Некоторые понятия радиохимии и радиобиологии

Единицей радиоактивности в СИ служит беккерель (Бк), показывающий число ядерных превращений (распадов) за одну секунду.

Для выражения радиоактивности, присущей определенным объектам, используют понятие удельной активности, т.е. активности, отнесенной к единице массы (для твердых материалов, например, почвы) или к единице объема (для газов или жидкостей). Так, удельная активность морской воды достигает 10 кБк/м3, а почв — примерно 500 Бк/кг. В обоих случаях радиоактивность обусловлена главным образом присутствием естественного изотопа калия 40К.

Действие ионизирующих излучений на любое вещество проявляется в ионизации атомов и молекул, входящих в состав этого вещества. Мерой этого воздействия служит поглощенная доза — фундаментальная дозиметрическая величина, определенная как отношение поглощенной энергии излучения в единице массы. Основной единицей поглощенной энергии в системе СИ является грей (Гр, Gy) — джоуль на килограмм массы (Дж • кг-1). Обозначается она символом «D»:

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

Поглощенная доза в 1 Гр является довольно значимой радиационной величиной и может вызвать в облученном организме ряд последствий. Но в собственно энергетическом смысле эта величина очень мала: повышение температуры тела человека в результате воздействия этой дозы менее одной тысячной градуса.

При измерении эффектов, возникающих в веществах под действием ионизирующих излучений, используется понятие доза, а при оценке влияния облучения на биологические объекты эквивалентная доза DTR, рассчитанная с учетом соответствующего взвешивающего коэффициента для данного вида излучения, WR (табл. 8.1):

где Dtr — средняя поглощенная доза в органе или ткани Г; WR взвешивающий коэффициент для излучения R.

Таблица 8.1

Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения

Вид излучения

Значение WR

Фотоны (кванты) любых энергий

1

Рентгеновское, гамма

1

Электроны (бета-частицы любых энергий), позитроны

1

Нейтроны с энергией менее 10 кэВ

5

От 10 до 100 кэВ

10

От 100 до 2 МэВ

20

От 2 до 20 МэВ

10

Более 20 МэВ

10

Протоны с энергией более 2 МэВ

5

Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра

20

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

Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв).

В табл. 8.2 собраны вместе единицы измерения активности и поглощенной дозы.

Таблица 82

Единицы активности и дозы

Единица

активности

Характеристика

Единицы в системе СИ

Беккерель (Бк, Bq)

Единица активности нуклида в радиоактивном источнике. Один беккерель соответствует одному распаду в секунду для любого радионуклида

Окончание табл. 8.2

Единица

активности

Характеристика

Грей (Гр, Gy)

Единица поглощенной дозы. Представляет собой количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной единицей массы какого-либо физического тела, например тканями организма. 1 Гр = 1 Дж/кг

Зиверт (Зв, Sv)

Единица эквивалентной дозы в системе СИ. Представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения. Один зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг (для рентгеновского, у- и р-излучений)

Внесистемные единицы

Кюри (Ки, Ci)

Единица активности изотопа. Изначально была определена как радиоактивность эманации радия (радона-222), находящейся в радиоактивном равновесии с 1 r226Ra.

В настоящее время привязана к беккерелю. 1 Ки = 3,700- 101() Бк

рад

(рад,rad)

Единица поглощенной дозы излучения. 1 рад = 0,01 Гр

бэр

(бэр, геш)

Единица эквивалентной дозы. 1 бэр = 0,01 Зв

Основные радиологические величины и их соотношения приведены в табл. 8.3.

Таблица 83

Соотношения между различными единицами активности, дозы и мощности дозы

Основные радиологические величины и единицы

Величина

Наименование и обозначение единицы измерения

Соотношения между единицами

Внесистемные

СИ

Активность

нуклида

Кюри (Ки, Ci)

Беккерель (Бк, Bq)

1 Ки = 3,7 • 10,() Бк 1 Бк = 1 расп/с 1 Бк = 2,7 • 1011 Ки

Окончание табл. 83

Основные радиологические величины и единицы

Величина

Наименование и обозначение единицы измерения

Соотношения между единицами

Внесистемные

СИ

Экспозиционная

доза

Рентген

(Р, R)

Кулон/кг

(Кл/кг,

C/kg)

  • 1 Р = 2,58 • 10-4 Кл/ кг
  • 1 Кл/кг = 3,88 • 103 Р

Поглощенная доза

Рад

(рад, rad)

Грей (Гр, Gy)

1 рад = И)'2 Гр 1 Гр = 1 Дж/кг

Эквивалентная

доза

Бэр

(бэр, теш)

Зиверт (Зв, Sv)

1 бэр = 10-2 Зв 1 Зв = 100 бэр

Мощность экспозиционной дозы

Рентген в секунду (P/C.R/S)

Ампер на килограмм (А/кг, А/ kg)

1 Р/с = 2,58 • 10-4 А/кг

Мощность поглощенной дозы

Рад в секунду (рад/с, rad/s)

Грей

в секунду

(Гр/с,

Gv/s)

1 рад/с = 10'2 Гр/с

Мощность

эквивалентной

дозы

Бэр в секунду (бэр/с, rem/s)

Ватт на килограмм (Вт/кг, W/kg)

1 бэр/с = 10'2 Вт/кг

Интегральная доза излучения

Рад-грамм (рад • г, rad ? g)

Грей-кг (Гр • кг, Gy • kg)

1 рад • г = 10'5 Гр • кг 1 Гр • кг = 10s рад • г

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >