучения персонала. При этом система контроля обеспечения радиационной безопасности персонала должна отвечать требованиям, которые выработаны международным сообществом [3–23].

Методология контроля радиационной безопасности опирается на современную систему дозиметрических величин [24–40], которая включает:

физические величины, являющиеся характеристиками источников, полей ионизирующего излучения и их взаимодействия с веществом;

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

операционные величины, являющиеся величинами, однозначно определяемыми через физические характеристики поля излучения в точке или через физико-химические характеристики аэрозоля в точке; эти величины максимально приближены к соответствующим нормируемым величинам в стандартных условиях облучения и предназначены для консервативной оценки нормируемых величин при дозиметрическом контроле.

3.1.1.Физические величины

Основной величиной в дозиметрии является поглощенная доза. Поглощенная доза D равна отношению средней энергии Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20724. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20724. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20724, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm этого вещества:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20725. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20725. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20725. (3.1)

Средняя доза. Энергия может быть усреднена по любому определенному объему, и в этом случае средняя доза будет равна полной энергии e, переданной объему, деленной на массу этого объема m:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20726. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20726. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20726. (3.2)

Мощность поглощенной дозы D равна производной от поглощенной дозы по времени:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20727. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20727. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20727, (3.3)

где dD — приращение поглощенной дозы за интервал времени dt.

В системе СИ единицей мощности поглощенной дозы является Гр/с.

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20728. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20728. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20728(3.4)

В системе СИ единицей экспозиционной дозы является Кл/кг (кулон на килограмм). В условиях электронного равновесия дозе 1 Кл/кг соответствует поглощенная доза 33,85 Гр в воздухе или 36,9 Гр в биологической ткани (различные коэффициенты поглощения).

Внесистемная единица экспозиционной дозы — Р * (рентген). 1 Р = 2,58 × 10 –4 Кл/кг. Поскольку 1 Р соответствует образованию 2,08 × 10 9 пар ионов в 1 см 3 воздуха, то, принимая энергию образования пары ионов в воздухе равной 34 эВ, получим, что 1 Р = 8,8 × 10 –3 Гр.

В процессе перехода на единицы СИ экспозиционная доза подлежит изъятию из употребления [41]. Причины такого решения следующие:

экспозиционная доза была введена только для фотонного излучения, поэтому она не может использоваться в полях смешанного излучения;

область использования экспозиционной дозы ограничена энергией Е g £ 3 МэВ;

нецелочисленные коэффициенты связи между внесистемными единицами и единицами СИ могут быть причиной многочисленных ошибок.

Мощность экспозиционной дозы Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20729. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20729. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20729равна производной от экспозиционной дозы по времени

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20730. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20730. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20730(3.5)

где dX — приращение экспозиционной дозы за интервал времени dt.

В системе СИ единицей мощности экспозиционной дозы является А/кг.

3.1.1.3. Линейная передача энергии

Линейная передача энергии L (ЛПЭ) равна отношению средней энергии Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20731. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20731. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20731, переданной веществу заряженной частицей при столкновении с электронами на элементарном пути dx, к длине этого пути:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20732. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20732. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20732(3.6)

Единица ЛПЭ — кэВ/мкм.

Флюенс частиц Ф равен отношению числа частиц dN, проникающих в элементарную сферу, к площади центрального сечения dS этой сферы:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20733. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20733. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20733 (3.7)

3.1.1.5. Плотность потока частиц

Плотность потока частиц j равна флюенсу за единицу времени:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20734. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20734. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20734(3.8)

3.1.2. Нормируемые величины

3.1.2.1. Доза в органе или ткани

Доза в органе или ткани DT равна средней поглощенной дозе в определенном органе или ткани человеческого тела:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20735. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20735. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20735, (3.9)

где D — поглощенная доза в элементе массы dm; mT — масса органа или ткани.

3.1.2.2. Эквивалентная доза в органе или ткани

Найдено, что одинаковые поглощенные дозы от различных видов излучений оказывают различное биологическое воздействие на живой организм. Для того, чтобы учесть эти различия, вводят понятие эквивалентная доза в органе или ткани.

