Hangi birimlerde radyasyon dozu nedir? Radyasyon nasıl ölçülür: arka plan radyasyonu ve radyasyon dozları

İyonlaştırıcı radyasyonun etkisi karmaşık bir süreçtir. Işınlamanın etkisi, emilen dozun büyüklüğüne, gücüne, radyasyonun tipine ve doku ve organların ışınlama hacmine bağlıdır. Nicel değerlendirmesi için, sistemik olmayan ve SI sistemindeki birimlere ayrılan özel birimler tanıtıldı. Şu anda, SI birimleri ağırlıklı olarak kullanılmaktadır. Aşağıda (Tablo 1'de) radyolojik büyüklüklerin ölçüm birimlerinin bir listesi ve SI birimleri ile SI olmayan birimlerin karşılaştırması yer almaktadır.

Tablo 1.

Temel radyolojik miktarlar ve birimler
Değer	Ölçü biriminin adı ve tanımı	Birimler arası ilişkiler
sistem dışı
Nüklit aktivitesi, A	Curie (Ci, Ci)	Becquerel (Bq, Bq)	1 Ci = 3.7*1010Bq1 Bq = 1 spread/s 1 Bq=2.7*10-11Ci
Maruz kalma dozu, X	Röntgen (P, R)	Coulomb/kg (C/kg, C/kg)	1 R=2,58*10-4 C/kg1 C/kg=3,88*103 R
Absorbe edilen doz, D	sevindim (rad, rad)	Gri (Gy, Gy)	1 rad-10-2 Gy1 Gy=1 J/kg
Eşdeğer doz, N	Rem (rem, rem)	Sievert (Sv, Sv)	1 Sv=10-2 Sv 1 Sv=100 Sv
Entegre radyasyon dozu	Rad-gram (rad*g, rad*g)	Gri kg (Gy*kg, Gy*kg)	1 rad*g=10-5 Gy*kg1 Gy*kg=105 rad*g

İyonlaştırıcı radyasyonun bir madde üzerindeki etkisini tanımlamak için aşağıdaki kavramlar ve ölçü birimleri kullanılır:

Kaynaktaki radyonüklid aktivitesi (A). Aktivite, küçük bir zaman aralığında (dN) bu kaynaktaki kendiliğinden nükleer dönüşümlerin sayısının bu aralığın (dt) değerine oranına eşittir:

SI aktivite birimi Becquerel'dir (Bq).

Sistem dışı birim Curie'dir (Ci).

Belirli bir izotopun radyoaktif çekirdek sayısı N(t) yasaya göre zamanla azalır:

N(t) = N0 exp(-tln2 / T1/2) = N0 exp(-0,693t / T1/2)

Burada Hayır, t = 0 anında radyoaktif çekirdek sayısıdır, T1 / 2 yarılanma ömrü, radyoaktif çekirdeklerin yarısının bozunduğu süredir.

A aktivitesine sahip bir radyonüklidin kütlesi m, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

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

burada M, radyonüklidin kütle numarasıdır, A, Becquerel'deki aktivitedir, T1/2, saniye cinsinden yarı ömürdür. Ağırlık gram olarak verilmiştir. Maruz kalma dozu (X). X-ışını ve radyasyonun nicel bir ölçüsü olarak, bir maddenin kütlesinde (dm) oluşan ikincil parçacıkların (dQ) yükü ile belirlenen maruz kalma dozunun, tüm maddelerin tam yavaşlaması ile sistemik olmayan birimlerde kullanılması gelenekseldir. yüklü parçacıklar:

Maruz kalma dozu birimi Röntgen'dir (R). X-ışını, 0 ° C sıcaklıkta ve 760 mm Hg basınçta 1 cc havada oluşan bir X-ışını ve - radyasyon maruz kalma dozudur. elektrik miktarının bir elektrostatik biriminde aynı işarete sahip iyonların toplam yükü.

1 P'lik bir maruz kalma dozu, 2.08*109 çift iyona karşılık gelir (2.08*109 = 1/(4.8*10-10)). Havada 1 çift iyonun ortalama oluşum enerjisini 33.85 eV'ye eşit alırsak, o zaman 1 R'lik bir maruz kalma dozunda, şuna eşit bir enerji:

(2.08*109)*33.85*(1.6*10-12) = 0.113 erg,

ve bir gram hava:

0.113 / hava = 0.113 / 0.001293 = 87.3 erg.

İyonlaştırıcı radyasyon enerjisinin absorpsiyonu, ışınlanmış dokuda gözlemlenen radyasyon etkisine yol açan bir dizi fizikokimyasal dönüşüme yol açan birincil süreçtir. Bu nedenle, gözlemlenen etkiyi emilen enerji veya emilen doz miktarı ile karşılaştırmak doğaldır.

Absorbe edilen doz (D), ana dozimetrik miktardır. İyonlaştırıcı radyasyonla temel hacimdeki bir maddeye aktarılan ortalama enerji dE'nin, bu hacimdeki maddenin kütlesi dm'ye oranına eşittir:

Absorbe edilen dozun birimi Gray'dir (Gy). Sistemik olmayan birim Rad, 1 gram ışınlanmış madde başına 100 erg'ye eşit, herhangi bir iyonlaştırıcı radyasyonun soğurulan dozu olarak tanımlandı.

Eşdeğer doz (N). Radyasyon güvenliği alanında kronik maruz kalma koşulları altında insan sağlığına olası zararı değerlendirmek için, maruz kalma - r tarafından oluşturulan ve ortalama olarak alınan emilen Dr dozunun ürününe eşit olan eşdeğer bir H dozu kavramı tanıtılır. analiz edilen organ veya vücut boyunca, ağırlık faktörü wr (kalite faktörü radyasyonu olarak da adlandırılır) (Tablo 2).

Eşdeğer doz birimi kilogram başına Joule'dür. Sievert (Sv) özel bir adı vardır.

Tablo 2.

Radyasyon ağırlığı faktörleri
Radyasyon tipi ve enerji aralığı	Ağırlık çarpanı
Tüm enerjilerin fotonları
Tüm enerjilerin elektronları ve müonları
enerjili nötronlar< 10 КэВ
10 ila 100 keV arasındaki nötronlar
100 keV'den 2 MeV'ye kadar nötronlar
2 MeV'den 20 MeV'ye Nötronlar
Nötronlar > 20 MeV
Enerjileri > 2 MeV olan protonlar (geri tepme protonları hariç)
Parçacıklar, fisyon parçaları ve diğer ağır çekirdekler

Işınlamanın etkisi eşit değildir. Işınlamanın farklı organlar üzerindeki etkisinin farklı doğası nedeniyle insan sağlığına verilen zararı değerlendirmek için (tüm vücudun tek tip ışınlama koşulları altında), olası değerlendirmede kullanılan etkili bir eşdeğer doz E eff kavramı tanıtıldı. stokastik etkiler - malign neoplazmalar.

Etkili doz, tüm organ ve dokulardaki ağırlıklı eşdeğer dozların toplamına eşittir:

burada wt doku ağırlık faktörüdür (Tablo 3) ve Ht dokuda emilen eşdeğer dozdur - t. Etkili eşdeğer dozun birimi Sievert'tir.

Tablo 3

Toplu etkili eşdeğer doz. İyonlaştırıcı radyasyonun etkisinin neden olduğu stokastik etkilerden personelin ve halkın sağlığına verdiği zararı değerlendirmek için, aşağıdaki gibi tanımlanan toplu etkin eşdeğer doz S kullanılır:

burada N(E), bireysel etkin eşdeğer doz E'yi alan bireylerin sayısıdır. S birimi, man-Sievert'tir (man-Sv).

Radyonüklidler - belirli bir kütle numarası ve atom numarasına sahip radyoaktif atomlar ve izomerik atomlar için - atom çekirdeğinin belirli bir enerji durumuna sahip. Bir elementin radyonüklidlerine (ve radyoaktif olmayan nüklidlerine) aksi halde onun izotopları denir.

Yukarıdaki değerlere ek olarak, bir madde farklı enerjilere sahip çeşitli iyonlaştırıcı parçacıklara maruz kaldığında radyasyon hasarının derecesini karşılaştırmak için, ilişki ile belirlenen doğrusal enerji transferi (LET) değeri de kullanılır:

temel yol dl üzerindeki çarpışmalar nedeniyle iyonlaştırıcı parçacık tarafından ortama yerel olarak aktarılan ortalama enerji nerededir. Eşik enerjisi genellikle bir elektronun enerjisini ifade eder. Çarpışma durumunda birincil yüklü parçacık daha yüksek enerjili bir -elektron oluşturursa, bu enerji dE değerine dahil edilmez ve enerjili -elektronlar daha bağımsız birincil parçacıklar olarak kabul edilir.

Eşik enerjisinin seçimi keyfidir ve belirli koşullara bağlıdır.

Tanımdan, lineer enerji transferinin maddenin durdurma gücünün bir benzeri olduğu sonucu çıkar. Ancak bu değerler arasında bir fark vardır. Aşağıdakilerden oluşur:

• 1. LET, fotonlara dönüştürülen enerjiyi içermez, yani. radyasyon kayıpları
• 2. Belirli bir eşikte, LET, aşan parçacıkların kinetik enerjisini içermez.

Bremsstrahlung kayıpları ihmal edilebiliyorsa LET ve durdurma gücü değerleri aynıdır ve

iyonlaştırıcı radyasyon dozimetresi

Tablo 4

Doğrusal enerji transferinin büyüklüğü ile bu tür radyasyonun ağırlık faktörünü belirleyebilirsiniz (Tablo 5)

Tablo 5

NRB-99'a göre izin verilen maksimum radyasyon dozları

Maruz kalma ile ilgili olarak, nüfus 3 kategoriye ayrılır:

B kategorisi maruz kalan kişiler veya nüfusun sınırlı bir kısmı - doğrudan iyonlaştırıcı radyasyon kaynakları ile çalışmayan, ancak ikamet koşulları veya iş yerleri nedeniyle iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalan kişiler.

• - Tablo 6'da verilen temel doz limitleri (PD);
• - ana doz limitlerinden türetilen izin verilen monofaktöriyel maruziyet seviyeleri (bir radyonüklid, giriş yolu veya bir tür harici maruziyet için): yıllık alım limitleri (GWP), izin verilen ortalama yıllık hacim aktiviteleri (ADV), ortalama yıllık spesifik faaliyetler (ARS) ve diğerleri;
• - kontrol seviyeleri (dozlar, seviyeler, aktiviteler, akı yoğunlukları, vb.). Değerleri, kuruluşta elde edilen radyasyon güvenliği seviyesini dikkate almalı ve radyasyon etkisinin izin verilen seviyenin altında olacağı koşulları sağlamalıdır.

Tablo 6 Temel doz limitleri

Notlar:

• * Tüm normalleştirilmiş değerler için belirtilen sınırlara kadar eşzamanlı ışınlamaya izin verilir.
• ** B grubu personel için ana doz limitleri ve diğer tüm izin verilen maruziyet seviyeleri, A grubu personel için değerlerin 1/4'üne eşittir.Ayrıca metinde, tüm standart değerler için personel kategorisi sadece A grubu için verilmiştir.
• *** 300 mg/cm2 derinlikteki dozu ifade eder.
• **** 5 mg/cm2 kalınlığındaki örtü tabakasının altındaki 5 mg/cm2 kalınlığındaki derinin bazal tabakasında I cm2 cinsinden ortalama alan değerini ifade eder. Avuç içlerinde örtü tabakasının kalınlığı 40 mg/cm2'dir. Belirtilen limit, cildin herhangi bir 1 cm2 alanının ortalama maruziyeti dahilinde bu limitin aşılmaması şartıyla tüm insan derisinin maruz kalmasına izin verir. Yüz derisinin ışınlanması için doz limiti, beta partiküllerinden lense giden doz limitinin aşılmamasını sağlar.

Temel maruz kalma doz sınırları, doğal ve tıbbi maruziyetten kaynaklanan dozların yanı sıra radyasyon kazalarından kaynaklanan dozları içermez. Bu tür maruziyetler özel kısıtlamalara tabidir.

Personel için etkili doz, emek faaliyeti süresi (50 yıl) için 1000 mSv'yi ve yaşam süresi (70 yıl) için nüfus için 70 mSv'yi geçmemelidir. Dönemlerin başlangıcı 1 Ocak 2000'den itibaren başlatılır.

Bir kişinin dış ve iç maruz kalma kaynaklarına aynı anda maruz kalması durumunda, yıllık etkili doz Tabloda belirtilen doz sınırlarını aşmamalıdır. 6.

Üç kritik organ grubu vardır:

• grup 1 - tüm vücut, gonadlar ve kırmızı kemik iliği;
• Grup 2 - kaslar, tiroid bezi, yağ dokusu, karaciğer, böbrekler, dalak, gastrointestinal sistem, akciğerler, göz lensleri ve diğer organlar, grup 1 ve 3'e ait olanlar hariç;
• Grup 3 - cilt, kemik dokusu, eller, önkollar, incikler ve ayaklar.

Farklı kişi kategorileri için doz maruziyet limitleri Tablo 7'de verilmiştir.

Tablo 7

Radyasyonun etkisini değerlendirmek için ana doz limitlerine ek olarak, türev standartları ve referans seviyeleri kullanılır. Standartlar, SDA (maksimum izin verilen doz) ve PD (doz sınırı) doz sınırlarının aşılmaması dikkate alınarak hesaplanır. Vücuttaki bir radyonüklidin izin verilen içeriğinin hesaplanması, radyotoksisitesi ve kritik organdaki SDA'nın aşılmaması dikkate alınarak gerçekleştirilir. Referans seviyeleri, temel doz limitlerine uyularak elde edilebilecek kadar düşük maruziyet seviyeleri sağlamalıdır.

• - radyonüklid MAP'nin solunum sistemi yoluyla izin verilen maksimum yıllık alımı;
• - kritik organ DSA'sındaki radyonüklidin izin verilen içeriği;
• - DMDA radyasyonunun izin verilen doz oranı;
• - DPPA parçacıklarının izin verilen akı yoğunluğu;
• - uzay aracının çalışma alanının havasındaki radyonüklidin izin verilen hacimsel aktivitesi (konsantrasyon);
• - DZA'nın cildinin, tulumlarının ve çalışma yüzeylerinin izin verilen kontaminasyonu.

• - solunum veya sindirim organları yoluyla radyonüklidin GWP'sinin yıllık alımının sınırı;
• - atmosferik hava ve sudaki radyonüklid DCS'nin izin verilen hacimsel aktivitesi (konsantrasyon);
• - kabul edilebilir DMDB doz oranı;
• - izin verilen parçacık akış yoğunluğu DPPB;
• - deri, giysi ve yüzeylerin DZB ile izin verilen kontaminasyonu.

İzin verilen seviyelerin sayısal değerleri "Radyasyon Güvenlik Standartları"nda tam olarak yer almaktadır.

2DKS-101 ölçüm cihazının özellikleri

Evrensel dozimetre (bundan sonra dozimetre olarak anılacaktır), çok çeşitli foton ve elektron radyasyon enerjileri için soğurulan ve eşdeğer dozun ve soğurulan ve eşdeğer doz hızının mutlak ölçümleri, tıbbi kaynaklı iyonlaştırıcı radyasyon doz alanlarının hassas ölçümü için tasarlanmıştır. ve endüstriyel cihazlar ve cihazlar.

Cihaz, laboratuvar ve üretim koşullarında dozimetrik ve fiziksel çalışmalar için kullanılabilir. dozimetrik ekipmanın doğrulanması, röntgen odaları ve endüstriyel röntgen ve elektronik tesisatların sertifikalandırılması vb. için.

Dozimetre, 1. veya 2. kategorinin çalışma standardı olarak onaylanabilir.

Dozimetre, ortam sıcaklığı +10С ila +40С arasında değiştiğinde ve nem yoğunlaşması olmadan +30С'de %80'e kadar bağıl nem koşullarında, atmosferik basınç 84 ila 106,7 kPa (630 ila 800 mm Hg. Art.) .

Müşteri isteğine göre iyonizasyon odaları, kontrol kaynakları ve su fantomu ile tamamlanmaktadır.

Yerleşik kontrollü yüksek voltaj kaynağına sahip bir elektrometrik ünite ve bir kişisel bilgisayardan oluşur.

Yerleşik kendi kendine teşhis sistemleri, matematiksel işleme ve ölçüm sonuçlarının günlüğe kaydedilmesi için bir dizi işlev, Windows98 ortamındaki yazılım, kullanım kolaylığı ve çok çeşitli hizmet işlevleri sağlar.

Teknik detaylar

Dozimetre aşağıdaki ölçüm türlerini sağlar: suda soğurulan doz (Gy), eşdeğer doz (Sv), karşılık gelen doz oranları, yük (C), akım (A) (akım ve yük ölçüm hataları standartlaştırılmamıştır). Dozimetre, doz ve süre için önceden ayarlanmış eşiklere ulaşıldığında otomatik olarak ölçüm durdurma özelliğine sahiptir. Hava kerması (Gy), maruz kalma dozu (P) ve buna karşılık gelen doz hızı ölçümünün sağlanması, müşterinin talebi üzerine gerçekleştirilebilir.

Dijital çözünürlük, sıfır kararlılık, yüksek voltaj kaynağının voltaj aralığı ve dozimetrenin maksimum ölçüm süresi Tablo 2.1'de verilmiştir.

Tablo 2.1

Dozimetre Tablo 2.2'de belirtilen ölçüm aralıklarına sahiptir.

Tablo 2.2

Dozimetrenin kendi arka plan seviyesi.

Çalışma modunun oluşturulmasından sonra (iyonizasyon odasını bağlamadan) en fazla 510-15 A.

Çalışma modunun kurulmasından sonra (iyonizasyon odasını bağlamadan) en fazla 110-14 A'dan sonra 8 saatlik sürekli çalışma için.

Normal koşullar altında (iyonizasyon odasını bağlamadan) çalışma sıcaklığı aralığındaki sıcaklık +10 ila +40C arasında değiştiğinde, 210-14 A'dan fazla olmayan okumalardan.

Normal koşullar altında (iyonizasyon odasını bağlamadan) 30 C sıcaklıkta, 110-14 A'dan fazla olmayan bağıl hava neminde% 80'e kadar bir değişiklik olan okumalardan.

Çalışma modunun oluşturulmasından sonra 8 saatlik sürekli çalışma için dozimetre okumalarının kararsızlığı, MTD ölçümünün hassas aralığında (MTD ve PD'nin integrali) %0,2'den fazla değildir.

Endikasyon oluşturma süresi aşağıdakilerden fazla değildir:

• 100 s - hassas aralıkta;
• 10 sn - diğer bantlarda.

İzin verilen ek ölçüm hatasının sınırları:

MPD (MPD ve PD'nin integrali) ölçülürken çalışma sıcaklığı aralığında sıcaklık +10 ila +40C arasında değiştiğinde normal koşullar altındaki okumalardan - %0,2.

MPD (MPD ve PD'nin integrali) ölçülürken 30C sıcaklıkta %80'e varan bağıl hava neminde değişiklik olan normal koşullar altındaki okumalardan - %0,2.

MPD'yi (MPD ve PD'nin integrali) ölçerken 400 A / m'den fazla olmayan bir sabit manyetik alanda normal çalışma koşulları altındaki okumalardan -% 0.2.

Dozimetre, 50 Hz 1 Hz frekansa, %5'e kadar harmonik içeriğe ve -%15 ila +%10 toleransla 220 V nominal gerilime sahip tek fazlı bir alternatif akım şebekesinden güç alır.

Nominal besleme geriliminde elektrometrik ünite tarafından şebekeden tüketilen güç 4 VA'dan fazla değildir.

Elektrometrik ünitenin gövdesi ile ana güç kablosunun fişinin kontakları arasındaki yalıtım, DC 4000 V test voltajına 1 dakika boyunca bozulmadan dayanır.Yukarıdaki devrelerin yalıtım direnci normal koşullar altında en az 20 MΩ'dir.

MTBF en az 3000 saat.

Ortalama hizmet ömrü en az 6 yıldır.

IP30C elektrometrik bloğunun yürütülmesi (GOST 14254-96'ya göre).

Tesisatın genel boyutları ve ağırlığı Tablo'da verilmiştir. 2.3.

Tablo 2.3

Dozimetre B1 GOST 12997-84'ün iklim versiyonunun tipi.

Dozimetre, ortam sıcaklığı +10C ila 4C arasında değiştiğinde ve nem yoğunlaşması olmadan +30C sıcaklıkta %80'e kadar bağıl nem koşullarında, atmosfer basıncı 84 ila 106,7 kPa (630 ila 800 mm Hg) arasında kararlı bir şekilde çalışır. .

Elektrometrik ünite, L1 GOST 12997-84 grubunun ürünleri için gerekliliklere uygun mekanik dayanıma sahiptir.

Ölçü birimleri görünmeye başladı. Örneğin: röntgen, curie. Ancak herhangi bir sistemle bağlı değillerdi ve bu nedenle sistemik olmayan birimler olarak adlandırılırlar. Tüm dünyada artık tek bir ölçüm sistemi var - SI (uluslararası sistem). Ülkemizde 1 Ocak 1982'den itibaren zorunlu uygulamaya tabidir. 1 Ocak 1990'a kadar bu geçişin tamamlanması gerekiyordu. Ancak ekonomik ve diğer zorluklar nedeniyle süreç erteleniyor. Ancak, dozimetrik de dahil olmak üzere tüm yeni ekipman, kural olarak, yeni birimlerde kalibre edilir.

Radyoaktivite birimleri. Aktivite birimi saniyede bir nükleer dönüşümdür. Kısaltma amacıyla daha basit bir terim kullanılır - saniyede bir parçalanma (disp. / s) SI sisteminde bu birime becquerel (Bq) denir. Yakın zamana kadar, Çernobil de dahil olmak üzere radyasyon izleme pratiğinde, sistem dışı bir faaliyet birimi olan curie (Ci) yaygın olarak kullanılıyordu. Bir curie, saniyede 3.7.10 10 parçalanmadır.

Bir radyoaktif maddenin konsantrasyonu, genellikle aktivitesinin konsantrasyonu ile karakterize edilir. Kütle birimi başına aktivite birimleri olarak ifade edilir: Ci/t, mCi/g, kBq/kg, vb. (özel aktivite). Birim hacim başına: Ci / m3, mCi / l, Bq / cm3, vb. (hacim konsantrasyonu) veya birim alan başına: Ci / km 2, mCi / cm 2, Bq / m 2 vb.

Doz hızı (absorbe edilen doz hızı)- birim zaman başına doz artışı. Doz birikim hızı ile karakterizedir ve zamanla artabilir veya azalabilir. C sistemindeki birimi saniyede gridir. Bu, maddede 1 saniyede 1 Gy'lik bir radyasyon dozunun oluşturulduğu, absorbe edilen radyasyon dozunun gücüdür.

Pratikte, soğurulan radyasyon dozunu değerlendirmek için, sistem dışı bir soğurulan doz hızı birimi hala yaygın olarak kullanılmaktadır - saat başına rad (rad/h) veya saniye başına rad (rad/s). 1 Gy = 100 rad.

Doz eşdeğeri- bu kavram, çeşitli radyasyon türlerinin olumsuz biyolojik etkilerini nicel olarak açıklamak için tanıtıldı. D eq = Q formülü ile belirlenir. D, burada D, belirli bir radyasyon türünün emilen dozudur, Q, x-ışını ve gama radyasyonu için bilinmeyen bir spektral bileşime sahip çeşitli iyonlaştırıcı radyasyon türleri için kabul edilen radyasyon kalite faktörüdür - 1, beta radyasyonu için - 1, 0,1 ila 10 MeV - 10 arası enerjiye sahip nötronlar için, 10 MeV - 20'den daha az enerjiye sahip alfa radyasyonu için. Yukarıdaki şekillerden, aynı soğurulan dozda, nötron ve alfa radyasyonunun neden olduğu görülebilir. , sırasıyla 10 ve 20 kat daha fazla zarar verici etki . SI sisteminde eşdeğer doz sievert (Sv) cinsinden ölçülür.

Sievert bir gri bölü kalite faktörüne eşittir. Q = 1 için

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

Baer(bir röntgen biyolojik eşdeğeri), eşdeğer dozun sistemik olmayan bir birimidir, herhangi bir radyasyonun soğurulan dozu, 1 röntgen gama radyasyonu ile aynı biyolojik etkiye neden olur.

Doz eşdeğer oranı- belirli bir zaman aralığı için eşdeğer dozun artış oranı. Saniyede sievert olarak ifade edilir. Bir kişinin radyasyon alanında kabul edilebilir seviyelerde geçirdiği süre genellikle saat olarak ölçüldüğünden, eşdeğer doz hızının saat başına mikrosievert (µSv/h) cinsinden ifade edilmesi tercih edilir.

Uluslararası Radyasyondan Korunma Komisyonu'nun sonucuna göre, insanlarda zararlı etkiler en az 1,5 Sv / yıl (150 rem / yıl) eşdeğer dozlarda ve kısa süreli maruz kalma durumlarında - 0,5 Sv'nin üzerindeki dozlarda meydana gelebilir ( 50 rem). Maruz kalma belirli bir eşiği aştığında, bir ARS oluşur.

Doğal radyasyon (karasal ve kozmik kaynaklı) tarafından oluşturulan eşdeğer doz oranı 1,5 - 2 mSv / yıl ve artı yapay kaynaklar (ilaç, radyoaktif serpinti) 0,3 ila 0,5 mSv / yıl arasında değişmektedir. Böylece bir kişinin yılda 2 ila 3 mSv aldığı ortaya çıkıyor. Bu rakamlar yaklaşıktır ve belirli koşullara tabidir. Diğer kaynaklara göre daha yüksektir ve 5 mSv/yıl'a kadar ulaşır.

maruz kalma dozu- elektronik denge koşulları altında havanın iyonlaşmasıyla belirlenen, foton radyasyonunun iyonizasyon etkisinin bir ölçüsü. SI sisteminde, maruz kalma dozu birimi kilogram başına bir coulomb'dur (C/kg). Sistem dışı birim, röntgendir (P), 1 P = 2.58. 10 -4 C/kg. Sırayla, 1 C/kg = 3.876. 10 3 R.

Maruz kalma dozu oranı- birim zaman başına maruz kalma dozu artışı. SI birimi kilogram başına amperdir (A/kg). Bununla birlikte, geçiş döneminde, sistem dışı bir birim kullanabilirsiniz - saniyede röntgen (R / sn).

Geçen yüzyılın ortasından beri bilime yeni bir kelime geldi - radyasyon. Keşfi, dünyanın dört bir yanındaki fizikçilerin zihninde bir devrim yarattı ve Newton teorilerinden bazılarını atmamıza ve evrenin yapısı, oluşumu ve içindeki yerimiz hakkında cesur varsayımlarda bulunmamıza izin verdi. Ama hepsi uzmanlar için. Kasaba halkı sadece iç çekiyor ve bu konu hakkında birbirinden farklı bilgileri bir araya getirmeye çalışıyor. Süreci karmaşıklaştıran şey, oldukça az sayıda radyasyon ölçüm biriminin olması ve hepsinin uygun olmasıdır.

terminoloji

Bilmeye değer ilk terim aslında radyasyondur. Bu, elektronlar, protonlar, nötronlar, helyum atomları ve diğerleri gibi en küçük parçacıkların bazı maddelerinin radyasyon sürecine verilen addır. Parçacık tipine bağlı olarak, radyasyonun özellikleri birbirinden farklıdır. Radyasyon, maddelerin daha basit olanlara bozunması sırasında veya sentezleri sırasında gözlenir.

Radyasyon üniteleri- bunlar, maddeden kaç tane temel parçacığın salındığını gösteren koşullu kavramlardır. Şu anda fizik yedi farklı birim ve bunların kombinasyonları ile çalışmaktadır. Bu, madde ile meydana gelen çeşitli süreçleri tanımlamayı mümkün kılar.

radyoaktif bozunma- mikropartiküllerin salınması yoluyla kararsız atom çekirdeklerinin yapısındaki keyfi değişiklik.

bozunma sabiti- Bu, bir atomun belirli bir süre boyunca yok olma olasılığını tahmin eden istatistiksel bir kavramdır.

Yarım hayat toplam madde miktarının yarısının bozunduğu zaman aralığıdır. Bazı elementler için dakikalar, diğerleri için yıllar, hatta on yıllar olarak hesaplanır.

Radyasyon nasıl ölçülür?

Özellikleri değerlendirmek için kullanılan yalnızca radyasyon ölçüm birimleri değildir.Ayrıca, aşağıdaki gibi nicelikleri kullanırlar:
- radyasyon kaynağının aktivitesi;
- akı yoğunluğu (birim alan başına iyonlaştırıcı partikül sayısı).

Ek olarak, radyasyonun canlı ve cansız nesneler üzerindeki etkilerinin tanımlanmasında bir fark vardır. Öyleyse, eğer madde cansızsa, ona aşağıdaki kavramlar uygulanır:

Absorbe edilen doz;
- maruz kalma dozu.

Radyasyon canlı dokuyu etkilediyse, aşağıdaki terimler kullanılır:

eşdeğer doz;
- etkili eşdeğer doz;
- doz oranı.

Radyasyon ölçüm birimleri, yukarıda belirtildiği gibi, bilim adamları tarafından hesaplamaları kolaylaştırmak ve hipotezler ve teoriler oluşturmak için kabul edilen koşullu sayısal değerlerdir. Belki de bu yüzden genel kabul görmüş tek bir ölçü birimi yoktur.

Curie

Curie radyasyonu ölçmek için kullanılan birimlerden biridir. Sisteme ait değildir (SI sistemine ait değildir). Rusya'da nükleer fizik ve tıpta kullanılır. Bir maddenin aktivitesi, içinde bir saniyede 3,7 milyar radyoaktif bozunma meydana gelirse, bir kuriye eşit olacaktır. Yani bir curie'nin üç milyar yedi yüz milyon bekerele eşit olduğunu söyleyebiliriz.

Bu sayı, bu terimi bilime sokan Marie Curie'nin deneylerini radyum üzerinde yapması ve bozunma hızını esas alması nedeniyle elde edilmiştir. Ancak zamanla fizikçiler, bu birimin sayısal değerinin bir başkasına - becquerel'e daha iyi bağlı olduğuna karar verdiler. Bu, matematiksel hesaplamalarda bazı hatalardan kaçınmayı mümkün kıldı.

Kürlere ek olarak, katlar veya alt katlar genellikle bulunur, örneğin:
- megacurie (3,7 çarpı 10 üzeri bekerellerin 16. kuvvetine eşittir);
- kilocurie (3,7 bin milyar bekerel);
- millicurie (37 milyon bekerel);
- mikroküri (37 bin bekerel).

Bu birimi kullanarak bir maddenin hacmini, yüzeyini veya spesifik aktivitesini ifade edebilirsiniz.

kekik

Becquerel radyasyon dozu birimi sistemiktir ve Uluslararası Birimler Sistemine (SI) dahil edilmiştir. En basitidir, çünkü bir becquerel'in radyasyon aktivitesi, maddede saniyede sadece bir radyoaktif bozunma olduğu anlamına gelir.

Adını Fransız fizikçi Antoine onuruna aldı. Adı geçen yüzyılın sonunda onaylandı ve bugün hala kullanılıyor. Bu oldukça küçük bir birim olduğundan, etkinliği belirtmek için ondalık önekler kullanılır: kilo-, milli-, mikro- ve diğerleri.

Son zamanlarda bekerellerle birlikte curie ve rutherford gibi sistemik olmayan birimler de kullanılmaya başlanmıştır. Bir rutherford, bir milyon becquerel'e eşittir. Hacimsel veya yüzey aktivitesinin tanımında, kilogram başına becquerel, metre başına becquerel (kare veya kübik) ve bunların çeşitli türevlerini bulabilirsiniz.

röntgen

Radyasyonun ölçüm birimi olan röntgen de, alınan gama radyasyonunun maruz kalma dozunu belirtmek için her yerde kullanılmasına rağmen, sistemik bir birim değildir. Bir röntgen, standart atmosfer basıncında ve sıfır sıcaklıkta bir santimetreküp havanın 3,3 * (10 * -10)'a eşit bir yük taşıdığı böyle bir radyasyon dozuna eşittir. Bu, iki milyon çift iyona eşittir.

Rusya Federasyonu mevzuatına göre, çoğu sistem dışı birimin kullanılması yasak olmasına rağmen, dozimetrelerin işaretlenmesinde X-ışınları kullanılmaktadır. Ancak, her şeyi gri ve sievert cinsinden yazmak ve hesaplamak daha pratik olduğu için yakında kullanılmayacaklar.

Memnun

Radyasyonun rad birimi SI sisteminin dışındadır ve bir gram maddeye milyonda bir joule enerjinin aktarıldığı radyasyon miktarına eşittir. Yani, bir rad maddenin kilogramı başına 0.01 joule'dür.

Enerjiyi emen malzeme hem canlı doku hem de diğer organik ve inorganik maddeler ve maddeler olabilir: toprak, su, hava. Bağımsız bir birim olarak, rad 1953'te tanıtıldı ve Rusya'da fizik ve tıpta kullanılma hakkı var.

Gri

Bu, Uluslararası Birimler Sistemi tarafından tanınan radyasyon seviyesi için başka bir ölçü birimidir. Soğurulan radyasyon dozunu yansıtır. Radyasyonla aktarılan enerji kilogram başına bir joule'ye eşitse, bir maddenin bir gri doz aldığı kabul edilir.

Bu birim, adını İngiliz bilim adamı Lewis Gray'in onuruna aldı ve 1975'te resmen bilime tanıtıldı. Kurallara göre, birimin tam adı küçük bir harfle yazılır, ancak kısaltılmış adı büyük harfle yazılır. Bir gri yüz rad'a eşittir. Basit birimlere ek olarak, bilimde kilogray, megagray, decigray, centigray, microgray ve diğerleri gibi çoklu ve çoklu eşdeğerler de kullanılır.

Sievert

Radyasyonun ölçü birimi olan sievert, etkili ve eşdeğer radyasyon dozlarını belirtmek için kullanılır ve aynı zamanda grey ve becquerel gibi SI sisteminin bir parçasıdır. 1978'den beri bilimde kullanılmaktadır. Bir elek, bir gama ışınlarına maruz kaldıktan sonra bir kilogram doku tarafından emilen enerjiye eşittir. Birim adını İsveçli bir bilim adamı olan Rolf Sievert'in onuruna aldı.

Tanım olarak, elekler ve griler eşittir, yani eşdeğer ve emilen dozlar aynı boyuta sahiptir. Ama aralarında hala bir fark var. Eşdeğer dozu belirlerken radyasyonun sadece miktarını değil, dalga boyu, genliği ve hangi parçacıkların onu temsil ettiği gibi diğer özelliklerini de dikkate almak gerekir. Bu nedenle, absorbe edilen dozun sayısal değeri, radyasyon kalite faktörü ile çarpılır.

Bu nedenle, örneğin, diğer tüm şeyler eşit olduğunda, alfa parçacıklarının soğurulan etkisi, aynı dozdaki gama radyasyonundan yirmi kat daha güçlü olacaktır. Ayrıca organların radyasyona nasıl tepki verdiğini gösteren doku katsayısını da hesaba katmak gerekir. Bu nedenle radyobiyolojide eşdeğer doz, iş sağlığında (radyasyona maruz kalmayı normalleştirmek için) etkin doz kullanılır.

güneş sabiti

Gezegenimizdeki yaşamın güneş radyasyonu nedeniyle ortaya çıktığına dair bir teori var. Bir yıldızdan gelen radyasyonun ölçüm birimleri, bir zaman birimine bölünen kalori ve watt'tır. Buna karar verildi, çünkü Güneş'ten gelen radyasyon miktarı, nesnelerin aldığı ısı miktarı ve geldiği yoğunluk tarafından belirlenir. Yayılan toplam enerji miktarının sadece yarım milyonda biri Dünya'ya ulaşıyor.

Yıldızlardan gelen radyasyon, uzayda ışık hızında hareket eder ve atmosferimize ışınlar şeklinde girer. Bu radyasyonun spektrumu oldukça geniştir - "beyaz gürültüden", yani radyo dalgalarından X ışınlarına. Radyasyonla iyi geçinen parçacıklar da protonlardır, ancak bazen elektronlar da olabilir (eğer enerji salınımı büyükse).

Güneş'ten alınan radyasyon, gezegendeki tüm canlı süreçlerin arkasındaki itici güçtür. Aldığımız enerji miktarı mevsime, yıldızın ufkun üzerindeki konumuna ve atmosferin şeffaflığına bağlıdır.

Radyasyonun canlılar üzerindeki etkileri

Aynı özelliklere sahip canlı dokular farklı radyasyon türleri ile (aynı doz ve yoğunlukta) ışınlanırsa, sonuçlar değişecektir. Bu nedenle, sonuçları belirlemek için, cansız nesnelerde olduğu gibi, yalnızca emilen veya maruz kalan doz yeterli değildir. Olay yerinde, eşdeğer radyasyon dozunu gösteren sieverts rems ve grays gibi nüfuz eden radyasyon birimleri belirir.

Eşdeğer bir doz, canlı doku tarafından emilen ve bu veya bu tür radyasyonun ne kadar tehlikeli olduğunu dikkate alan koşullu (tablo) bir katsayı ile çarpılan bir dozdur. En yaygın olarak kullanılan ölçü elektir. Bir elek yüz rem'e eşittir. Katsayı ne kadar yüksek olursa, radyasyon sırasıyla o kadar tehlikeli olur. Yani fotonlar için bu bir, nötronlar ve alfa parçacıkları için yirmidir.

Rusya ve diğer BDT ülkelerindeki Çernobil nükleer santralindeki kazadan bu yana, insanların radyasyona maruz kalma düzeyine özel dikkat gösterildi. Doğal radyasyon kaynaklarından gelen eşdeğer doz, yılda beş milisievert'i geçmemelidir.

Radyonüklidlerin cansız nesneler üzerindeki etkisi

Radyoaktif parçacıklar, çarpıştıklarında maddeye aktardıkları bir enerji yükü taşırlar. Ve belirli bir miktar madde ile yolda ne kadar çok parçacık temas ederse, o kadar fazla enerji alacaktır. Miktarı doz olarak tahmin edilmektedir.

1. emilen doz- bu, bir madde birimi tarafından alınan şeydir. Gri olarak ölçülür. Bu değer, farklı radyasyon türlerinin madde üzerindeki etkisinin farklı olduğu gerçeğini dikkate almaz.
2. maruz kalma dozu- absorbe edilen dozu temsil eder, ancak maddenin çeşitli radyoaktif partiküllerin etkisinden kaynaklanan iyonizasyon derecesini dikkate alır. Kilogram veya röntgen başına coulomb cinsinden ölçülür.

dozimetri doz veya doz hızının ölçümüdür.

İyonlaştırıcı radyasyon dozu herhangi bir ışınlanmış ortamın birim kütlesi tarafından emilen iyonlaştırıcı radyasyon enerjisi miktarıdır. Doz oranı birim zamandaki radyasyon dozudur.

Dozimetrinin ana görevi- çeşitli ortamlarda ve canlı bir organizmanın dokularında radyasyon dozunun belirlenmesi.

dozimetri değeri:

- vücudun harici ve dahili maruziyeti sırasında iyonlaştırıcı radyasyon dozlarının biyolojik etkisinin nicel ve nitel değerlendirmesi için gerekli

- radyoaktif maddelerle çalışırken radyasyon güvenliğini sağlamak için gerekli

- yardımı ile radyasyon kaynağını tespit edebilir, türünü, enerji miktarını ve radyasyonun ışınlanan nesne üzerindeki etki derecesini belirleyebilirsiniz.

Doz türleri:

ANCAK) Maruz kalma dozu (X)- atmosferik basınçta kuru havanın iyonlaşma miktarını karakterize eden iyonlaştırıcı radyasyon kaynağının (gama veya x-ışını) alanının nicel özelliği.

Kilogram başına Coulomb (C/kg, C/kg) —Sistem maruz kalma dozu birimi; 1 C/kg, iyonlaştırma yeteneğinin tam kullanımı ile ışınlanmış havada salınan elektronlar tarafından oluşturulan, aynı işarete sahip tüm iyonların elektrik yüklerinin toplamının, foton radyasyonunun maruz kalma dozuna eşittir. tüm elektronların, 1 C'ye eşittir.

röntgen (R,R) — Geleneksel (sistem dışı) maruz kalma dozu birimi; 1 x-ışını, 0 ° C sıcaklıkta ve 760 mm Hg basınçta 1 cm3 kuru atmosferik havada tam iyonlaşmanın bir sonucu olarak, havadaki x-ışını veya gama radyasyonunun maruz kalma dozuna eşittir. . Sanat. (yani, 0,001293 g kuru atmosferik havada), her işaretin 1 CGS birimine eşit bir yük taşıyan iyonlar oluşur.

CGS, üç bağımsız niceliğin olduğu bir ölçüm birimleri sistemidir: santimetre-gram-saniye.

Birim Oranı: 1 R \u003d 2.58 * 10-4 C / kg(kesinlikle); 1 C / kg \u003d 3.88 * 103 R(yaklaşık olarak).

Maruz kalma dozu oranı — mR/h veya µR/h cinsinden ifade edilen değer. Sıradan Belarus için maruz kalma dozu oranının arka plan göstergeleri - 18-20 μR / saate kadar.

Geleneksel olarak, maruz kalma dozu, X-ışını teşhisinde kullanıldı, çünkü gerçek şuydu: X ışınlarının hava ve biyolojik doku için iyonlaştırıcı gücü yaklaşık olarak aynıdır.. Ancak yüksek enerjili radyasyon türlerine geçişle birlikte, özellikle canlı organizmalarda soğurulan dozun değerlendirilmesinde bu özelliğin kullanılmasının sınırlamaları netlik kazanmıştır. İlişkin maruz kalma dozu Radyasyon kaynağının alanını değerlendirmek için kullanılır, a İyonlaştırıcı radyasyonun çevre ile etkileşimini belirlemek için kullanılır emilen doz.

B) emilen doz (D) — ışınlanmış maddenin birim kütlesi tarafından emilen enerji miktarı.

Joule/kilogram (Gray, Gy,gy) absorbe edilen dozun sistem birimidir. 1 J/kg = 1 Gy.

Memnun(rad, rd - absorbe edilen radyasyon dozu - absorbe edilen radyasyon dozu) - geleneksel (sistemik olmayan) absorbe edilen doz birimi.

Birim oranı: 1 rad = 0.01 Gy.

X-ışını veya g-radyasyonu alanındaki insan yumuşak dokuları için, 1 rad'lık bir soğurulan doz, yaklaşık olarak 1 P'lik bir maruz kalma dozuna karşılık gelir.

emilen doz İyonlaştırıcı radyasyonun türüne ve enerjisine bağlı değildir ve radyasyona maruz kalma derecesini belirler., yani, maruz kalmanın beklenen etkilerinin bir ölçüsüdür.

Farklı radyasyon türlerinin madde, iyonlaşma yeteneği vb. ile etkileşim mekanizmasındaki önemli farklılıklar göz önüne alındığında, beklenmelidir. Aynı emilen doz farklı biyolojik etkiler üretebilir.. Bu farkı ölçmek için kavramlar tanıtılmıştır: "farklı radyasyon türleri (WR) için ağırlıklandırma faktörleri" ve "eşdeğer doz".

C) eşdeğer doz (HTR) ışınlamanın biyolojik etkisinin ciddiyetinin bir ölçüsüdür. Eşdeğer doz hesaplanırken, emilen doz çarpanları olarak ağırlıklandırma faktörleri kullanılır:

HTR nerede — Radyasyon R tarafından oluşturulan bir organ veya dokudaki eşdeğer doz T; DTR, bir doku veya organ T'de radyasyon R'den emilen ortalama dozdur; WR, radyasyon R için ağırlıklandırma faktörüdür.

Ağırlık faktörleri (WR) dikkate alınır Biyolojik etkileri indüklemede farklı radyasyon türlerinin göreceli etkinliği.

WR boyutsuz bir faktör olduğundan, Eşdeğer doz için sistem birimi emilen dozla aynı - j/kg(özel isim Sievert: Sv, Sv)

Baer (Rem) — Sistemik olmayan eşdeğer doz birimi (rem — bir rad'nin biyolojik eşdeğeri).

Birim oranı: 1 geri = 0,01 Sv.

Bireysel radyasyon türleri için ağırlık katsayıları.

İnsan vücudunun ışınlanmasının stokastik sonuçları geliştirme riski, yalnızca eşdeğer doza değil, aynı zamanda radyasyona maruz kalan doku veya organların radyosensitivitesine de bağlıdır. Organların ve dokuların radyosensitivitesi, etkili dozu hesaba katar.

D) etkili doz (E)- tüm insan vücudunun ve tek tek organlarının ışınlanmasının uzun vadeli sonuçları riskinin bir ölçüsü olarak kullanılan iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmanın büyüklüğü Radyosensitiviteleri göz önüne alındığında; vücudun doku ve organlarındaki eşdeğer dozların ürünlerinin ve karşılık gelen ağırlık faktörlerinin toplamını temsil eder:

,

HT'nin doku veya organ T'deki eşdeğer doz olduğu durumlarda; WT, organ veya doku T için ağırlıklandırma faktörüdür.

Ağırlık katsayısı WT, belirli bir organ veya dokunun, stokastik etkilerin gelişmesi nedeniyle sağlığa verilen toplam hasara nispi katkısını karakterize eder. KT toplamı 1'dir.

Sistemik etkili doz birimi— elek (Sv, Sv); Sistem dışı birim- rem. 1 Sv, 100 rem'e eşittir.

Etkili doz hesaplanırken doku ve organlar için ağırlık katsayıları (ağırlık).

Sistemik ve sistemik olmayan doz birimleri arasındaki oran.

Bir grup insana maruz kalmanın etkilerini değerlendirmek için toplu dozlar kullanılır:

ANCAK) Toplu eşdeğer doz (ST) bir grup bireyde belirli bir doku veya organa toplam maruziyeti ifade etmek için kullanılan doku T'de; maruz kalan kişi sayısı ile bir organ veya dokudaki ortalama eşdeğer dozun ürününe eşittir.

B) Kolektif etkili doz (S)- bir bütün olarak maruz kalan nüfusa atıfta bulunur; maruz kalan kişi sayısı ile ortalama etkili dozun çarpımına eşittir.

Toplu eşdeğer ve toplu etkili dozların tanımı, dozun alındığı zamanı göstermez. Bu nedenle, toplu dozlar hesaplanırken daima Bu hesaplamanın yapıldığı zaman diliminin ve kişi grubunun açık bir göstergesi.

Toplu doz kullanımı Nüfusun radyasyona maruz kalmasını ve stokastik sonuçlar geliştirme riskini değerlendirmek iyonlaştırıcı radyasyonun etkisi. Toplu doz birimleri - Man-sievert ve man-rem.

"Yastık Dozu"(kişi başına doz, Sv), maruz kalan grubun üye sayısına bölünen toplu dozun değeridir.

Radyasyona maruz kalmanın sonucu bir dizi faktöre bağlıdır: dış ortamdaki ve vücudun içindeki radyoaktivite miktarı, radyasyonun türü ve radyoaktif izotop çekirdeklerinin bozunması sırasındaki enerjisi, vücutta radyoaktif maddelerin birikmesi. ve bunların atılımı, vb. Maddenin dikkate alınan kütlesindeki emilen radyasyon enerjisinin miktarı. Radyoaktif radyasyonun biyolojik nesneler de dahil olmak üzere çevre ile etkileşiminin bir sonucu olarak, çevredeki atomların ve moleküllerin iyonlaşma ve uyarılma süreçlerine harcanan belirli bir miktarda radyasyon enerjisi ona aktarılır. Radyasyonun bir kısmı ortamdan serbestçe, emilmeden, etkilemeden geçer. Bu nedenle, radyasyonun etkisi ile emilen enerji miktarı arasında doğrudan bir ilişki vardır. Bu radyasyon dozunu belirler.

Doz altında, belirli bir ortamda iyonlaştırıcı radyasyonun etkisinin ölçüsünü anlayın.

Doz- maddeye aktarılan ve maddenin birim kütlesi veya hacmi başına hesaplanan radyasyon enerjisi miktarı.

Nesnenin ışınlanma süresindeki bir artışla doz artar.

Soğurulan enerji miktarını ölçmek için iyonlaştırıcı radyasyon etkisi altında oluşan iyon çiftlerinin sayısını saymak gerekir. Bu bağlamda, bir nesneye etki eden X-ışını ve gama radyasyonunun nicel karakteristiği için konsept tanıtıldı. "maruz kalma dozu".

Maruz kalma dozu (X)- 3 MeV'den fazla olmayan bir foton enerjisinde havada X-ışını veya gama radyasyonunun (foton radyasyonu) iyonizasyon kapasitesini karakterize eden doz. Fiziksel olarak da adlandırılır.

Maruz kalma dozu, dm kütleli bir temel hava hacmindeki fotonlar tarafından serbest bırakılan tüm elektronlar ve pozitronlar havada tamamen durduğunda, havada oluşturulan aynı işarete sahip tüm iyonların toplam yükünün dQ oranıdır. belirtilen hacimdeki hava kütlesi:

Maruz kalma dozu, X-ışını veya gama radyasyonunun etkisi nedeniyle zemindeki, çalışma veya oturma odasındaki radyasyon durumunu değerlendirmek ve ekran malzemelerinin koruyucu özelliklerinin derecesini belirlemek için kullanılır.

Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) maruz kalma dozu birimi, kilogram başına bir coulomb'dur (C/kg).

kilogram başına kolye bu, 1 kg hava hacmindeki konjuge korpüsküler emisyonun (tüm elektronlar ve fotonlar tarafından salınan pozitronlar) her birinin bir kolye (C) elektrik yükünü taşıyan iyonlar ürettiği bir X-ışını veya gama radyasyonu maruz kalma dozudur. işareti (+ ve -).

01/01/1990 tarihinden itibaren, doz ve aktiviteyi (P, Rad, Rem, Ki, vb.) ifade eden sistem dışı birimler kullanımdan kaldırılacaktı. Bununla birlikte, özellikle, sistemik olmayan ölçüm birimlerinde kayıt cihazlarının kalibrasyonu ile bir dozimetrik ve radyometrik cihaz filosunun pratikte kullanımı ile açıklanan, hala kullanımdadırlar.

Maruz kalma dozunun sistemik olmayan ölçüm birimi röntgendir (P). Bu birim 1928'den beri dolaşımda.

röntgen- normal koşullar altında (sıcaklık 0 ° C ve basınç 760 mm Hg. Art.) 1 cm3 (0.001293 g) havada 2.08 109 çift iyonun oluştuğu X-ışını veya gama radyasyonunun maruz kalma dozu. Veya röntgen- normal koşullar altında 1 cm3 havadaki konjuge korpüsküler emisyonun, her işaretin bir elektrostatik birim elektrik yükünü taşıyan iyonlar oluşturduğu X-ışını veya gama radyasyonunun maruz kalma dozu.

1 P = 2.58 10 -4 C/kg; 1 C / kg \u003d 3.88 10 3 R

1 saat içinde 1 metre mesafede 1 Ci aktiviteye sahip bir radyum kaynağından gelen gama radyasyonu ile 1 röntgen maruz kalma dozu oluşturulur.

Türetilmiş röntgen birimleri: kiloroentgen (1 kR = 10 3 R), milliroentgen (1 mR = 10 -3 R), mikroröntgen (1 μR = 10 -6 R).

Korpüsküler iyonlaştırıcı radyasyon (alfa ve beta parçacıkları, nötronlar) için sistem dışı bir birim önerildi - havada maruz kalma ile aynı sayıda iyon çiftinin oluştuğu X-ışınının (pf) fiziksel eşdeğeri 1 R. Ünite fuarında X-ışını veya gama radyasyonu dozu pratik uygulama almamıştır ve şu anda kullanılmamaktadır. Radyasyon alanlarını karakterize etmek için parçacık akı yoğunluğunu (fotonlar dahil) ve radyasyon yoğunluğunu (enerji akısı yoğunluğu) kullanmak daha iyidir.

Maruz kalma dozu, korpüsküler radyasyon türleri (alfa ve beta parçacıkları, vb.) için kabul edilemezdir, 3 MeV'ye kadar olan kuantum enerji bölgesi ile sınırlıdır ve sadece foton radyasyon miktarının bir ölçüsünü yansıtır. Işınlanan nesne tarafından emilen radyasyon enerjisinin miktarını yansıtmaz. Aynı zamanda, nesne tarafından emilen radyasyon enerjisinin miktarını bilmek radyasyon etkisini değerlendirmek için çok önemlidir. Bir ortamdaki herhangi bir radyasyon türünün soğurulan enerjisinin ölçüsünü belirlemek için konsept tanıtıldı. "absorbe edilen doz". Absorbe edilen dozun büyüklüğü ile, maddenin atomik bileşimini, radyasyon enerjisini bilerek, herhangi bir maddede absorbe edilen X-ışını ve gama radyasyon dozunu hesaplamak mümkündür. Bir X-ışınının enerji eşdeğeri 88 erg/g'dir (2.08·109 çift iyon oluşumu için harcanan enerji).

Absorbe edilen doz (D)- maddeye aktarılan iyonlaştırıcı radyasyon enerjisinin değeri:

de, temel bir hacimde bulunan bir maddeye iyonlaştırıcı radyasyon tarafından aktarılan ortalama enerjidir, dm, maddenin bu hacimdeki kütlesidir.

Veya emilen doz- belirli bir organ veya dokuda soğurulan ve birim kütle başına hesaplanan her tür iyonlaştırıcı radyasyonun enerji miktarı.

Cismin üzerine düşen enerjiyi E ve cisimden geçen enerjiyi E 1 olarak gösterirsek, ∆E emilen enerji olacaktır:

∆E \u003d E - E 1.

"Soğurulmuş radyasyon dozu" terimi yerine, kısaltılmış "radyasyon dozu" biçimi kullanılabilir.

Uluslararası Birimler Sisteminde soğurulan doz birimi, kilogram başına joule'dür (J/kg).

kilogram başına Joule- herhangi bir tip iyonlaştırıcı radyasyon tarafından ışınlanmış maddenin kütlesinin 1 kg'ında 1 joule enerjinin emildiği böyle bir soğurulan doz birimi.

Bu birime gri (Gy) denir.

Gri - birim, sistemik olmayan birim röntgen gibi, isimsizdir, yani bilim adamı adına oluşturulmuştur. Louis Harold Gray, radyasyonun fiziksel ve biyolojik etkileri arasındaki ilişkiyi ele alan ve radyasyon dozimetrisinin gelişimine büyük katkı sağlayan İngiliz bir radyobiyologdur.

Gri, 1 J'ye eşit iyonlaştırıcı radyasyon enerjisinin 1 kg'lık (1 Gy = 1 J/kg) bir maddeye aktarıldığı soğurulan radyasyon dozuna eşittir.

Griden türetilmiş birimler de kullanılır: μGy, mGy, vb.

1953'ten beri, sistem dışı bir soğurulan doz birimi olan rad, bugün pratikte hala yaygın olarak kullanılan (İngiliz radyasyon soğurulan dozundan) tanıtıldı.

Memnun- 1 g maddenin 100 erg'ye eşit radyasyon enerjisini emdiği herhangi bir iyonlaştırıcı radyasyon türünün emilen dozu.

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

Rad'ın boyuna ve çoklu birimleri kullanılır: kilorad (1 krad = 10 3 rad), milirad (1 mrad = 10 -3 rad), mikrorad (1 mrad = 10 -6 rad).

Absorbe edilen dozu hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanın:

burada D soğurulan dozdur, X maruz kalma dozudur, F fantom üzerinde ampirik olarak oluşturulan geçiş katsayısıdır (su ve yumuşak doku için F 0.93 veya ≈ 1'dir).

Havada, 1 röntgenlik bir radyasyon dozu enerjisel olarak 88 erg/g'ye eşittir, tanımdaki soğurulan doz 100 erg/g'dir, bu nedenle havada soğurulan doz 0.88 rad (88:100 = 0.88) olacaktır.

Göz önünde bulundurulan hacmi terk eden yüklü parçacıkların enerjilerinin toplamının, bu hacme giren yüklü parçacıkların enerjilerinin toplamına karşılık geldiği ışınımsal denge koşulları altında, maruz kalma dozunun enerji eşdeğerini belirlemek mümkündür.

Havadaki maruz kalma dozu X = 1 P, emilen doz D = 0.873 rad ve 1 C/kg = 33.85 Gy'ye karşılık gelir. Biyolojik dokuda: 1 R, 0.96 rad'a karşılık gelir ve 1 C/kg, 33.85 Gy'ye karşılık gelir. Bu nedenle, küçük bir hatayla (% 5'e kadar), foton radyasyonu ile tek tip ışınlama ile biyolojik dokuda emilen doz, röntgenlerde ölçülen maruz kalma dozu ile çakışır.

Canlı organizmalar ışınlandığında, çeşitli biyolojik etkiler meydana gelir; aralarındaki fark, aynı emilen dozda, farklı radyasyon türlerinin vücuda yönelik tehlike derecesi ile açıklanır.

Herhangi bir iyonlaştırıcı radyasyonun neden olduğu biyolojik etkileri, fotonun, yani X-ışını ve gama radyasyonunun etkileriyle ve ayrıca ışınlanan nesnede emilen enerjinin uzaysal dağılımıyla karşılaştırmak gelenekseldir. Aynı soğurulan dozla alfa radyasyonu, beta veya gama radyasyonundan çok daha tehlikelidir. Bu fenomeni açıklamak için, kavram "eşdeğer doz".

Doz eşdeğeri ‌ (N)‌ bir organ veya dokuda soğurulan doz, belirli bir radyasyon türü için uygun ağırlıklandırma faktörü ile çarpılır (W R):

H TR \u003d D TR W R ,

D TR, organ veya doku T'de ortalama soğurulan doz olduğunda, W R, radyasyon R için ağırlık faktörüdür.

Bir nesne, farklı ağırlık faktörlerine sahip farklı radyasyon türlerine maruz kaldığında, eşdeğer doz, bu tür radyasyonlar için eşdeğer dozların toplamı olarak belirlenir.

Eşdeğer doz, insanların ve hayvanların küçük dozlarda kronik maruziyetinde radyasyon tehlikesi seviyesini belirleyen ana miktardır.

Uluslararası birim sisteminde (SI), eşdeğer doz birimi sievert'tir (Sv). Sievert ünitesi yalnızca radyasyon güvenliği kullanımı içindir.

Bu eşdeğer doz birimi, dozimetri ve radyasyon güvenliği alanında araştırma yapan İsveçli bilim adamı Rolf Sievert'in adını almıştır.

Sievert, 1 kg biyolojik doku tarafından emilen ve 1 Gy foton radyasyonunun soğurulan dozu ile aynı biyolojik etkiyi yaratan herhangi bir radyasyon türünün eşdeğer dozudur.

Eşdeğer dozun sistemik olmayan ölçüm birimi rem'dir (kısaltma, bir röntgen biyolojik eşdeğeridir).

Rem, biyolojik dokuda bir X-ışını veya 1 röntgen gama radyasyonu dozu ile aynı biyolojik etkinin yaratıldığı her tür iyonlaştırıcı radyasyonun eşdeğer bir dozudur.

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

100 rem = 1 Sv.

Eşdeğer dozu (W R) hesaplarken bireysel radyasyon türleri için ağırlık faktörleri- biyolojik etkileri indüklemede farklı radyasyon türlerinin göreceli etkinliğini hesaba katan, radyasyondan korunmada kullanılan soğurulan doz çarpanları. Daha önce bu amaç için kalite faktörü (Q) veya bağıl biyolojik etkinlik (RBE) kullanılıyordu.

Radyasyon kalite faktörü, emilen enerjinin mikro dağılımının zararlı bir biyolojik etkinin tezahür derecesi üzerindeki etkisini dikkate alacak şekilde tasarlanmıştır ve RBE katsayısının mevcut değerlerine göre seçilir.

RBE katsayısı veya (Q), bu tür radyasyonun biyolojik etkisinin, dokularda aynı soğurulan dozda X-ışını veya gama radyasyonundan kaç kat daha büyük olduğunu gösterir. Spesifik iyonizasyon ne kadar yüksek olursa, RBE katsayısının veya (Q) değeri o kadar büyük olur.

Bireysel radyasyon türleri için ağırlık faktörleri (W R):

Herhangi bir enerjinin fotonları (X-ışını veya gama radyasyonu) ……1

Elektronlar (beta parçacıkları)……………………………………………..1

Alfa parçacıkları, fisyon parçaları, ağır çekirdekler …………….…… 20

Aşağıdaki doz türleri de ayırt edilir: etkili, dahili maruziyet için beklenen etkili, etkili toplu ve etkili yıllık.

Etkili doz (E)- radyoduyarlılıkları dikkate alınarak, tüm vücudun ve tek tek organlarının ışınlanmasının uzun vadeli sonuçları riskinin bir ölçüsü olarak kullanılan bir değer. Belirli bir organ veya doku için karşılık gelen ağırlık faktörü ile organ H tT'deki eşdeğer dozun ürünlerinin toplamını temsil eder:

E \u003d ∑W T N tT,

burada H tT, t süresi boyunca dokuya eşdeğer dozdur ve W T, doku T için ağırlık faktörüdür.

Böylece eşdeğer dozu karşılık gelen katsayılarla çarparak ve tüm organ ve dokular üzerinden toplayarak etkin dozu elde ederiz.

Etkili dozun SI birimi sievert'tir (Sv).

Etkili doz (W T) hesaplanırken doku ve organlar için ağırlık katsayıları Radyasyonun stokastik etkilerinin ortaya çıkmasında farklı organ ve dokuların farklı duyarlılığını hesaba katmak için radyasyondan korunmada kullanılan organ ve dokulardaki eşdeğer doz faktörleridir:

Gonadlar…………………………………….0.20

Kemik iliği (kırmızı)………………....0.12

Akciğerler, mide, kalın bağırsak…..0.12

Yemek borusu, karaciğer………………………….0.05

Mesane…………………………..0.05

Meme…………………………0.05

Tiroid bezi………………………0.05

Deri, kemik yüzey hücreleri…... 0.01

Diğer organlar………………………...0.05

Dahili maruziyet için etkili taahhüt edilen doz- vücutta radyoaktif maddelerin alınmasından sonra geçen süre için doz.

Doz etkili toplu (S)ışınlamanın stokastik etkilerinin ortaya çıkmasıyla ilgili toplu riskin bir ölçüsüdür. Bireysel etkili dozların toplamı veya radyasyonun bir grup insan üzerindeki toplam etkisini karakterize eden bir değer olarak tanımlanır: S = ∑E n N n ,

burada E n, bir grup insanın n'inci alt grubuna yönelik ortalama etkili dozdur; N n, alt gruptaki kişi sayısıdır. Man-sieverts (man-Sv) cinsinden ölçülür.

Yıllık etkin (eşdeğer) doz - bir takvim yılı içinde alınan etkili (eşdeğer) dış maruziyet dozu ile aynı yıl içinde vücuda radyonüklidlerin alınmasından dolayı beklenen etkili (eşdeğer) iç maruziyet dozunun toplamı. Efektif yıllık dozun SI birimi sievert'tir (Sv).

Başka doz türleri olduğu da unutulmamalıdır. Örneğin, ışınlanan nesnenin havadaki, yüzeyindeki veya derinliğindeki doz, odak ve integral dozlar arasında bir ayrım yapılır. Hayvan organizmasının radyo-duyarlılığını ve radyo-duyarlılığını değerlendirmek için, - LD 50/30 ve LD 100/30 - 30 içinde hayvanların sırasıyla %50 ve %100'ünün ölümüne (ölümüne) neden olan radyasyon dozları terimlerini kullanmak gelenekseldir. günler.