¿Cuál es la dosis de radiación en qué unidades? Cómo se mide la radiación: radiación de fondo y dosis de radiación

La acción de las radiaciones ionizantes es un proceso complejo. El efecto de la irradiación depende de la magnitud de la dosis absorbida, su potencia, el tipo de radiación y el volumen de irradiación de tejidos y órganos. Para su valoración cuantitativa se han introducido unidades especiales, que se dividen en no sistémicas y unidades del sistema SI. Actualmente, las unidades SI se utilizan predominantemente. A continuación (en la Tabla 1.) hay una lista de unidades de medida de cantidades radiológicas y una comparación de unidades SI y unidades no SI.

Tabla 1.

Magnitudes y unidades radiológicas básicas
Valor	Nombre y designación de la unidad de medida	Relaciones entre unidades
fuera del sistema
Actividad de nucleidos, A	Curie (Ci, Ci)	Becquerelio (Bq, Bq)	1 Ci = 3,7*1010Bq1 Bq = 1 diferencial/s 1 Bq=2.7*10-11Ci
Dosis de exposición, X	Rayos X (P, R)	Culombio/kg (C/kg, C/kg)	1 R=2,58*10-4 C/kg1 C/kg=3,88*103 R
Dosis absorbida, D	Me alegro (rad, rad)	Gris (Gy, Gy)	1 rad-10-2 Gy1 Gy=1 J/kg
Dosis equivalente, N	rem (rem, rem)	Sievert (Sv, Sv)	1 rem=10-2 Sv 1 Sv=100 rem
Dosis de radiación integral	Rad-gramo (rad*g, rad*g)	Gris kg (Gy*kg, Gy*kg)	1 rad*g=10-5 Gy*kg1 Gy*kg=105 rad*g

Para describir el efecto de las radiaciones ionizantes sobre una sustancia, se utilizan los siguientes conceptos y unidades de medida:

Actividad de radionucleidos en la fuente (A). La actividad es igual a la relación entre el número de transformaciones nucleares espontáneas en esta fuente durante un pequeño intervalo de tiempo (dN) y el valor de este intervalo (dt):

La unidad de actividad del SI es el Becquerel (Bq).

La unidad fuera del sistema es el Curie (Ci).

El número de núcleos radiactivos N(t) de un isótopo dado disminuye con el tiempo según la ley:

N(t) = N0 exp(-tln2 / T1/2) = N0 exp(-0.693t / T1/2)

donde No es el número de núcleos radiactivos en el tiempo t = 0, T1/2 la vida media es el tiempo durante el cual se desintegran la mitad de los núcleos radiactivos.

La masa m de un radionucleido con actividad A se puede calcular mediante la fórmula:

m = 2,4*10-24M T1/2A

donde M es el número de masa del radionúclido, A es la actividad en becquerelios, T1/2 es la vida media en segundos. El peso se da en gramos. Dosis de exposición (X). Como medida cuantitativa de rayos X y radiación, se acostumbra utilizar en unidades no sistémicas la dosis de exposición determinada por la carga de partículas secundarias (dQ) formadas en la masa de una sustancia (dm) con la desaceleración total de todas partículas cargadas:

La unidad de dosis de exposición es Roentgen (R). Los rayos X son una dosis de exposición de rayos X y - radiación, que se crea en 1 cc de aire a una temperatura de 0 °C y una presión de 760 mm Hg. la carga total de iones del mismo signo en una unidad electrostática de la cantidad de electricidad.

Una dosis de exposición de 1 Р corresponde a 2,08*109 pares de iones (2,08*109 = 1/(4,8*10-10)). Si tomamos la energía media de formación de 1 par de iones en el aire igual a 33,85 eV, entonces a una dosis de exposición de 1 R, una energía igual a:

(2,08*109)*33,85*(1,6*10-12) = 0,113 ergio,

y un gramo de aire:

0,113 / aire = 0,113 / 0,001293 = 87,3 erg.

La absorción de la energía de las radiaciones ionizantes es el proceso principal que da lugar a una secuencia de transformaciones fisicoquímicas en el tejido irradiado, que conducen al efecto de radiación observado. Por lo tanto, es natural comparar el efecto observado con la cantidad de energía absorbida o la dosis absorbida.

La dosis absorbida (D) es la principal cantidad dosimétrica. Es igual a la relación de la energía promedio dE, transferida por radiación ionizante a una sustancia en un volumen elemental, a la masa dm de la sustancia en este volumen:

La unidad de dosis absorbida es Gray (Gy). La unidad no sistémica Rad se definió como la dosis absorbida de cualquier radiación ionizante, igual a 100 erg por 1 gramo de sustancia irradiada.

Dosis equivalente (N). Para evaluar el posible daño a la salud humana en condiciones de exposición crónica en el campo de la seguridad radiológica, se introduce el concepto de dosis equivalente H, que es igual al producto de la dosis absorbida Dr creada por la exposición - r y promediada sobre el órgano analizado o en todo el cuerpo, por el factor de peso wr (también llamado factor de calidad de la radiación) (Tabla 2).

La unidad de dosis equivalente es Joule por kilogramo. Tiene un nombre especial Sievert (Sv).

Tabla 2.

Factores de peso de la radiación
Tipo de radiación y rango de energía	multiplicador de peso
Fotones de todas las energías
Electrones y muones de todas las energías
neutrones con energía< 10 КэВ
Neutrones de 10 a 100 keV
Neutrones de 100 keV a 2 MeV
Neutrones de 2 MeV a 20 MeV
Neutrones > 20 MeV
Protones con energías > 2 MeV (excepto protones de retroceso)
Partículas, fragmentos de fisión y otros núcleos pesados

El efecto de la irradiación es desigual. Para evaluar el daño a la salud humana debido a la diferente naturaleza del efecto de la irradiación en diferentes órganos (en condiciones de irradiación uniforme de todo el cuerpo), se introduce el concepto de dosis equivalente efectiva E eff, que se utiliza para evaluar posibles efectos estocásticos - neoplasias malignas.

La dosis efectiva es igual a la suma de las dosis equivalentes ponderadas en todos los órganos y tejidos:

donde w t es el factor de peso del tejido (Tabla 3) y H t es la dosis equivalente absorbida en el tejido - t. La unidad de dosis equivalente efectiva es el Sievert.

Tabla 3

Dosis equivalente efectiva colectiva. Para evaluar los daños a la salud del personal y del público por efectos estocásticos causados ​​por la acción de las radiaciones ionizantes, se utiliza la dosis equivalente efectiva colectiva S, definida como:

donde N(E) es el número de individuos que recibieron la dosis equivalente efectiva individual E. La unidad de S es el hombre-Sievert (hombre-Sv).

Radionucleidos: átomos radiactivos con un número de masa y un número atómico dados, y para átomos isoméricos, con un estado de energía específico dado del núcleo atómico. Los radionúclidos (y los no radiactivos) de un elemento también se denominan isótopos.

Además de los valores anteriores, para comparar el grado de daño por radiación de una sustancia cuando se expone a varias partículas ionizantes con diferentes energías, también se utiliza el valor de la transferencia de energía lineal (LET), que está determinado por la relación:

donde es la energía promedio transferida localmente al medio por la partícula ionizante debido a colisiones en el camino elemental dl. El umbral de energía generalmente se refiere a la energía de un electrón. Si en el acto de la colisión la partícula cargada primaria forma un electrón con una energía más alta, entonces esta energía no se incluye en el valor de dE, y los electrones con energía se consideran partículas primarias independientes.

La elección del umbral de energía es arbitraria y depende de condiciones específicas.

De la definición se deduce que la transferencia de energía lineal es algo análogo al poder de frenado de la materia. Sin embargo, hay una diferencia entre estos valores. Consiste en lo siguiente:

• 1. LET no incluye la energía convertida en fotones, es decir pérdidas por radiación.
• 2. En un umbral dado, el LET no incluye la energía cinética de las partículas que lo superan.

Los valores de LET y poder de frenado son los mismos si las pérdidas de bremsstrahlung pueden despreciarse y

dosímetro de radiación ionizante

Tabla 4

Por la magnitud de la transferencia de energía lineal, se puede determinar el factor de peso de este tipo de radiación (Tabla 5)

Tabla 5

Dosis de radiación máximas admisibles según NRB-99

En relación a la exposición, la población se divide en 3 categorías:

Categoría B de personas expuestas o una parte limitada de la población: personas que no trabajan directamente con fuentes de radiación ionizante, pero que debido a las condiciones de residencia o colocación de trabajos pueden estar expuestas a la radiación ionizante.

• - límites básicos de dosis (PD) dados en la Tabla 6;
• - niveles admisibles de exposición monofactorial (para un radionucleido, vía de entrada o un tipo de exposición externa), que se derivan de los principales límites de dosis: límites de incorporación anual (GWP), actividades de volumen anual medio admisible (ADV), volumen específico anual medio actividades (ARS) y otros;
• - niveles de control (dosis, niveles, actividades, densidades de flujo, etc.). Sus valores deben tener en cuenta el nivel de seguridad radiológica alcanzado en la organización y proporcionar condiciones bajo las cuales el impacto de la radiación estará por debajo del nivel permisible.

Tabla 6 Límites de dosis básicos

Notas:

• * Se permite la irradiación simultánea hasta los límites especificados para todos los valores normalizados.
• ** Los principales límites de dosis, así como todos los demás niveles de exposición permisibles para el personal del grupo B, son iguales a 1/4 de los valores para el personal del grupo A. Más adelante en el texto, todos los valores estándar para el categoría de personal se dan sólo para el grupo A.
• *** Se refiere a la dosis a una profundidad de 300 mg/cm2.
• **** Se refiere al valor promedio del área en I cm2 en la capa basal de la piel con un espesor de 5 mg/cm2 debajo de la capa de cobertura con un espesor de 5 mg/cm2. En las palmas, el espesor de la capa de cobertura es de 40 mg/cm2. El límite especificado permite la exposición de toda la piel humana, siempre que dentro de la exposición promedio de cualquier área de 1 cm2 de la piel, este límite no sea excedido. El límite de dosis para irradiar la piel de la cara garantiza que no se exceda el límite de dosis al cristalino de partículas beta.

Los límites básicos de dosis de exposición no incluyen las dosis de exposición natural y médica, así como las dosis debidas a accidentes de radiación. Estos tipos de exposición están sujetos a restricciones especiales.

La dosis efectiva para el personal no debe exceder los 1000 mSv para el período de actividad laboral (50 años), y los 70 mSv para la población para el período de vida (70 años). El inicio de los períodos se introduce a partir del 1 de enero de 2000.

Con exposición simultánea de una persona a fuentes de exposición externa e interna, la dosis efectiva anual no debe exceder los límites de dosis establecidos en la Tabla. 6.

Hay tres grupos de órganos críticos:

• grupo 1 - todo el cuerpo, gónadas y médula ósea roja;
• Grupo 2 - músculos, glándula tiroides, tejido adiposo, hígado, riñones, bazo, tracto gastrointestinal, pulmones, cristalino y otros órganos, con excepción de los que pertenecen a los grupos 1 y 3;
• Grupo 3 - piel, tejido óseo, manos, antebrazos, espinillas y pies.

Los límites de dosis de exposición para diferentes categorías de personas se dan en la Tabla 7.

Tabla 7

Además de los límites de dosis principales, se utilizan estándares derivados y niveles de referencia para evaluar el efecto de la radiación. Los estándares se calculan teniendo en cuenta la no superación de los límites de dosis de SDA (dosis máxima permisible) y PD (dosis límite). El cálculo del contenido admisible de un radionucleido en el organismo se realiza teniendo en cuenta su radiotoxicidad y la no superación de la SDA en el órgano crítico. Los niveles de referencia deben proporcionar los niveles de exposición más bajos que se puedan lograr respetando los límites de dosis básicos.

• - la incorporación anual máxima permitida del radionucleido MAP a través del sistema respiratorio;
• - contenido permisible del radionucleido en el órgano crítico DSA;
• - tasa de dosis permisible de radiación DMDA;
• - densidad de flujo permisible de partículas de DPPA;
• - actividad volumétrica permitida (concentración) del radionucleido en el aire del área de trabajo de la nave espacial;
• - contaminación permisible de la piel, monos y superficies de trabajo de la DZA.

• - el límite de la incorporación anual del GWP del radionucleido a través de los órganos respiratorios o digestivos;
• - actividad volumétrica admisible (concentración) del radionucleido DCS en el aire y el agua atmosféricos;
• - tasa de dosis admisible de DMDB;
• - densidad de flujo de partículas admisible DPPB;
• - Contaminación permisible de la piel, la ropa y las superficies con DZB.

Los valores numéricos de los niveles permisibles están contenidos en su totalidad en las "Normas de seguridad radiológica".

2Características del instrumento de medición DKS-101

El dosímetro universal (en lo sucesivo, el dosímetro) está diseñado para mediciones absolutas de la dosis absorbida y equivalente y la tasa de dosis absorbida y equivalente para una amplia gama de energías de radiación de fotones y electrones, medición de precisión de campos de dosis de radiación ionizante de médicos y aparatos y aparatos industriales.

El dispositivo se puede utilizar para estudios dosimétricos y físicos en condiciones de laboratorio y producción, incl. para verificación de equipos dosimétricos, certificación de salas de rayos x e instalaciones industriales de rayos x y electrónica, etc.

El dosímetro se puede certificar como patrón de trabajo de 1ª o 2ª categoría.

El dosímetro funciona de manera estable cuando la temperatura ambiente cambia de +10С a +40С y en condiciones de humedad relativa hasta 80% a +30С sin condensación de humedad, presión atmosférica de 84 a 106,7 kPa (de 630 a 800 mm Hg. Art.) .

Se completa con cámaras de ionización, fuentes de control y un fantoma de agua a pedido del cliente.

Consiste en una unidad electrométrica con una fuente de alto voltaje controlada incorporada y una computadora personal.

Los sistemas de autodiagnóstico incorporados, un conjunto de funciones para el procesamiento matemático y el registro de los resultados de las mediciones, el software en el entorno Windows98 brindan facilidad de uso y una amplia gama de funciones de servicio.

Detalles técnicos

El dosímetro proporciona los siguientes tipos de mediciones: dosis absorbida en agua (Gy), dosis equivalente (Sv), tasas de dosis correspondientes, carga (C), corriente (A) (los errores de medición de corriente y carga no están estandarizados). El dosímetro tiene una parada automática de las mediciones cuando se alcanzan los umbrales preestablecidos de dosis y tiempo. Garantizar la medición de kerma en aire (Gy), dosis de exposición (P) y la tasa de dosis correspondiente se puede realizar a pedido del cliente.

La resolución digital, la estabilidad cero, el rango de voltaje de la fuente de alto voltaje y el tiempo máximo de medición del dosímetro se dan en la Tabla 2.1.

Tabla 2.1

El dosímetro tiene rangos de medición indicados en la Tabla 2.2.

Cuadro 2.2

Nivel de fondo propio del dosímetro.

Después del tiempo de establecimiento del modo de funcionamiento (sin conectar la cámara de ionización) no más de 510-15 A.

Durante 8 horas de funcionamiento continuo después del momento de establecer el modo de funcionamiento (sin conectar la cámara de ionización) no más de 110-14 A.

De las lecturas en condiciones normales (sin conectar la cámara de ionización) cuando la temperatura cambia en el rango de temperatura de funcionamiento de +10 a +40C, no más de 210-14 A.

De lecturas en condiciones normales (sin conectar la cámara de ionización) con un cambio en la humedad relativa del aire hasta el 80% a una temperatura de 30 C, no más de 110-14 A.

La inestabilidad de las lecturas del dosímetro durante 8 horas de funcionamiento continuo después del momento de establecer el modo de funcionamiento no es superior al 0,2 % en el rango sensible de la medición de MTD (la integral de MTD y PD).

El tiempo de establecimiento de indicaciones no es mayor a:

• 100 s - en el rango sensible;
• 10 s - en otras bandas.

Los límites del error de medición adicional permisible son:

de lecturas en condiciones normales cuando la temperatura cambia en el rango de temperatura de funcionamiento de +10 a +40C al medir el MPD (integral de MPD y PD) - 0,2%.

de lecturas en condiciones normales con un cambio en la humedad relativa del aire hasta 80% a una temperatura de 30C al medir MPD (integral de MPD y PD) - 0.2%.

de lecturas en condiciones normales de operación en un campo magnético constante con una fuerza de no más de 400 A / m al medir el MPD (integral de MPD y PD) - 0.2%.

El dosímetro se alimenta de una red de corriente alterna monofásica con una frecuencia de 50 Hz 1 Hz, contenido armónico hasta el 5% y una tensión nominal de 220 V con una tolerancia de -15% a +10%.

La potencia consumida de la red por la unidad electrométrica a una tensión de alimentación nominal no es superior a 4 VA.

El aislamiento entre el cuerpo de la unidad electrométrica y los contactos del enchufe del cable de alimentación de red soporta la tensión de prueba de 4000 V CC durante 1 minuto sin romperse. La resistencia de aislamiento de los circuitos anteriores es de al menos 20 MΩ en condiciones normales.

MTBF al menos 3000 horas.

La vida útil promedio es de al menos 6 años.

Ejecución del bloque electrométrico IP30C (según GOST 14254-96).

Las dimensiones generales y el peso de la instalación se dan en la Tabla. 2.3.

Tabla 2.3

Tipo de versión climática del dosímetro B1 GOST 12997-84.

El dosímetro trabaja de manera estable cuando la temperatura ambiente cambia de +10C a 40C y en condiciones de humedad relativa hasta 80% a una temperatura de +30C sin condensación de humedad, presión atmosférica de 84 a 106.7 kPa (de 630 a 800 mm Hg.) .

La unidad electrométrica tiene resistencia mecánica de acuerdo con los requisitos para productos del grupo L1 GOST 12997-84.

Empezaron a aparecer unidades de sus medidas. Por ejemplo: radiografía, curie. Pero no estaban conectados por ningún sistema y, por lo tanto, se denominan unidades no sistémicas. En todo el mundo existe ahora un único sistema de medidas - SI (sistema internacional). En nuestro país, es de aplicación obligatoria a partir del 1 de enero de 1982. Para el 1 de enero de 1990, esta transición debía estar concluida. Pero debido a dificultades económicas y de otro tipo, el proceso se está retrasando. Sin embargo, todos los equipos nuevos, incluidos los dosimétricos, por regla general, se calibran en nuevas unidades.

Unidades de radiactividad. La unidad de actividad es una transformación nuclear por segundo. Para propósitos de abreviatura, se usa un término más simple: una desintegración por segundo (disp. / s) En el sistema SI, esta unidad se llama becquerel (Bq). Hasta hace poco, en la práctica de la vigilancia de la radiación, incluso en Chernóbil, se utilizaba ampliamente una unidad de actividad fuera del sistema, el curie (Ci). Un curie es 3.7.10 10 desintegraciones por segundo.

La concentración de una sustancia radiactiva suele caracterizarse por la concentración de su actividad. Se expresa en unidades de actividad por unidad de masa: Ci/t, mCi/g, kBq/kg, etc. (actividad específica). Por unidad de volumen: Ci/m 3, mCi/l, Bq/cm 3, etc. (concentración en volumen) o por unidad de área: Ci/km 2, mCi/cm 2, Bq/m 2, etc.

Tasa de dosis (tasa de dosis absorbida)- incremento de dosis por unidad de tiempo. Se caracteriza por la tasa de acumulación de dosis y puede aumentar o disminuir con el tiempo. Su unidad en el sistema C es gris por segundo. Este es el poder de la dosis de radiación absorbida, a la que en 1 segundo se crea una dosis de radiación de 1 Gy en la sustancia.

En la práctica, para evaluar la dosis de radiación absorbida, todavía se usa ampliamente una unidad de tasa de dosis absorbida fuera del sistema: rad por hora (rad/h) o rad por segundo (rad/s). 1 Gy = 100 rad.

Dosis equivalente- este concepto se introdujo para dar cuenta cuantitativamente de los efectos biológicos adversos de varios tipos de radiación. Está determinado por la fórmula D eq = Q. D, donde D es la dosis absorbida de un tipo dado de radiación, Q es el factor de calidad de la radiación, que para varios tipos de radiación ionizante con una composición espectral desconocida se acepta para rayos X y radiación gamma - 1, para radiación beta - 1, para neutrones con energías de 0,1 a 10 MeV - 10, para radiación alfa con una energía inferior a 10 MeV - 20. De las cifras anteriores se puede ver que a la misma dosis absorbida, el neutrón y la radiación alfa causan , respectivamente, 10 y 20 veces más efecto dañino. En el sistema SI, la dosis equivalente se mide en sieverts (Sv).

Sievert es igual a un gris dividido por el factor de calidad. Para Q = 1 obtenemos

1 Sv \u003d 1 Gy \u003d 1 J / kg \u003d 100 rad \u003d 100 rem.

Baer(equivalente biológico de un roentgen) es una unidad no sistémica de dosis equivalente, como una dosis absorbida de cualquier radiación que causa el mismo efecto biológico que 1 roentgen de radiación gamma.

Tasa de equivalente de dosis- la relación del incremento de la dosis equivalente durante algún intervalo de tiempo. Se expresa en sieverts por segundo. Dado que el tiempo que una persona pasa en un campo de radiación a niveles aceptables suele medirse en horas, es preferible expresar la tasa de dosis equivalente en microsieverts por hora (µSv/h).

Según la conclusión de la Comisión Internacional de Protección Radiológica, los efectos nocivos en humanos pueden ocurrir a dosis equivalentes de al menos 1,5 Sv / año (150 rem / año), y en casos de exposición a corto plazo, a dosis superiores a 0,5 Sv ( 50 rem). Cuando la exposición supera un cierto umbral, se produce un ARS.

La tasa de dosis equivalente creada por la radiación natural (de origen terrestre y cósmico) oscila entre 1,5 y 2 mSv/año y más las fuentes artificiales (medicina, lluvia radiactiva) entre 0,3 y 0,5 mSv/año. Entonces resulta que una persona recibe de 2 a 3 mSv por año. Estas cifras son aproximadas y están sujetas a condiciones específicas. Según otras fuentes, son mayores y alcanzan hasta 5 mSv/año.

Dosis de exposición- una medida del efecto de ionización de la radiación de fotones, determinada por la ionización del aire en condiciones de equilibrio electrónico. En el sistema SI, la unidad de dosis de exposición es un culombio por kilogramo (C/kg). La unidad fuera del sistema es el roentgen (P), 1 P = 2,58. 10 -4 C/kg. A su vez, 1 C/kg = 3,876. 10 3 r.

Tasa de dosis de exposición- incremento de la dosis de exposición por unidad de tiempo. Su unidad SI es el amperio por kilogramo (A/kg). Sin embargo, durante el período de transición, puede usar una unidad fuera del sistema: roentgen por segundo (R / seg).

Desde mediados del siglo pasado, una nueva palabra ha llegado a la ciencia: radiación. Su descubrimiento supuso una revolución en la mente de los físicos de todo el mundo y permitió descartar algunas de las teorías newtonianas y hacer audaces suposiciones sobre la estructura del universo, su formación y nuestro lugar en él. Pero eso es todo para los expertos. La gente del pueblo solo suspira y trata de reunir conocimientos tan dispares sobre este tema. Lo que complica el proceso es el hecho de que hay bastantes unidades de medida de radiación, y todas ellas son elegibles.

Terminología

El primer término que vale la pena conocer es, de hecho, radiación. Este es el nombre que se le da al proceso de radiación por alguna sustancia de las partículas más pequeñas, como electrones, protones, neutrones, átomos de helio y otros. Dependiendo del tipo de partícula, las propiedades de la radiación difieren entre sí. La radiación se observa durante la descomposición de las sustancias en otras más simples o durante su síntesis.

Unidades de radiación- estos son conceptos condicionales que indican cuántas partículas elementales se liberan de la materia. Por el momento, la física opera con siete unidades diferentes y sus combinaciones. Esto hace posible describir varios procesos que ocurren con la materia.

desintegración radioactiva- cambio arbitrario en la estructura de núcleos inestables de átomos mediante la liberación de micropartículas.

constante de descomposición- Este es un concepto estadístico que predice la probabilidad de destrucción de un átomo durante un cierto período de tiempo.

Media vida es el intervalo de tiempo durante el cual se descompone la mitad de la cantidad total de materia. Para algunos elementos se calcula en minutos, mientras que para otros son años e incluso décadas.

¿Cómo se mide la radiación?

Las unidades de medida de la radiación no son las únicas que se utilizan para evaluar propiedades, además se utilizan magnitudes como:
- actividad de la fuente de radiación;
- densidad de flujo (número de partículas ionizantes por unidad de área).

Además, hay una diferencia en la descripción de los efectos de la radiación en objetos vivos y no vivos. Entonces, si la sustancia es inanimada, entonces se le aplican los siguientes conceptos:

dosis absorbida;
- dosis de exposición.

Si la radiación afectó tejido vivo, entonces se utilizan los siguientes términos:

dosis equivalente;
- dosis equivalente efectiva;
- tasa de dosis.

Las unidades de medida de la radiación son, como se mencionó anteriormente, valores numéricos condicionales adoptados por los científicos para facilitar los cálculos y construir hipótesis y teorías. Quizá por eso no existe una única unidad de medida generalmente aceptada.

Curie

Curie es una de las unidades para medir la radiación. No pertenece al sistema (no pertenece al sistema SI). En Rusia, se utiliza en física y medicina nucleares. La actividad de una sustancia será igual a un curio si se producen en ella 3.700 millones de desintegraciones radiactivas en un segundo. Es decir, podemos decir que un curie equivale a tres mil setecientos millones de becquerelios.

Este número se obtuvo debido al hecho de que Marie Curie (que introdujo este término en la ciencia) realizó sus experimentos con radio y tomó como base su tasa de descomposición. Pero con el tiempo, los físicos decidieron que el valor numérico de esta unidad está mejor ligado a otro: el becquerel. Esto hizo posible evitar algunos errores en los cálculos matemáticos.

Además de curies, se suelen encontrar múltiplos o submúltiplos, como:
- megacurio (igual a 3,7 veces 10 a la 16ª potencia de becquereles);
- kilocurio (3,7 mil millones de becquerelios);
- milicurio (37 millones de becquerelios);
- microcurio (37 mil becquerelios).

Usando esta unidad, puede expresar el volumen, la superficie o la actividad específica de una sustancia.

becquerel

La unidad becquerel de dosis de radiación es sistémica y está incluida en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Es el más simple, porque una actividad de radiación de un becquerel significa que solo hay una desintegración radiactiva por segundo en la materia.

Obtuvo su nombre en honor a Antoine, el físico francés. El nombre fue aprobado a fines del siglo pasado y todavía se usa en la actualidad. Como se trata de una unidad bastante pequeña, se utilizan prefijos decimales para indicar actividad: kilo, mili, micro y otros.

Recientemente, se han utilizado unidades no sistémicas como curie y rutherford junto con becquereles. Un rutherford equivale a un millón de becquereles. En la descripción de la actividad volumétrica o superficial, se pueden encontrar las designaciones becquerel por kilogramo, becquerel por metro (cuadrado o cúbico) y sus diversas derivadas.

radiografía

La unidad de medida de la radiación, el roentgen, tampoco es sistémica, aunque se utiliza en todas partes para indicar la dosis de exposición de la radiación gamma recibida. Un roentgen es igual a una dosis de radiación en la que un centímetro cúbico de aire a presión atmosférica estándar y temperatura cero lleva una carga igual a 3,3 * (10 * -10). Esto es igual a dos millones de pares de iones.

A pesar de que, de acuerdo con la legislación de la Federación Rusa, está prohibido el uso de la mayoría de las unidades fuera del sistema, los rayos X se utilizan en el marcado de dosímetros. Pero pronto dejarán de usarse, ya que resultó más práctico anotar y calcular todo en grises y sieverts.

Contento

La unidad de radiación rad está fuera del sistema SI y es igual a la cantidad de radiación a la que se transfiere una millonésima parte de un julio de energía a un gramo de una sustancia. Es decir, un rad es 0,01 julios por kilogramo de materia.

El material que absorbe energía puede ser tanto tejido vivo como otras sustancias y sustancias orgánicas e inorgánicas: suelo, agua, aire. Como unidad independiente, el rad se introdujo en 1953 y en Rusia tiene derecho a ser utilizado en física y medicina.

Gris

Esta es otra unidad de medida para el nivel de radiación, que es reconocida por el Sistema Internacional de Unidades. Refleja la dosis absorbida de radiación. Se considera que una sustancia ha recibido una dosis de un gray si la energía que se transfirió con la radiación es igual a un julio por kilogramo.

Esta unidad recibió su nombre en honor al científico inglés Lewis Gray y se introdujo oficialmente en la ciencia en 1975. De acuerdo con las reglas, el nombre completo de la unidad se escribe con una letra minúscula, pero su designación abreviada se escribe con mayúscula. Un gris es igual a cien rads. Además de las unidades simples, en la ciencia también se utilizan equivalentes múltiples y submúltiplos, como kilogray, megagray, decigray, centigray, microgray y otros.

Sievert

La unidad de medida de la radiación, el sievert, se utiliza para indicar dosis de radiación efectivas y equivalentes y también forma parte del sistema SI, como el gray y el becquerel. Utilizado en la ciencia desde 1978. Un sievert es igual a la energía absorbida por un kilogramo de tejido después de la exposición a un calentamiento de rayos gamma. La unidad obtuvo su nombre en honor a Rolf Sievert, un científico de Suecia.

Por definición, sieverts y grays son iguales, es decir, las dosis equivalente y absorbida tienen el mismo tamaño. Pero todavía hay una diferencia entre ellos. Al determinar la dosis equivalente, es necesario tener en cuenta no solo la cantidad, sino también otras propiedades de la radiación, como la longitud de onda, la amplitud y qué partículas la representan. Por tanto, el valor numérico de la dosis absorbida se multiplica por el factor de calidad de la radiación.

Entonces, por ejemplo, en igualdad de condiciones, el efecto absorbido de las partículas alfa será veinte veces más fuerte que la misma dosis de radiación gamma. Además, es necesario tener en cuenta el coeficiente tisular, que muestra cómo responden los órganos a la radiación. Por lo tanto, la dosis equivalente se usa en radiobiología y la dosis efectiva se usa en salud ocupacional (para normalizar la exposición a la radiación).

constante solar

Existe la teoría de que la vida en nuestro planeta apareció debido a la radiación solar. Las unidades de medida de la radiación de una estrella son calorías y vatios divididos por una unidad de tiempo. Esto se decidió porque la cantidad de radiación del Sol está determinada por la cantidad de calor que reciben los objetos y la intensidad con la que llega. Solo la mitad de una millonésima parte de la cantidad total de energía emitida llega a la Tierra.

La radiación de las estrellas viaja por el espacio a la velocidad de la luz y entra en nuestra atmósfera en forma de rayos. El espectro de esta radiación es bastante amplio, desde el "ruido blanco", es decir, las ondas de radio, hasta los rayos X. Las partículas que también se llevan bien con la radiación son los protones, pero a veces puede haber electrones (si la liberación de energía fue grande).

La radiación recibida del Sol es la fuerza impulsora detrás de todos los procesos vivos en el planeta. La cantidad de energía que recibimos depende de la estación, la posición de la estrella sobre el horizonte y la transparencia de la atmósfera.

Efectos de la radiación en los seres vivos

Si se irradian tejidos vivos idénticos en sus características con diferentes tipos de radiación (a la misma dosis e intensidad), los resultados variarán. Por lo tanto, para determinar las consecuencias no es suficiente sólo la dosis absorbida o de exposición, como ocurre con los objetos inanimados. Aparecen en escena unidades de radiación penetrante, como sieverts rems y grays, que indican la dosis equivalente de radiación.

Una dosis equivalente es una dosis absorbida por el tejido vivo y multiplicada por un coeficiente condicional (tabla), que tiene en cuenta qué tan peligroso es este o aquel tipo de radiación. La medida más utilizada es el sievert. Un sievert es igual a cien rems. Cuanto mayor sea el coeficiente, más peligrosa será la radiación, respectivamente. Entonces, para fotones es uno, y para neutrones y partículas alfa es veinte.

Desde el accidente en la planta de energía nuclear de Chernobyl en Rusia y otros países de la CEI, se ha prestado especial atención al nivel de exposición a la radiación de los seres humanos. La dosis equivalente de fuentes naturales de radiación no debe exceder los cinco milisieverts por año.

La acción de los radionucleidos sobre los objetos no vivos

Las partículas radiactivas llevan una carga de energía que transfieren a la materia cuando chocan con ella. Y cuantas más partículas entren en contacto en su camino con una cierta cantidad de materia, más energía recibirá. Su cantidad se estima en dosis.

1. Dosis absorbida- esto es lo que fue recibido por una unidad de sustancia. Se mide en grises. Este valor no tiene en cuenta el hecho de que el efecto de los diferentes tipos de radiación sobre la materia es diferente.
2. Dosis de exposición- representa la dosis absorbida, pero teniendo en cuenta el grado de ionización de la sustancia por el impacto de diversas partículas radiactivas. Se mide en culombios por kilogramo o roentgens.

dosimetría es la medida de la dosis o tasa de dosis.

Dosis de radiación ionizante es la cantidad de energía de radiación ionizante absorbida por una unidad de masa de cualquier medio irradiado. Tasa de dosis es la dosis de radiación por unidad de tiempo.

La tarea principal de la dosimetría.- determinación de la dosis de radiación en diversos medios y en los tejidos de un organismo vivo.

El valor de la dosimetría:

- necesario para la evaluación cuantitativa y cualitativa del efecto biológico de las dosis de radiación ionizante durante la exposición externa e interna del cuerpo

— necesario para garantizar la seguridad radiológica cuando se trabaja con sustancias radiactivas

- con su ayuda, puede detectar la fuente de radiación, determinar su tipo, cantidad de energía, así como el grado de influencia de la radiación en el objeto irradiado.

Tipos de dosis:

PERO) Dosis de exposición (X)- característica cuantitativa del campo de la fuente de radiación ionizante (gamma o rayos X), que caracteriza la cantidad de ionización del aire seco a presión atmosférica.

Culombio por kilogramo (C/kg, C/kg) —Unidad del sistema de dosis de exposición; 1 C/kg es igual a la dosis de exposición de la radiación de fotones, en la que la suma de las cargas eléctricas de todos los iones del mismo signo, creadas por los electrones liberados en el aire irradiado con una masa de 1 kg, con pleno uso de la capacidad ionizante de todos los electrones, es igual a 1 C.

rayos X (R,R) — Unidad tradicional (fuera del sistema) de dosis de exposición; 1 rayo x es igual a la dosis de exposición de rayos x o radiación gamma en el aire, a la cual, como resultado de la ionización completa en 1 cm3 de aire atmosférico seco a una temperatura de 0 ° C y una presión de 760 mm Hg . Arte. (es decir, en 0,001293 g de aire atmosférico seco), se forman iones que llevan una carga igual a 1 unidad CGS de cada signo.

CGS es un sistema de unidades de medida en el que hay tres cantidades independientes: centímetro-gramo-segundo.

Relación de unidades: 1 R \u003d 2.58 * 10-4 C / kg(exactamente); 1 C / kg \u003d 3.88 * 103 R(aproximadamente).

Tasa de dosis de exposición — valor expresado en mR/h o µR/h. Común Indicadores de fondo de la tasa de dosis de exposición para Bielorrusia: hasta 18-20 μR / h.

Tradicionalmente, la dosis de exposición se utilizaba en el diagnóstico por rayos X debido al hecho de que El poder ionizante de los rayos X para el aire y el tejido biológico es aproximadamente el mismo. Sin embargo, con la transición a los tipos de radiación de alta energía, se hicieron evidentes las limitaciones del uso de esta característica para evaluar la dosis absorbida, especialmente en organismos vivos. Sobre Dosis de exposición Se utiliza para evaluar el campo de la fuente de radiación., a Para determinar la interacción de las radiaciones ionizantes con el medio ambiente se utiliza Dosis absorbida.

B) dosis absorbida (D) — la cantidad de energía absorbida por una unidad de masa de la sustancia irradiada.

Joule por kilogramo (Gray, Gy,Gy) es la unidad del sistema de dosis absorbida. 1 J/kg = 1 Gy.

Contento(rad, rd - dosis de radiación absorbida - dosis de radiación absorbida) - unidad tradicional (no sistémica) de dosis absorbida.

Relación unitaria: 1 rad = 0,01 Gy.

Para tejidos blandos humanos en el campo de rayos X o radiación g, una dosis absorbida de 1 rad corresponde aproximadamente a una dosis de exposición de 1 P.

Dosis absorbida No depende del tipo y energía de la radiación ionizante y determina el grado de exposición a la radiación., es decir, es una medida de los efectos esperados de la exposición.

Dadas las diferencias significativas en el mecanismo de interacción de los diferentes tipos de radiación con la materia, capacidad ionizante, etc., se debe esperar que Una misma dosis absorbida puede producir diferentes efectos biológicos.. Para cuantificar esta diferencia se introducen los conceptos: “factores de ponderación para diferentes tipos de radiación (WR)” y “dosis equivalente”.

C) dosis equivalente (HTR) es una medida de la gravedad del efecto biológico de la irradiación. Al calcular la dosis equivalente, los factores de ponderación se utilizan como multiplicadores de la dosis absorbida:

Donde HTR — Dosis equivalente en un órgano o tejido T, creada por radiación R; DTR es la dosis absorbida promedio de la radiación R en un tejido u órgano T; WR es el factor de ponderación de la radiación R.

Los factores de ponderación (WR) tienen en cuenta La efectividad relativa de los diferentes tipos de radiación en la inducción de efectos biológicos..

Como WR es un factor adimensional, Unidad del sistema para dosis equivalente lo mismo que para la dosis absorbida - j/kg(nombre especial Sievert: Sv, Sv)

baer (Movimiento rápido del ojo) — Unidad no sistémica de dosis equivalente (rem — equivalente biológico de un rad).

Relación unitaria: 1 rem = 0,01 Sv.

Coeficientes de ponderación para tipos individuales de radiación.

El riesgo de desarrollar consecuencias estocásticas de la irradiación del cuerpo humano depende no solo de la dosis equivalente, sino también de la radiosensibilidad de los tejidos u órganos expuestos a la radiación. La radiosensibilidad de órganos y tejidos tiene en cuenta la dosis efectiva.

D) dosis efectiva (E)- la magnitud de la exposición a la radiación ionizante, utilizada como medida del riesgo de consecuencias a largo plazo de la irradiación de todo el cuerpo humano y sus órganos individuales Dada su radiosensibilidad; representa la suma de los productos de dosis equivalentes en los tejidos y órganos del cuerpo y los factores de ponderación correspondientes:

,

Donde HT es la dosis equivalente en tejido u órgano T; WT es el factor de ponderación para el órgano o tejido T.

El coeficiente de ponderación WT caracteriza la contribución relativa de un determinado órgano o tejido al daño total a la salud debido al desarrollo de efectos estocásticos. La suma WT es 1.

Unidad sistémica de dosis efectiva— sievert (Sv, Sv); Unidad fuera del sistema- rem. 1 Sv es igual a 100 rem.

Coeficientes de ponderación para tejidos y órganos al calcular la dosis efectiva (peso).

Relación entre unidades de dosis sistémicas y no sistémicas.

Las dosis colectivas se utilizan para evaluar los efectos de la exposición a un grupo de personas:

PERO) Dosis equivalente colectiva (S T) en el tejido T, utilizado para expresar la exposición total a un tejido u órgano en particular en un grupo de individuos; es igual al producto del número de personas expuestas y la dosis equivalente media en un órgano o tejido.

B) Dosis efectiva colectiva (S)— se refiere a la población expuesta en su conjunto; es igual al producto del número de personas expuestas y la dosis efectiva media.

La definición de dosis equivalente colectiva y dosis efectiva colectiva no indica el tiempo durante el cual se recibió la dosis. Por lo tanto, al calcular las dosis colectivas, siempre debe ser Una indicación clara del período de tiempo y el grupo de personas para las que se realizó este cálculo..

Uso de dosis colectivas Evaluar la exposición a la radiación de la población y el riesgo de desarrollar consecuencias estocásticas acción de las radiaciones ionizantes. Unidades de dosis colectivas - Man-sievert y man-rem.

"Dosis de almohada"(dosis per cápita, Sv) es el valor de la dosis colectiva dividido por el número de miembros del grupo expuesto.

El resultado de la exposición a la radiación depende de una serie de factores: la cantidad de radiactividad en el entorno externo y en el interior del cuerpo, el tipo de radiación y su energía durante la descomposición de los núcleos de isótopos radiactivos, la acumulación de sustancias radiactivas en el cuerpo y su excreción, etc. La cantidad de energía de radiación absorbida en la masa considerada de la sustancia. Como resultado de la interacción de la radiación radiactiva con el medio ambiente, incluidos los objetos biológicos, se le transfiere una cierta cantidad de energía de radiación, que se gasta en los procesos de ionización y excitación de los átomos y moléculas del medio ambiente. Parte de la radiación atraviesa el medio libremente, sin absorción, sin afectarlo. Por tanto, existe una relación directa entre la acción de la radiación y la cantidad de energía absorbida. Esto determina la dosis de radiación.

Bajo la dosis, entienda la medida de la acción de la radiación ionizante en un entorno determinado.

Dosis- la cantidad de energía de radiación transferida a la sustancia y calculada por unidad de masa o volumen de la sustancia.

Con un aumento en el tiempo de irradiación del objeto, la dosis aumenta.

Para medir la cantidad de energía absorbida, es necesario contar el número de pares de iones formados bajo la acción de la radiación ionizante. En este sentido, para la característica cuantitativa de los rayos X y la radiación gamma que actúan sobre un objeto, se introdujo el concepto "dosis de exposición".

Dosis de exposición (X)- dosis, que caracteriza la capacidad de ionización de rayos X o radiación gamma (radiación fotónica) en el aire a una energía fotónica de no más de 3 MeV. También se le llama física.

La dosis de exposición es la relación de la carga total dQ de todos los iones del mismo signo creados en el aire, cuando todos los electrones y positrones liberados por los fotones en un volumen elemental de aire con una masa dm, completamente detenidos en el aire, a la masa de aire en el volumen especificado:

La dosis de exposición se utiliza para evaluar la situación de radiación en el suelo, en una sala de trabajo o vivienda, debido a la acción de los rayos X o la radiación gamma, así como para determinar el grado de propiedades protectoras de los materiales de pantalla.

La unidad de dosis de exposición en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es un culombio por kilogramo (C/kg).

colgante por kilogramo esta es una dosis de exposición de rayos X o radiación gamma en la que la emisión corpuscular conjugada (todos los electrones y positrones liberados por fotones) en un volumen de 1 kg de aire produce iones que llevan una carga eléctrica de un colgante (C) de cada signo (+ y -).

Desde el 01/01/1990, las unidades fuera del sistema que expresan dosis y actividad (P, Rad, Rem, Ki, etc.) debían retirarse del uso. Sin embargo, todavía están en uso, lo que se explica, en particular, por el uso en la práctica de una flota de instrumentos dosimétricos y radiométricos con calibración de dispositivos de registro en unidades de medida no sistémicas.

La unidad de medida no sistémica de la dosis de exposición es el roentgen (P). Esta unidad ha estado en circulación desde 1928.

radiografía- dosis de exposición de rayos X o radiación gamma, a la que se forman 2,08 10 9 pares de iones en 1 cm 3 (0,001293 g) de aire en condiciones normales (temperatura 0 ° C y presión 760 mm Hg. Art.). O radiografía- dosis de exposición de rayos X o radiación gamma, a la cual la emisión corpuscular conjugada en 1 cm 3 de aire en condiciones normales crea iones que llevan una carga de una unidad electrostática de electricidad de cada signo.

1 P = 2,58 10 -4 C/kg; 1 C / kg \u003d 3.88 10 3 R

La radiación gamma de una fuente de radio con una actividad de 1 Ci a una distancia de 1 metro en 1 hora crea una dosis de exposición de 1 roentgen.

Unidades derivadas de roentgen: kiloroentgen (1 kR = 10 3 R), milirroentgen (1 mR = 10 -3 R), microroentgen (1 μR = 10 -6 R).

Para la radiación ionizante corpuscular (partículas alfa y beta, neutrones), se propuso una unidad fuera del sistema: el equivalente físico de los rayos X (pf), en el que se forma el mismo número de pares de iones en el aire que con una exposición. dosis de rayos X o radiación gamma en 1 R. La unidad justa no ha recibido aplicación práctica y actualmente no se utiliza. Para caracterizar los campos de radiación, es mejor utilizar la densidad de flujo de partículas (incluidos los fotones) y la intensidad de radiación (densidad de flujo de energía).

La dosis de exposición es inaceptable para los tipos corpusculares de radiación (partículas alfa y beta, etc.), se limita a la región de energía cuántica hasta 3 MeV y refleja solo una medida de la cantidad de radiación fotónica. No refleja la cantidad de energía de radiación absorbida por el objeto irradiado. Al mismo tiempo, es muy importante para evaluar el impacto de la radiación saber la cantidad de energía de radiación que ha sido absorbida por el objeto. Para determinar la medida de la energía absorbida de cualquier tipo de radiación en un medio, se introdujo el concepto "dosis absorbida". Por la magnitud de la dosis absorbida, conociendo la composición atómica de la sustancia, la energía de radiación, es posible calcular la dosis absorbida de rayos X y radiación gamma en cualquier sustancia. La energía equivalente de un rayo X es 88 erg/g (energía gastada en la formación de 2,08·10 9 pares de iones).

Dosis absorbida (D)- el valor de la energía de la radiación ionizante transferida a la sustancia:

donde de es la energía promedio transferida por la radiación ionizante a una sustancia ubicada en un volumen elemental, dm es la masa de la sustancia en este volumen.

O dosis absorbida- la cantidad de energía de cualquier tipo de radiación ionizante absorbida en un órgano o tejido particular y calculada por unidad de masa.

Si denotamos la energía que cae sobre el objeto como E, y la energía que ha pasado a través del objeto como E 1, entonces ∆E será la energía absorbida:

∆E \u003d E - E 1.

En lugar del término "dosis de radiación absorbida", se puede utilizar la forma abreviada "dosis de radiación".

La unidad de dosis absorbida en el Sistema Internacional de Unidades es el joule por kilogramo (J/kg).

Joule por kilogramo- una unidad de dosis absorbida en la que se absorbe 1 julio de energía en 1 kg de masa de la sustancia irradiada por cualquier tipo de radiación ionizante.

Esta unidad también se llama gris (Gy).

Gris: la unidad, como la unidad de rayos X no sistémica, es del mismo nombre, es decir, se forma en nombre del científico. Louis Harold Gray es un radiobiólogo inglés que se ocupó de la relación entre los efectos físicos y biológicos de la radiación e hizo una gran contribución al desarrollo de la dosimetría de radiación.

Gray es igual a la dosis de radiación absorbida, a la cual la energía de la radiación ionizante igual a 1 J se transfiere a una sustancia con una masa de 1 kg (1 Gy = 1 J/kg).

También se utilizan unidades derivadas del gris: μGy, mGy, etc.

Desde 1953, se ha introducido una unidad de dosis absorbida fuera del sistema, el rad (del inglés dosis absorbida de radiación), que todavía se usa ampliamente en la práctica en la actualidad.

Contento- dosis absorbida de cualquier tipo de radiación ionizante, a la cual 1 g de una sustancia absorbe energía de radiación igual a 100 erg.

1 rad \u003d 100 erg / g \u003d 10 -2 j / kg; 100 rad = 1 Gy.

Se utilizan unidades longitudinales y múltiples del rad: kilorad (1 krad = 10 3 rad), milirad (1 mrad = 10 -3 rad), microrad (1 mrad = 10 -6 rad).

Para calcular la dosis absorbida, utilice la fórmula:

donde D es la dosis absorbida, X es la dosis de exposición, F es el coeficiente de transición, establecido empíricamente en el maniquí (para agua y tejidos blandos, F es 0,93 o ≈ 1).

En el aire, una dosis de radiación de 1 roentgen equivale energéticamente a 88 erg/g, la dosis absorbida por definición es 100 erg/g, por lo tanto, la dosis absorbida en el aire será de 0,88 rad (88:100 = 0,88).

En condiciones de equilibrio radiativo, en las que la suma de las energías de las partículas cargadas que salen del volumen considerado corresponde a la suma de las energías de las partículas cargadas que entran en ese volumen, es posible establecer el equivalente energético de la dosis de exposición.

La dosis de exposición en el aire X = 1 P corresponde a la dosis absorbida D = 0,873 rad, y 1 C/kg = 33,85 Gy. En tejido biológico: 1 R corresponde a 0,96 rad y 1 C/kg corresponde a 33,85 Gy. Así, con un pequeño error (hasta un 5%), con irradiación uniforme con radiación de fotones, la dosis absorbida en el tejido biológico coincide con la dosis de exposición medida en roentgens.

Cuando se irradian organismos vivos, se producen varios efectos biológicos, cuya diferencia entre los cuales a la misma dosis absorbida se explica por el grado de peligro para el cuerpo de los diferentes tipos de radiación.

Es costumbre comparar los efectos biológicos causados ​​por cualquier radiación ionizante con los efectos del fotón, es decir, rayos X y radiación gamma, así como la distribución espacial de la energía absorbida en el objeto irradiado. Con la misma dosis absorbida, la radiación alfa es mucho más peligrosa que la radiación beta o gamma. Para dar cuenta de este fenómeno, el concepto "dosis equivalente".

Dosis equivalente ‌ (N)‌ es la dosis absorbida en un órgano o tejido multiplicada por el factor de ponderación apropiado para un tipo dado de radiación (W R):

H TR \u003d D TR W R ,

donde D TR es la dosis media absorbida en el órgano o tejido T, W R es el factor de ponderación de la radiación R.

Cuando un objeto se expone a diferentes tipos de radiación con diferentes factores de ponderación, la dosis equivalente se determina como la suma de las dosis equivalentes para estos tipos de radiación.

La dosis equivalente es la cantidad principal que determina el nivel de riesgo de radiación en la exposición crónica de humanos y animales en pequeñas dosis.

En el sistema internacional de unidades (SI), la unidad de dosis equivalente es el sievert (Sv). La unidad sievert es solo para uso seguro contra la radiación.

Esta unidad de dosis equivalente lleva el nombre del científico sueco Rolf Sievert, que se dedicaba a la investigación en el campo de la dosimetría y la seguridad radiológica.

Sievert es la dosis equivalente de cualquier tipo de radiación absorbida por 1 kg de tejido biológico y que crea el mismo efecto biológico que la dosis absorbida de 1 Gy de radiación fotónica.

La unidad de medida no sistémica de la dosis equivalente es rem (una abreviatura es el equivalente biológico de un roentgen).

Rem es una dosis equivalente de cualquier tipo de radiación ionizante a la que se crea el mismo efecto biológico en el tejido biológico que con una dosis de rayos X o radiación gamma de 1 roentgen.

1 rem \u003d 1 10 -2 J / kg;

100 rems = 1 Sv.

Factores de ponderación para tipos individuales de radiación al calcular la dosis equivalente (W R)– multiplicadores de dosis absorbida utilizados en la protección radiológica, que tienen en cuenta la eficacia relativa de los diferentes tipos de radiación para inducir efectos biológicos. Anteriormente se utilizaba para este fin el factor de calidad (Q) o eficacia biológica relativa (RBE).

El factor de calidad de la radiación está diseñado para tener en cuenta la influencia de la microdistribución de la energía absorbida en el grado de manifestación de un efecto biológico nocivo y se selecciona en función de los valores disponibles del coeficiente RBE.

El coeficiente RBE, o (Q) muestra cuántas veces la eficacia de la acción biológica de este tipo de radiación es mayor que los rayos X o la radiación gamma a la misma dosis absorbida en los tejidos. Cuanto mayor sea la ionización específica, mayor será el valor del coeficiente RBE, o (Q).

Factores de ponderación (WR) para tipos individuales de radiación:

Fotones de cualquier energía (rayos X o radiación gamma) ……1

Electrones (partículas beta)………………………………………………..1

Partículas alfa, fragmentos de fisión, núcleos pesados ​​…………….…… 20

También se distinguen los siguientes tipos de dosis: efectiva, efectiva esperada para exposición interna, efectiva colectiva y efectiva anual.

Dosis efectiva (E)- un valor utilizado como medida del riesgo de consecuencias a largo plazo de la irradiación de todo el cuerpo y sus órganos individuales, teniendo en cuenta su radiosensibilidad. Representa la suma de los productos de la dosis equivalente en el órgano H tT por el factor de ponderación correspondiente para un órgano o tejido dado:

E \u003d ∑W T N tT,

donde H tT es la dosis equivalente al tejido durante el tiempo t, y W T es el factor de ponderación para el tejido T.

Así, multiplicando la dosis equivalente por los coeficientes correspondientes y sumando todos los órganos y tejidos, obtenemos la dosis efectiva.

La unidad SI de dosis efectiva es el sievert (Sv).

Coeficientes de ponderación para tejidos y órganos al calcular la dosis efectiva (W T) son factores de dosis equivalentes en órganos y tejidos utilizados en la protección radiológica para tener en cuenta la diferente sensibilidad de los distintos órganos y tejidos en la aparición de efectos estocásticos de la radiación:

Gónadas………………………………………….0.20

Médula ósea (roja)………………....0.12

Pulmones, estómago, intestino grueso…..0.12

Esófago, hígado………………………….0.05

Vejiga…………………………..0.05

Pecho………………………………0.05

Glándula tiroides…………………………0.05

Piel, células de las superficies óseas…... 0,01

Otros órganos…………………………...0,05

Dosis efectiva comprometida para la exposición interna- dosis por el tiempo transcurrido después de la recepción de sustancias radiactivas en el cuerpo.

Dosis efectiva colectiva (S) es una medida del riesgo colectivo de que se produzcan efectos estocásticos de la irradiación. Se define como la suma de las dosis efectivas individuales, o un valor que caracteriza el efecto total de la radiación sobre un grupo de personas: S = ∑E n N n ,

donde E n es la dosis efectiva promedio para el n-ésimo subgrupo de un grupo de personas; N n es el número de personas en el subgrupo. Se mide en sieverts-hombre (sv-hombre).

Dosis efectiva anual (equivalente) - la suma de la dosis efectiva (equivalente) de exposición externa recibida en un año calendario y la dosis efectiva (equivalente) esperada de exposición interna debida a la incorporación de radionucleidos al cuerpo durante el mismo año. La unidad SI de dosis anual efectiva es el sievert (Sv).

Cabe señalar que existen otros tipos de dosis. Por ejemplo, se distingue entre dosis en el aire, en la superficie o en la profundidad del objeto irradiado, dosis focal e integral. Para evaluar la radiosensibilidad y la radiosusceptibilidad del organismo animal, se acostumbra utilizar los términos - LD 50/30 y LD 100/30 - dosis de radiación que causan la muerte (muerte) del 50% y el 100% de los animales, respectivamente, dentro de los 30 días.