Эквивалентная доза HT, полученная органом или тканью Т, равна поглощенной дозе DT,R в органе или ткани T, умноженной на соответствующий взвешивающий коэффициент WR для данного вида излучения R. При воздействии на тело человека различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами WR эквивалентная доза в органе или ткани определяется как сумма эквивалентных доз в органе или ткани для этих видов излучения:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20736. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20736. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20736. (3.10)

Взвешивающие коэффициенты WR (табл. 3.1) не зависят от облучаемого органа или ткани. Значения WR определены в зависимости от вида и энергии излучения и характеризуют источник излучения. Взвешивающие коэффициенты WR предназначены для определения нормируемых величин.

Взвешивающие коэффициенты WR для основных видов излучения

WR Фотоны любых энергий

1Электроны и мюоны любых энергий

1Протоны с энергией более 2 МэВ
(кроме протонов отдачи)

20Нейтроны с энергией:

от 100 кэВ до 2 МэВ

В табл. 3.1 приведены значения WR для излучения, падающего на тело, а в случае внутреннего облучения — испускаемого при ядерном превращении. Облучению с равными эквивалентными дозами в органе или ткани соответствуют равные ущербы.

В системе СИ единицей эквивалентной дозы является Зв (зиверт). 1 Зв = 1 Дж/кг.

Мощность эквивалентной дозы Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20737. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20737. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20737в органе или ткани равна производной от эквивалентной дозы по времени

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20738. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20738. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20738, (3.11)

где dH Т — приращение эквивалентной дозы в органе или ткани за интервал времени dt.

В системе СИ единицей мощности эквивалентной дозы является Зв/с (зиверт в секунду).

3.1.2.3. Ожидаемая эквивалентная доза при внутреннем облучении

Ожидаемая эквивалентная доза H Т( t ) при внутреннем облучении человека равна

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20739. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20739. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20739, (3.12)

где Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20740. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20740. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20740 мощность эквивалентной дозы в органе или ткани Т к моменту времени t; t0 — момент поступления радиоактивного вещества в организм; t — время, прошедшее после поступления радиоактивного вещества в организм.

Значение t соответствует ожидаемой оставшейся продолжительности жизни человека. Принято, что t = 50 лет для взрослых лиц старше 20 лет. Когда время t не определено, его следует принять равным 50 годам для взрослых и 70 годам для детей.

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

Эквивалентная доза в органе или ткани равна сумме эквивалентной дозы внешнего облучения и ожидаемой эквивалентной дозы внутреннего облучения.

Мощность эквивалентной дозы внутреннего облучения Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20741. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20741. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20741в органе (ткани) T от радионуклида V, содержащегося в органе (ткани)-источнике S, равна [31]:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20742. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20742. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20742, (3.13)

Суммирование производится по всем органам-источникам S; по всем радионуклидам V ¢ цепи распада материнского радионуклида V, возникающим в органах-источниках в результате превращения и перемещения материнского радионуклида; по всем видам ионизирующих излучений R, испускаемых при превращениях радионуклидов, содержащихся в органе-источнике S. Зависимость от времени функций f(t, e R|T ¬ S)R и mT(t) в выражении (3.13) определяется изменением с возрастом размеров и массы органов тела человека.

Эффективная доза Е равна сумме произведений взвешивающих коэффициентов WT для органов или тканей на эквивалентные дозы HT, полученные этими органами или тканями:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20743. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20743. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20743. ( 3.14)

Эффективная доза Е является величиной, которая используется как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека или отдельных его органов и тканей с учетом их различной радиочувствительности. Облучению с равными эффективными дозами соответствуют равные ущербы. Числовые коэффициенты WT (табл. 3.2) установлены примерно равными отношению эквивалентной дозы равномерного облучения всего тела к эквивалентной дозе облучения органа, при которых ожидается один и тот же ущерб.

Взвешивающие коэффициенты WT для различных тканей и органов человека

W T Половые железы (гонады)

0,20Красный костный мозг

0,12Толстый кишечник

0,12Мочевой пузырь

0,05Грудная железа

0,05Щитовидная железа

0,01Клетки костных поверхностей

Под понятием «остальное» подразумеваются надпочечники, головной мозг, экстраторакальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечная ткань, поджелудочная железа, селезенка, вилочковая железа, матка.

В системе СИ единицей эффективной дозы является Зв.

Ожидаемая эффективная доза Е ( t ) при внутреннем облучении человека равна

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20744. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20744. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20744(3.15)

где WT — взвешивающий коэффициент для органа или ткани T; HT( t ) — ожидаемая эквивалентная доза в органе или ткани T.

На практике для упрощения расчета эффективной дозы вместо уравнений (3.14) и (3.15) используют следующие соотношения:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20745. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20745. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20745(3.16)

где Ф( e )R — флюенс излучения R с энергией e ; e( e )R — дозовый коэффициент излучения R, равный эффективной дозе при облучении тела человека потоком излучения R с единичным флюенсом и энергией e ;

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20746. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20746. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20746(3.17)

где П V,G — активность радионуклида V, поступившего в организм в виде соединения типа G; e( t )V,G — дозовый коэффициент радионуклида V, равный ожидаемой эффективной дозе при поступлении в организм 1 Бк радионуклида V в виде соединения типа G.

Величины e( e )R и e( t )V,G приведены в НРБ–99 (табл. 8.5 и 8.8; приложения П-1 и П-2) [1].

В системе дозиметрических величин эффективная доза внешнего облучения (3.14) и ожидаемая эффективная доза внутреннего облучения (3.15) эквивалентны. Эффективной дозой Е называют сумму эффективной дозы внешнего облучения и ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения.

Мощность эффективной дозы равна производной от эффективной дозы по времени:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20747. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20747. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20747, (3.18)

где dE — приращение эффективной дозы за интервал времени dt.

В системе СИ единицей мощности эффективной дозы является Зв/с.

3.1.2.5. Годовая эффективная (эквивалентная) доза

Годовая эффективная (эквивалентная) доза равна сумме эффективной (эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалентной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год.

Единица годовой эффективной (эквивалентной) дозы — Зв.

3.1.2.6. Коллективная эффективная доза

Коллективная эффективная доза равна сумме индивидуальных эффективных доз. Коллективная эффективная доза является мерой коллективного риска возникновения радиационных эффектов облучения. Единица коллективной эффективной дозы — чел.-Зв. В области малых доз облучению с коллективной эффективной дозой 1 чел.-Зв соответствует ущерб, равный потере 1 чел.-года полноценной «коллективной» жизни облученного коллектива.

3.1.3. Операционные величины

Нормируемые величины непосредственно измерить невозможно. Для оценки нормируемых величин при радиационном контроле предназначены операционные величины, которые непосредственно измеряются. Введение операционных величин необходимо для унификации методов контроля. В методических указаниях [33] установлены операционные величины:

мощность амбиентного эквивалента дозы Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20748. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20748. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20748;

индивидуальный эквивалент дозы Нр(d);

объемная активность воздуха на рабочем месте А V.

Эквивалент дозы Н равен поглощенной в точке дозе D, умноженной на средний коэффициент качества излучения Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20749. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20749. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20749для излучения, воздействующего на ткань в данной точке:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20750. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20750. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20750, (3.19)

где k(L) — коэффициент качества излучения, зависящий от полной линейной передачи энергии излучения L; D(L)dL — поглощенная в точке доза от излучения с линейной передачей энергии в интервале ( L, L + dL).

Коэффициент качества излучения определяется следующим образом:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20751. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20751. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20751(3.20)

Среднее значение коэффициента качества излучения в точке определяется соотношением

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20752. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20752. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20752(3.21)

Единица эквивалента дозы в системе СИ — Зв. Внесистемная единица эквивалента дозы — бэр. 1 бэр = 10 –2 Зв.

3.1.3.2. Амбиентный эквивалент дозы

Амбиентный эквивалент дозы Н * (d) равен эквиваленту дозы Н, который был бы создан в шаровом фантоме МКРЕ (рис. 3.1) на глубине d (мм) от поверхности по диаметру, параллельному направлению излучения. Поле излучения, в котором находится фантом, идентично рассматриваемому полю по составу, флюенсу и энергетическому распределению, но оно однородно и мононаправлено.

Соответствие между нормируемыми и операционными величинами
при групповом дозиметрическом контроле

Нормируемая величина

Операционная величина:
мощность амбиентного эквивалента дозы

условное обозначениеМощность эквивалентной дозы внешнего облучения кожи

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image22106. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image22106. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image22106(0,07)Мощность эквивалентной дозы внешнего облучения хрусталика глаза

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image22107. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image22107. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image22107(3)Мощность эквивалентной дозы внешнего облучения на поверхности нижней части области живота женщины

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image22108. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image22108. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image22108(10)Мощность эффективной дозы внешнего облучения

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image22109. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image22109. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image22109(10)

Характеристика шарового фантома МКРЕ: шар диаметром 30 см; химический состав фантома эквивалентен составу мягкой ткани (массовая доля химических элементов, %: кислород — 76,2; углерод — 11,1; водород — 10,1; азот — 2,6); плотность — 1000 кг/м 3 ; эффективный атомный номер Z эфф = 6,5.

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. image002. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-image002. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка image002

Рис. 3.1. Схема облучения шарового фантома МКРЕ

Амбиентный эквивалент дозы используется для характеристики поля излучения в точке, совпадающей с центром шарового фантома. Единица амбиентного эквивалента дозы — Зв.

Мощность амбиентного эквивалента дозы Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20758. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20758. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20758равна производной от амбиентного эквивалента дозы dH * (d) по времени:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20759. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20759. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20759. (3.22)

Мощность амбиентного эквивалента дозы используется для контроля радиационной обстановки в рабочих помещениях и на рабочих местах с целью группового дозиметрического контроля персонала. Значение параметра d, определяющего требования к приборам дозиметрического контроля, зависит от того, для определения какой нормируемой величины используется ее амбиентный эквивалент. Соответствие между нормируемыми и операционными величинами представлено в табл. 3.3.

3.1.3.3. Индивидуальный эквивалент дозы

Индивидуальный эквивалент дозы Hp(d) равен эквиваленту дозы в мягкой биологической ткани, определяемому на глубине d (мм) под рассматриваемой точкой на теле (рис. 3.2).

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. image004. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-image004. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка image004

Рис. 3.2. Схема облучения плоского фантома

Единица индивидуального эквивалента дозы — Зв .

Значение параметра d, определяющего требования к индивидуальному дозиметру внешнего облучения, а также положение дозиметра на теле работника определяются тем, для определения какой нормируемой величины используется ее индивидуальный эквивалент в соответствии с рекомендациями Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ), Международной комиссии по радиационным единицам и измерениям (МКРЕ) и Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) [4, 7, 15, 20, 22]. Соответствие между нормируемыми и операционными величинами представлено в табл. 3.4.

Соответствие между нормируемыми и операционными величинами
при индивидуальном дозиметрическом контроле

Нормируемая величина

Операционная величина: индивидуальный эквивалент дозы

положение индивидуального дозиметра

условное обозначениеЭквивалентная доза внешнего облучения кожиНа поверхности наиболее
облучаемого участка кожи

Hp (0,07)Эквивалентная доза внешнего облучения
хрусталика глазаНа лицевой части головы

Hp (3)Эквивалентная доза внешнего облучения на поверхности нижней части области живота женщиныНа соответствующем месте поверх спецодежды

Hp (10)Эффективная доза внешнего облученияНа нагрудном кармане спецодежды

3.1.3.4. Объемная активность воздуха в рабочем помещении

Операционной величиной для контроля радиационной обстановки на рабочих местах при внутреннем облучении является объемная активность AV радионуклида в воздухе рабочего помещения. Объемная активность равна отношению активности А радионуклида в воздухе к объему V воздуха:

Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. Image20761. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это фото. Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это-Image20761. картинка Амбиентного эквивалента дозы гамма излучения что это. картинка Image20761. (3.23)

Единица объемной активности в системе СИ — Бк/м 3 .

Использование операционных величин в радиационном контроле нацелено на оценку значений соответствующих нормируемых величин. В общем виде связь между величинами, используемыми в радиационном контроле, выглядит следующим образом:

Измерение физической величины

Определение операционной величины

Сравнение c пределом дозы

Оценка нормируемой величины

Коэффициент связи a и схема определения операционных величин выбираются таким образом, чтобы проведенная с их помощью оценка значения нормируемой величины была больше истинного значения нормируемой величины в данных условиях облучения.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *