Виды биологических доз ионизирующих излучений.

Доза поглощенная — величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу (точнее — энергия, фактически оставшаяся в единице массы вещества в результате облучения):

где de — средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, a dm — масса вещества в этом объеме.

Энергия может быть усреднена по любому определенному объему, и в этом случае средняя доза будет равна полной энергии, переданной объему, деленной на массу этого объема. В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм, и имеет специальное название грей (Гр). Свое название единица получила в честь английского физика и радиобиолога Л. Грея. Ранее (в системе СГС) использовалась другая величина, называемая радом (рад). 1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр.

Эквивалентная доза излучения — средняя поглощенная доза излучения в органе или ткани, умноженная на взвешивающий радиационный коэффициент Wr данного вида ионизирующего излучения (табл. 6.20) для биологической ткани стандартного состава:

Таблица 6.20

Взвешивающий радиационный коэффициент Wr

Вид и энергия излучения

Взвешивающий радиационный коэффициент Wr

Фотоны всех энергий

1

Электроны и мюоны всех энергий

1

Нейтроны с энергией: < 10 кэВ 10-100 кэВ 100 кэВ - 2 МэВ 2 МэВ - 20 МэВ > 20 Мэв

  • 2
  • 4 12 8
  • 5

Вид и энергия излучения

Взвешивающий радиационный коэффициент Wr

Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи

5

а-частицы, продукты деления, тяжелые ядра

20

Стандартный состав мягкой биологической ткани принимается следующим (по массе): 10,1% водорода; 11,1% углерода; 2,6% азота; 76,2% кислорода.

Последним словом в радиобиологии стало введение эффективной дозы.

Эффективная доза {эффективная эквивалентная доза) в органе или ткани равна произведению эквивалентной дозы на специальный взвешивающий коэффициент органа (ткани), зависящий от его чувствительности к ионизирующему излучению:

где WT взвешивающий коэффициент, который Международный комитет радиационной защиты (МКРЗ) теперь называет «тканевым взвешивающим коэффициентом» (табл. 6.21). Эта величина характеризует отношение величины риска стохастического биологического эффекта облучения данного органа (ткани) к суммарному риску стохастического эффекта при равномерном облучении всего тела. Коэффициенты WT не зависят от вида и энергии излучения и позволяют рассчитать риск облучения вне зависимости от того, равномерно или неравномерно облучается все тело. Для эффективной дозы в СИ введена специальная единица зиверт (Зв).

Таблица 6.21

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы

Тип органа или ткани организма

Тканевый взвешивающий коэффициент WT

Гонады

0,20

Красный костный мозг

0,12

Желудок

0,12

Легкие

0,12

Толстый кишечник

0,12

Мочевой пузырь

0,05

Пищевод

0,05

Печень

0,05

Щитовидная железа

0,05

Кожа

0,01

Кость (поверхность)

0,01

Остальные органы (ткани)

0,051

1 К остальным органам и тканям относят: надпочечник, мозг, верхнюю часть толстой и тонкой кишки, почки, мышцы, поджелудочную железу, селезенку, тимус (вилочковую железу) и матку. Имеется в виду селективное облучение этих органов и канцерогенный риск. Если будет установлена заметная канцерогенная опасность облучения других органов или тканей, они должны быть включены с соответствующими коэффициентами WT.

Наряду с уже перечисленными видами доз также используются:

  • максимальная эквивалентная доза — наибольшее значение суммарной эквивалентной дозы в теле человека или каком-либо критическом органе от всех источников внешнего и внутреннего облучения;
  • ожидаемая эффективная или эквивалентная доза — эффективная или эквивалентная доза в организме (некотором органе), которая может быть получена в результате какого-либо решения о планируемом облучении, в результате практической работы с источниками излучений за время t после поступления радиоактивных веществ в организм. Вычисляется на одно лицо как временной интеграл мощности эффективной или эквивалентной дозы за период времени At. Исходной величиной для расчетов ожидаемой дозы является мощность дозы и длительность временного интервала At (в общем случае, когда этот интервал точно не задан, следует принять At = 50 лет для взрослых и At = 70 лет для детей);
  • полувековая ожидаемая эффективная или эквивалентная доза]ожидаемая эффективная доза или ожидаемая средняя эквивалентная доза в организме (некотором органе), которая накопится в течение 50 лет с момента времени ?0 поступления радионуклида в организм человека:

где H ) — мощность соответствующей дозы в момент t> Гр/год;

коллективная эффективная доза — сумма индивидуальных эффективных доз у данной группы людей.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >