Що таке доза випромінювання у яких одиницях. У чому вимірюється радіація: радіаційний фон та дози опромінення

Дія іонізуючих випромінювань є складним процесом. Ефект опромінення залежить від величини поглиненої дози, її потужності, виду випромінювання, обсягу опромінення тканин та органів. Для його кількісної оцінки введені спеціальні одиниці, які поділяються на позасистемні та одиниці у системі СІ. Наразі використовуються переважно одиниці системи СІ. Нижче (у таблиці 1.) дано перелік одиниць виміру радіологічних величин та проведено порівняння одиниць системи СІ та позасистемних одиниць.

Таблиця 1.

Основні радіологічні величини та одиниці
Величина	Найменування та позначення одиниці виміру	Співвідношення між одиницями
Позасистемні
Активність нукліду, А	Кюрі (Кі, Ci)	Бекерель (Бк, Bq)	1 Кі = 3.7 * 1010Бк1 Бк = 1 розп / с 1 Бк = 2.7 * 10-11Кі
Експозиційна доза, X	Рентген (Р, R)	Кулон/кг (Кл/кг, C/kg)	1 Р = 2.58 * 10-4 Кл / кг 1 Кл / кг = 3.88 * 103 Р
Поглинена доза, D	Радий (рад, rad)	Грей (Гр, Gy)	1 рад-10-2 Гр1 Гр=1 Дж/кг
Еквівалентна доза, Н	Бер (бер, rem)	Зіверт (Зв, Sv)	1 бер = 10-2 Зв 1 Зв = 100 бер
Інтегральна доза випромінювання	Рад-грам (рад*г, rad*g)	Грей-кг (Гр * кг, Gy * kg)	1 рад*г=10-5 Гр*кг1 Гр*кг=105 рад*г

Для опису впливу іонізуючих випромінювань на речовину використовуються такі поняття та одиниці виміру:

Активність радіонукліду у джерелі (А). Активність дорівнює відношенню числа мимовільних ядерних перетворень у цьому джерелі за малий інтервал часу (dN) до величини цього інтервалу (dt):

Одиниця активності у системі СІ - Беккерель (Бк).

Позасистемна одиниця – Кюрі (Кі).

Число радіоактивних ядер N(t) даного ізотопу зменшується згодом згідно із законом:

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

де No – число радіоактивних ядер у момент часу t = 0, Т1/2 період напіврозпаду – час, протягом якого розпадається половина радіоактивних ядер.

Масу m радіонукліду активністю А можна розрахувати за такою формулою:

m = 2.4 * 10-24 M T1/2 A

де М – масове число радіонукліду, А – активність у Беккерелях, T1/2 – період напіврозпаду в секундах. Маса виходить у грамах. Доза експозиції (X). Як кількісний захід рентгенівського та -випромінювання прийнято використовувати у позасистемних одиницях експозиційну дозу, що визначається зарядом вторинних частинок (dQ), що утворюються в масі речовини (dm) при повному гальмуванні всіх заряджених частинок:

Одиниця експозиційної дози – Рентген (Р). Рентген - це експозиційна доза рентгенівського та -випромінювання, що створює в 1куб.см повітря при температурі О ° С та тиску 760 мм рт.ст. сумарний заряд іонів одного знака одну електростатичну одиницю кількості електрики.

Експозиційна доза 1 Р відповідає 2.08*109 пар іонів (2.08*109 = 1/(4.8*10-10)). Якщо прийняти середню енергію утворення 1 пари іонів у повітрі, що дорівнює 33.85 еВ, то при експозиційній дозі 1 Р одному кубічному сантиметру повітря передається енергія, рівна:

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

а одному граму повітря:

0.113 / пов. = 0.113/0.001293 = 87.3 ерг.

Поглинання енергії іонізуючого випромінювання є первинним процесом, що дає початок послідовності фізико-хімічних перетворень в опроміненій тканині, що призводить до радіаційного ефекту, що спостерігається. Тому природно зіставити спостерігається ефект із кількістю поглиненої енергії або поглиненої дози.

Поглинена доза (D) – основна дозиметрична величина. Вона дорівнює відношенню середньої енергії dE, переданої іонізуючим випромінюванням речовини в елементарному об'ємі до маси dm речовини в цьому обсязі:

Одиниця поглиненої дози – Грей (Гр). Позасистемна одиниця Рад визначалася як поглинена доза будь-якого іонізуючого випромінювання, що дорівнює 100 ерг на 1 г опроміненої речовини.

Еквівалентна доза (Н). Для оцінки можливої ​​шкоди здоров'ю людини в умовах хронічного опромінення в галузі радіаційної безпеки введено поняття еквівалентної дози Н, що дорівнює добутку поглиненої дози Dr, створеної опроміненням - r і усередненої по аналізованому органу або по всьому організму, на ваговий множник wr (називний ще - коефіцієнт якості випромінювання) (таблиця 2).

Одиницею виміру еквівалентної дози є Джоуль на кілограм. Вона має спеціальну назву Зіверт (Зв).

Таблиця 2.

Вагові множники випромінювання
Вид випромінювання та діапазон енергій	Ваговий множник
Фотони всіх енергій
Електрони та мюони всіх енергій
Нейтрони з енергією< 10 КэВ
Нейтрони від 10 до 100 Кев
Нейтрони від 100 КэВ до 2 МэВ
Нейтрони від 2 МеВ до 20 МеВ
Нейтрони > 20 МеВ
Протони з енергій > 2 МеВ (крім протонів віддачі)
Частинки, уламки поділу та інші важкі ядра

Вплив опромінення має нерівномірний характер. Для оцінки шкоди здоров'ю людини за рахунок різного характеру впливу опромінення на різні органи (в умовах рівномірного опромінення всього тіла) введено поняття ефективної еквівалентної дози Е ефф, що застосовується при оцінці можливих стохастичних ефектів - злоякісних новоутворень.

Ефективна доза дорівнює сумі зважених еквівалентних доз у всіх органах та тканинах:

де w t - Тканинний ваговий множник (таблиця 3), а H t -еквівалентна доза, поглинена в тканині - t. Одиниця ефективної еквівалентної дози – Зіверт.

Таблиця 3

Колективна ефективна доза еквівалентна. Для оцінки шкоди здоров'ю персоналу та населення від стохастичних ефектів, викликаних дією іонізуючих випромінювань, використовують колективну ефективну еквівалентну дозу S, яка визначається як:

де N(E) - кількість осіб, які отримали індивідуальну ефективну еквівалентну дозу Е. Одиницею S є людино-Зіверт (чол-Зв).

Радіонукліди - радіоактивні атоми з даним масовим числом і атомним номером, а для ізомерних атомів - і з певним енергетичним станом атомного ядра. Радіонукліди (і нерадіоактивні нукліди) елемента називають його ізотопами.

Крім названих вище величин для порівняння ступеня радіаційного пошкодження речовини при впливі на неї різних іонізуючих частинок з різною енергією використовується також величина лінійної передачі енергії (ЛПЕ), що визначається співвідношенням:

де - середня енергія, локально передана середовищі іонізуючою часткою внаслідок зіткнень на елементарному шляху dl. Порогова енергія зазвичай належить енергії електрона. Якщо в акті зіткнення первинна заряджена частка утворює -електрон з енергією більше, то ця енергія не включається до значення dE, і -електрони з енергією більше розглядаються як самостійні первинні частинки.

Вибір граничної енергії є довільним і залежить від конкретних умов.

З визначення слідує, що лінійна передача енергії є деяким аналогом гальмівної здатності речовини. Однак між цими величинами є різниця. Полягає воно в наступному:

• 1. ЛПЕ не включає енергію, перетворену на фотони, тобто. радіаційні втрати.
• 2. При заданому порозі ЛПЕ не включає кінетичну енергію частинок, що перевищує.

Величини ЛПЕ та гальмівної здатності збігаються, якщо можна знехтувати втратами на гальмівне випромінювання та

дозиметр іонізуючий випромінювання

Таблиця 4

За величиною лінійної передачі енергії можна визначити ваговий множник цього виду випромінювання (таблиця 5)

Таблиця 5

Гранично допустимі дози опромінення згідно з НРБ-99

По відношенню до опромінення населення ділиться на 3 категорії:

Категорія Б опромінених осіб або обмежена частина населення - особи, які не працюють безпосередньо з джерелами іонізуючого випромінювання, але за умовами проживання або розміщення робочих місць можуть зазнавати впливу іонізуючих випромінювань.

• - основні межі доз (ПД), наведені у таблиці 6;
• - допустимі рівні монофакторного впливу (для одного радіонукліда, шляхи надходження або одного виду зовнішнього опромінення), що є похідними від основних меж доз: межі річного надходження (ПГП), допустимі середньорічні об'ємні активності (ДОА), середньорічні питомі активності (ДУА) та інші;
• - Контрольні рівні (дози, рівні, активності, щільності потоків та ін). Їх значення повинні враховувати досягнутий в організації рівень радіаційної безпеки та забезпечувати умови, за яких радіаційний вплив буде нижчим від допустимого.

Таблиця 6 Основні межі доз

Примітки:

• * Допускається одночасне опромінення до зазначених меж за всіма нормованими величинами.
• ** Основні межі доз, як й інші допустимі рівні опромінення персоналу групи Б, рівні 1/4 значень для персоналу групи А. Далі у тексті всі нормативні значення категорії персонал наводяться лише групи А.
• *** Належить до дози на глибині 300 мг/см2.
• **** Належить до середнього за площею I см2 значення в базальному шарі шкіри товщиною 5 мг/см2 під покривним шаром товщиною 5 мг/см2. На долонях товщина покривного шару – 40 мг/см2. Вказаною межею допускається опромінення всієї шкіри людини за умови, що в межах усередненого опромінення будь-якого 1 см2 площі шкіри ця межа не буде перевищена. Межа дози при опроміненні шкіри забезпечує неперевищення межі дози на кришталик від бета-частинок.

Основні межі доз опромінення не включають дози від природного і медичного опромінення, а також дози внаслідок радіаційних аварій. На ці види опромінення встановлюються особливі обмеження.

Ефективна доза для персоналу має перевищувати період трудової діяльності (50 років) - 1000 мЗв, а населення за період життя (70 років) - 70 мЗв. Початок періодів запроваджується з 1 січня 2000 року.

При одночасному впливі на людину джерел зовнішнього та внутрішнього опромінення річна ефективна доза не повинна перевищувати меж доз, встановлених у табл. 6.

Встановлюється три групи критичних органів:

• 1 група - все тіло, гонади та червоний кістковий мозок;
• 2 група - м'язи, щитовидна залоза, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталики очей та інші органи, за винятком тих, що належать до 1 та 3 груп;
• 3 група - шкірний покрив, кісткова тканина, кисті, передпліччя, гомілки та стопи.

Дозові межі опромінення для різних категорій осіб наведені в таблиці 7.

Таблиця 7

Крім основних дозових меж для оцінки впливу випромінювання використовують похідні нормативи та контрольні рівні. Нормативи розраховані з урахуванням неперевищення дозових меж ПДР (гранично допустима доза) та ПД (межа дози). Розрахунок допустимого вмісту радіонукліду в організмі проводять з урахуванням його радіотоксичності та неперевищення ПДР у критичному органі. Контрольні рівні повинні забезпечувати такі низькі рівні опромінення, яких можна досягти за дотримання основних дозових меж.

• - гранично допустиме річне надходження ПДП радіонукліду через органи дихання;
• - допустимий вміст радіонукліду у критичному органі ДСА;
• - допустима потужність дози випромінювання ДМДА;
• - Допустима щільність потоку частинок ДППА;
• - допустима об'ємна активність (концентрація) радіонукліду у повітрі робочої зони ДКА;
• - допустиме забруднення шкірних покривів, спецодягу та робочих поверхонь ДЗА.

• - межа річного надходження ПГП радіонукліду через органи дихання чи травлення;
• - допустима об'ємна активність (концентрація) радіонукліду ДКБ в атмосферному повітрі та воді;
• - Допустима потужність дози ДМДБ;
• - Допустима щільність потоку частинок ДППБ;
• - допустиме забруднення шкірних покривів, одягу та поверхонь ДЗБ.

Чисельні значення допустимих рівнів у повному обсязі містяться у "Нормах радіаційної безпеки".

2Характеристика вимірювального приладу ДКС-101

Універсальний дозиметр (далі дозиметр) призначений для абсолютних вимірювань поглиненої та еквівалентної дози та потужності поглиненої та еквівалентної дози для широкого діапазону енергій фотонного та електронного випромінювань, прецизійне вимірювання дозових полів іонізуючих випромінювань медичних та промислових приладів.

Прилад може застосовуватися для проведення дозиметричних та фізичних досліджень у лабораторних та виробничих умовах, у т.ч. для перевірки дозиметричної апаратури, атестація рентгенівських кабінетів та промислових рентгенівських та електронних установок тощо.

Дозиметр може бути атестований як робочий зразок 1-го або 2-го розряду.

Дозиметр стійко працює при зміні температури навколишнього середовища від +10С до +40С та за умов відносної вологості навколишнього середовища до 80% при температурі +30С без конденсації вологи, атмосферний тиск від 84 до 106,7 кПа (від 630 до 800 мм.рт. ст.).

Комплектується іонізаційними камерами, контрольними джерелами та водним фантомом на вимогу замовника.

Складається з електрометричного блоку з вбудованим високовольтним керованим джерелом і персонального комп'ютера.

Вбудовані системи самодіагностики, набір функцій математичної обробки та протоколювання результатів вимірювань, програмне забезпечення у середовищі Windows98 забезпечують зручність у роботі та широкий набір сервісних функцій.

Технічні дані

Дозиметр забезпечує такі типи вимірювань: поглинена доза у воді (Гр), еквівалентна доза (Зв), відповідні потужності дози, заряд (Кл), струм (А) (похибки вимірювань струму та заряду не нормуються). Дозиметр має автоматичну зупинку вимірювань за досягнення заданих порогів за дозою та часом. Забезпечення вимірювання повітряної керми (Гр), експозиційної дози (Р) та відповідних потужностей доз може бути виконана на вимогу замовника.

Цифрова роздільна здатність, стабільність нуля, діапазон напруги високовольтного джерела та максимальний час вимірювання дозиметра наведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Дозиметр має діапазони вимірів, зазначені в Таблиці 2.2.

Таблиця 2.2

Рівень власного дозиметра фону.

Після часу встановлення робочого режиму (без підключення іонізаційної камери) трохи більше 510-15 А.

За 8 годин безперервної роботи після часу встановлення робочого режиму (без підключення іонізаційної камери) трохи більше 110-14 А.

Від показань у нормальних умовах (без підключення іонізаційної камери) за зміни температури в робочому діапазоні температур від +10 до +40С трохи більше 210-14 А.

Від показань у нормальних умовах (без підключення іонізаційної камери) при зміні відносної вологості повітря до 80% за температури 30°С не більше 110-14 А.

Нестабільність показань дозиметра за 8 годин безперервної роботи після встановлення робочого режиму не більше 0,2 % на чутливому діапазоні вимірювання МПД (інтеграла МПД і ПД).

Час встановлення показань не більше:

• 100 с - на чутливому діапазоні;
• 10 с – на інших діапазонах.

Межі допустимої додаткової похибки вимірювань становлять:

від показань у нормальних умовах при зміні температури у робочому діапазоні температур від +10 до +40С при вимірюванні МПД (інтеграла МПД та ПД) – 0,2 %.

від показань у нормальних умовах при зміні відносної вологості повітря до 80% за температури 30С при вимірюванні МПД (інтеграла МПД та ПД) - 0,2 %.

від показань у нормальних умовах роботі у постійному магнітному полі напруженістю не більше 400 А/м при вимірі МПД (інтеграла МПД та ПД) – 0,2 %.

Живлення дозиметра здійснюється від однофазної мережі змінного струму з частотою 50 Гц 1 Гц, вмістом гармонік до 5% та номінальною напругою 220 В з допустимим відхиленням від - 15% до +10%.

Потужність, що споживається від мережі електрометричним блоком, при номінальній напрузі живлення не більше 4 ВА.

Ізоляція між корпусом електрометричного блоку та контактами вилки кабелю мережного живлення витримує протягом 1 хвилини без пробою дія випробувальної напруги постійного струму 4000 В. Опір ізоляції вищезгаданих ланцюгів не менше 20 МОм за нормальних умов.

Напрацювання на відмову не менше 3000 годин.

Середній термін служби щонайменше 6 років.

Виконання електрометричного блоку IP30С (ГОСТ 14254-96).

Габаритні розміри та маса установки наведені в табл. 2.3.

Таблиця 2.3

Вид кліматичного виконання дозиметра В1 ГОСТ 12997-84.

Дозиметр стійко працює при зміні температури навколишнього середовища від +10С до 40С та за умов відносної вологості навколишнього середовища до 80% при температурі +30С без конденсації вологи, атмосферний тиск від 84 до 106,7 кПа (від 630 до 800 мм.рт.ст. .).

Електрометричний блок має механічну міцність відповідно до вимог до виробів групи L1 ГОСТ 12997-84.

Почали з'являтися й одиниці вимірів. Наприклад: рентген, кюрі. Але вони були пов'язані будь-якої системою, тому й називаються позасистемними одиницями. У всьому світі сьогодні діє єдина система вимірювань - СІ (система міжнародна). У нас вона підлягає обов'язковому застосуванню з 1 січня 1982 р. До 1 січня 1990 р. цей перехід треба було завершити. Але через економічні та інші труднощі процес затягується. Проте вся нова апаратура, зокрема і дозиметрична, зазвичай, градуюється у нових одиницях.

Одиниці радіоактивності.Як одиниця активності прийнято одне ядерне перетворення на секунду. З метою скорочення використовується простіший термін - один розпад за секунду (розп./с) У системі СІ ця одиниця отримала назву беккерель (Бк). У практиці радіаційного контролю, зокрема й у Чорнобилі, досі широко використовувалася позасистемна одиниця активності - кюрі (Ки). Один кюрі - це 3,7.10 10 розпадів за секунду.

Концентрація радіоактивної речовини зазвичай характеризується концентрацією її активності. Вона виявляється у одиницях активності на одиницю маси: Кі/т, мКі/г, кБк/кг тощо. (Питома активність). На одиницю об'єму: Кі/м3, мКі/л, Бк/см3 і т.п. (об'ємна концентрація) або на одиницю площі: Кі/км 2 мКі/см 2 Бк/м 2 і т.п.

Потужність дози (потужність поглиненої дози)- Збільшення дози в одиницю часу. Вона характеризується швидкістю накопичення дози і може збільшуватись або зменшуватись у часі. Її одиниця у системі Сі - грей на секунду. Ця така потужність поглиненої дози випромінювання, за якої за 1 секунду в речовині створюється доза випромінювання в 1 Гр.

На практиці з метою оцінки поглиненої дози випромінювання досі широко використовують позасистемну одиницю потужності поглиненої дози - радий на годину (рад/ч) чи радий на секунду (рад/с). 1 Гр = 100 рад.

Еквівалентна доза- це поняття запроваджено для кількісного обліку несприятливого біологічного впливу різних видів випромінювань. Визначається вона за формулою Д екв = Q. Д, де Д - поглинена доза даного виду випромінювання, Q - коефіцієнт якості випромінювання, який для різних видів іонізуючих випромінювань з невідомим спектральним складом прийнятий для рентгенівського та гамма-випромінювання - 1, для бета-випромінювання - 1, для нейтронів з енергією від 0 ,1 до 10 МеВ - 10, для альфа-випромінювань з енергією менше 10 МеВ - 20. З наведених цифр видно, що при одній і тій же поглиненій дозі нейтронне і альфа-випромінювання викликають, відповідно, в 10 і 20 разів більший ефект . У системі СІ еквівалентна доза вимірюється в зівертах (ЗВ).

Зівертдорівнює одному грею, поділеному на коефіцієнт якості. При Q = 1 отримуємо

1 Зв = 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад = 100 бер.

Бер(біологічний еквівалент рентгена) - це позасистемна одиниця еквівалентної дози, така поглинена доза будь-якого випромінювання, що викликає той самий біологічний ефект, що й 1 рентген гамма-випромінювання.

Потужність еквівалентної дози- Відношення збільшення еквівалентної дози за якийсь інтервал часу. Виражається в зівертах за секунду. Оскільки час перебування людини в полі випромінювання при допустимих рівнях вимірюється зазвичай годинами, переважно виражати потужність еквівалентної дози в мікрозивертах на годину (мкЗв/год).

Згідно з висновком Міжнародної комісії з радіаційного захисту, шкідливі ефекти у людини можуть наступати при еквівалентних дозах не менше 1,5 Зв/рік (150 бер/рік), а у випадках короткочасного опромінення – при дозах вище 0,5 Зв(50 бер). Коли опромінення перевищує певний поріг, виникає ОЛБ.

Потужність еквівалентної дози, що створюється природним випромінюванням (земного та космічного походження), коливається в межах 1,5 - 2 мЗв/год та плюс штучні джерела (медицина, радіоактивні опади) від 0,3 до 0,5 мЗв/рік. Ось і виходить, що людина на рік отримує від 2 до 3 мЗв. Ці цифри приблизні і залежить від конкретних умов. За іншими джерелами, вони вищі і сягають 5 мЗв/год.

Експозиційна доза- міра іонізаційної дії фотонного випромінювання, що визначається з іонізації повітря в умовах електронної рівноваги. У системі СІ одиницею експозиційної дози є кулон на кілограм (Кл/кг). Позасистемною одиницею є рентген (Р), 1 Р = 2,58. 10 -4 Кл/кг. Натомість 1 Кл/кг = 3,876 . 10 3 Р.

Потужність експозиційної дози- Збільшення експозиційної дози в одиницю часу. Її одиниця у системі СІ - ампер на кілограм (А/кг). Однак у перехідний період можна користуватися позасистемною одиницею – рентген за секунду (Р/сек).

Із середини минулого століття в науку прийшло нове слово – радіація. Її відкриття зробило переворот в умах фізиків всього світу і дозволило відкинути деякі ньютонівські теорії та зробити сміливі припущення щодо будови Всесвіту, її утворення та нашого місця в ньому. Але це все – для фахівців. Обивателі лише зітхають і намагаються скласти воєдино такі розрізнені знання про цей предмет. Ускладнює той факт, що одиниць вимірювання радіації існує досить багато, і всі вони правомочні.

Термінологія

Перший термін, з яким варто познайомитися, – це, власне, радіація. Так називають процес випромінювання якоюсь речовиною найдрібніших частинок, таких як електрони, протони, нейтрони, атоми гелію та інші. Залежно від виду частки властивості випромінювання відрізняються одна від одної. Випромінювання спостерігають або за розпаду речовин більш прості, або за її синтезі.

Одиниці виміру радіації- це умовні поняття, які вказують, скільки елементарних частинок вивільняється з речовини. На даний момент фізика оперує сімома різними одиницями та їх комбінаціями. Це дозволяє описувати різні процеси, що відбуваються з матерією.

Радіоактивний розпад- Довільна зміна будови нестабільних ядер атомів за допомогою вивільнення мікрочастинок.

Постійне розпаду- це статистичне поняття, що передбачає ймовірність руйнування атома на певний відрізок часу.

Період напіврозпаду- це часовий проміжок, за який розпадається половина всієї кількості речовини. У деяких елементів він обчислюється хвилинами, а в інших – роками і навіть десятиліттями.

У чому вимірюється радіація

Одиниці виміру радіації - не єдині, які використовуються для оцінки властивостей. Крім них застосовують такі величини, як:
- Активність джерела радіації;
- Щільність потоку (кількість іонізуючих частинок на одиницю площі).

Крім цього, існує різниця в описі впливу радіації на живі та неживі об'єкти. Так, якщо речовина нежива, то до неї застосовні поняття:

Поглинена доза;
- Експозиційна доза.

Якщо ж випромінювання подіяло на живу тканину, використовують наступні терміни:

Еквівалентна доза;
- Ефективна еквівалентна доза;
- Потужність дози.

Одиницями виміру радіації є, як говорилося вище, умовні числові значення, прийняті вченими полегшення розрахунків і побудови гіпотез і теорій. Можливо, саме тому немає єдиної загальноприйнятої одиниці виміру.

Кюрі

Однією з одиниць виміру радіації є кюрі. Вона не відноситься до системних (не належить до системи СІ). У Росії її використовують у ядерній фізиці та медицині. Активність речовини дорівнюватиме одному кюрі, якщо за одну секунду в ньому відбуватиметься 3,7 мільярдів радіоактивних розпадів. Тобто можна сказати, що один кюрі дорівнює трьом мільярдам семиста мільйонам беккерелів.

Таке число вийшло завдяки тому, що Марія Кюрі (яка і ввела в науку цей термін) проводила свої досліди на радії та взяла за основу його швидкість розпаду. Але з часом фізики вирішили, що числове значення цієї одиниці краще прив'язати до іншої – беккерелю. Це дозволило уникнути деяких похибок у математичних розрахунках.

Крім кюрі, часто можна зустріти кратні чи подовжні одиниці, такі як:
- мегакюрі (рівний 3,7 на 10 до 16 ступеня беккерелів);
- кілокюрі (3,7 тисяч мільярдів беккерелів);
- мілікюрі (37 мільйонів беккерелів);
- Мікрокюрі (37 тисяч беккерелів).

За допомогою цієї одиниці можна виразити об'ємну, поверхневу чи питому активність речовини.

Бекерель

Одиниця виміру дози радіації беккерель є системною та входить до Міжнародної системи одиниць (СІ). Вона є найпростішою, тому що активність радіації в один беккерель означає, що в речовині відбувається лише один радіоактивний розпад за секунду.

Вона одержала свою назву на честь Антуана французького фізика. Назва була схвалена наприкінці минулого століття і використовується досі. Так як це досить невелика одиниця, то для позначення активності застосовують десяткові приставки: кіло-, мілі-, мікро-та інші.

Останнім часом разом із беккерелями стали використовуватися такі позасистемні одиниці, як кюрі та резерфорд. Один резерфорд дорівнює мільйону беккерелів. В описі об'ємної або поверхневої активності можна зустріти позначення беккерель на кілограм, беккерель на метр (квадратний або кубічний) та різні їх похідні.

Рентген

p align="justify"> Одиниця вимірювання радіації рентген теж не є системною, хоч і використовується повсюдно для позначення експозиційної дози отриманого гамма-випромінювання. Один рентген дорівнює такій дозі випромінювання, коли один кубічний сантиметр повітря при стандартному атмосферному тиску і нульової температурі несе в собі заряд, рівний 3,3*(10*-10). Це дорівнює двом мільйонам пар іонів.

Незважаючи на те, що за законодавством РФ більшість позасистемних одиниць використовувати заборонено, рентген використовується для маркування дозиметрів. Але і вони незабаром перестануть використовуватися, оскільки більш практичним виявилося записувати і обчислювати все в греях та зівертах.

Радий

Одиниця виміру радіації рад знаходиться поза системою СІ і дорівнює такій кількості випромінювання, при якому одному граму речовини передається одна мільйонна джоуля енергії. Тобто один радий – це 0,01 джоуль на кілограм матерії.

Матеріалом, що поглинає енергію, може бути як жива тканина, так і інші органічні та неорганічні речовини та субстанції: ґрунт, вода, повітря. Як самостійна одиниця рад був запроваджений у 1953 році і в Росії має право використовуватись у фізиці та медицині.

Грей

Це ще одна одиниця виміру рівня радіації, яку визнано Міжнародною системою одиниць. Вона відбиває поглинену дозу радіації. Вважається, що речовина отримала дозу в один грей, якщо енергія, що передалася з випромінюванням, дорівнює одному джоулю на кілограм.

Ця одиниця отримала свою назву на честь англійського вченого Льюїса Грея та була офіційно введена в науку у 1975 році. За правилами, повна назва одиниці пишеться з маленької літери, але її скорочене позначення – з великої. Один грей дорівнює ста радам. Крім простих одиниць, у науці використовують ще кратні і дольні їх еквіваленти, такі як кілогрей, мегагрей, децигрей, сантігрей, мікрогрій та інші.

Зіверт

Одиниця вимірювання радіації зіверт використовується для позначення ефективної та еквівалентної доз випромінювання і також входить до системи СІ, як грей та беккерель. Використовується у науці з 1978 року. Один зіверт дорівнює енергії, яку поглинув кілограм тканини після дії одного грію гамма-променів. Назву свою одиниця отримала на честь Рольфа Зіверта, вченого зі Швеції.

Судячи з визначення, зіверти та греї рівні, тобто еквівалентна та поглинена дози мають однакові розміри. Але різниця між ними таки є. При визначенні еквівалентної дози необхідно враховувати як кількість, а й інші властивості випромінювання, такі як довжина хвилі, амплітуда і які частки її представляють. Тому числове значення поглиненої дози множать коефіцієнт якості випромінювання.

Так, наприклад, за всіх інших рівних умов поглинений ефект альфа-часток буде в двадцять разів сильнішим, ніж така ж доза гамма-випромінювання. Крім цього необхідно враховувати тканинний коефіцієнт, який показує, як органи реагують на випромінювання. Тому еквівалентна доза використовується в радіобіології, а ефективна – у гігієні праці (для нормування впливу випромінювання).

Сонячна постійна

Існує теорія, що життя на нашій планеті виникло завдяки сонячній радіації. Одиниці виміру випромінювання від зірки - калорії та вати, поділені на одиницю часу. Так було вирішено тому, що величина радіації від Сонця визначається за кількістю тепла, яку одержують об'єкти, та інтенсивності, з якої воно надходить. До Землі доходить всього половина мільйонної частки від загальної кількості енергії, що викидається.

Радіація від зірок поширюється в космосі зі швидкістю світла і в атмосферу потрапить у вигляді променів. Спектр цього випромінювання досить широкий – від «білого шуму», тобто радіохвиль, до рентгенівських променів. Частинки, які теж потрапляють разом із випромінюванням, - це протони, але іноді можуть бути й електрони (якщо викид енергії був більшим).

Випромінювання, що отримується від Сонця, є рушійною силою всіх живих процесів на планеті. Кількість одержуваної нами енергії залежить від пори року, положення зірки над горизонтом та прозорості атмосфери.

Вплив радіації на живих істот

Якщо однакові за своїми характеристиками живі тканини опромінюватимуть різними видами радіації (в однаковій дозі та інтенсивності), то результати відрізнятимуться. Тому визначення наслідків мало лише поглиненої чи експозиційної дози, як у разі з неживими об'єктами. На сцені з'являються одиниці виміру проникаючої радіації, такі як зіверти бери та греї, які вказують на еквівалентну дозу радіації.

Еквівалентною називається доза, поглинена живою тканиною та помножена на умовний (табличний) коефіцієнт, який враховує, наскільки небезпечний той чи інший вид радіації. Найчастіше для її вимірювання використовується зіверт. Один зіверт дорівнює ста берам. Чим більший коефіцієнт тим, відповідно, небезпечніше випромінювання. Так, для фотонів це – одиниця, а для нейтронів та альфа-часток – двадцять.

З часу аварії на Чорнобильській АЕС у Росії та інших країнах СНД почали особливу увагу приділяти рівню радіаційного впливу на людину. Еквівалентна доза від природних джерел випромінювання не повинна бути вищою за п'ять мілізівертів на рік.

Дія радіонуклідів на не живі об'єкти

Радіоактивні частинки несуть у собі заряд енергії, що вони передають речовині, коли стикаються з нею. І чим більше часток зіткнеться на своєму шляху з певною кількістю речовини, тим більше вона отримає енергії. Кількість її оцінюється у дозах.

1. Поглинена доза- це те, що було отримано одиницею речовини. Вимірюється у греях. Ця величина не враховує те що, що вплив різних видів випромінювання на матерію відрізняється.
2. Експозиційна доза- є поглиненою дозою, але з урахуванням ступеня іонізації речовини від впливу різних радіоактивних частинок. Вимірюється у кулонах на кілограм чи рентгенах.

Дозиметрія- Це вимір дози або її потужності.

Доза іонізуючого випромінювання— кількість енергії іонізуючої радіації, поглиненої одиницею маси будь-якого середовища. Потужність дози- Доза випромінювання в одиницю часу.

Основне завдання дозиметрії- Визначення дози випромінювання в різних середовищах і в тканинах живого організму.

Значення дозиметрії:

- необхідна для кількісної та якісної оцінки біологічного ефекту доз іонізуючих випромінювань при зовнішньому та внутрішньому опроміненні організму

— необхідна для забезпечення радіаційної безпеки під час роботи з радіоактивними речовинами

- З її допомогою можна виявити джерело випромінювання, визначити його вид, кількість енергії, а також ступінь впливу випромінювання на об'єкт, що опромінюється.

Види доз:

а) Експозиційна доза (Х)- Кількісна характеристика поля джерела іонізуючого випромінювання (гама або рентгенівського), що характеризує величину іонізації сухого повітря при атмосферному тиску.

Кулон на кілограм (Кл/кг, C/kg)Системна одиниця експозиційної дози; 1 Кл/кг дорівнює експозиційній дозі фотонного випромінювання, при якій сума електричних зарядів всіх іонів одного знака, створених електронами, звільненими в опроміненому повітрі масою 1 кг, при повному використанні іонізуючої здатності всіх електронів дорівнює 1 Кл.

Рентген (Р,R) — Традиційна (позасистемна) одиниця експозиційної дози; 1 рентген дорівнює експозиційній дозі рентгенівського або гамма-випромінювання в повітрі, при якій в результаті повної іонізації 1 см3 сухого атмосферного повітря при температурі 0о С та тиску 760 мм рт. ст. (Тобто в 0,001293 г сухого атмосферного повітря) утворюються іони, що несуть заряд, що дорівнює 1 одиниці заряду СГС кожного знака.

СГС - система одиниць виміру, в якій існують три незалежні величини: сантиметр-грам-секунду.

Співвідношення одиниць: 1 Р = 2,58 * 10-4 Кл / кг(точно); 1 Кл / кг = 3,88 * 103 Р(Приблизно).

Потужність експозиційної дозивеличина, виражена у мР/год або мкР/год. Звичайні Фонові показники потужності експозиційної дози для Білорусі – до 18-20 мкР/год..

За традицією експозиційну дозу використовували в рентгенодіагностиці завдяки тому, що Іонізуюча здатність рентгенівського випромінювання для повітря та біологічної тканини приблизно однакова. Однак, при переході до високоенергетичних типів випромінювання з'ясувалося обмеженість використання цієї характеристики при оцінці поглиненої дози, особливо в живих організмах. У зв'язку з цим Експозиційна доза Застосовується для оцінки поля джерела випромінювання, а Для визначення взаємодії іонізуючих випромінювань із середовищем використовується Поглинена доза.

Б) поглинена доза (D) — кількість енергії, що поглинається одиницею маси речовини, що опромінюється.

Джоуль на кілограм (Грей, Гр,Gy) - Системна одиниця поглиненої дози. 1 Дж/кг = 1 грн.

Радий(rad, rd – radiation absorbed dose – поглинена доза випромінювання) – традиційна (позасистемна) одиниця поглиненої дози.

Співвідношення одиниць: 1 рад = 0,01 грн.

Для м'яких тканин людини в полі рентгенівського або g-випромінювання поглинена доза 1 рад приблизно відповідає експозиційної 1 P.

Поглинена доза Не залежить від виду та енергії іонізуючого випромінювання та визначає ступінь радіаційного впливу, тобто є мірою очікуваних наслідків опромінення.

Враховуючи суттєві відмінності в механізмі взаємодії різних типів випромінювання з речовиною, іонізуючою здатністю тощо, слід очікувати, що Одна і та ж поглинена доза може дати різний біологічний ефект.. Для кількісної оцінки такої відмінності вводяться поняття: "зважувальні коефіцієнти для різних видів випромінювання (WR)" та "еквівалентна доза".

В) еквівалентна доза (HTR) - міра вираженості біологічного ефекту опромінення. При розрахунку еквівалентної дози використовують зважувальні коефіцієнти як множники поглиненої дози:

Де HTR — Еквівалентна доза в органі або тканині Т, створена випромінюванням R; DTR - середня поглинена доза від випромінювання R тканини або органі T; WR – коефіцієнт, що зважує, для випромінювання R.

Зважувальні коефіцієнти (WR) дозволяють врахувати Відносну ефективність різних видів випромінювання в індукуванні біологічних ефектів.

Так як WR - безрозмірний множник, Системна одиниця для еквівалентної дозита ж, що і для поглиненої дози. Дж/кг(спеціальна назва - Зіверт: Зв, Sv)

Бер (Rem) — Позасистемна одиниця еквівалентної дози (бер – біологічний еквівалент рада).

Співвідношення одиниць: 1 бер = 0,01 зв.

Зважувальні коефіцієнти окремих видів випромінювання.

Ризик розвитку стохастичних наслідків опромінення організму людини залежить не тільки від еквівалентної дози, а й від радіочутливості тканин або органів, що зазнали опромінення. Радіочутливість органів та тканин враховує ефективна доза.

Г) ефективна доза (Е)- величина впливу іонізуючого випромінювання, що використовується як міра ризику виникнення віддалених наслідків опромінення всього тіла людини та окремих її органів З урахуванням їхньої радіочутливості; представляє суму творів еквівалентних доз у тканинах та органах тіла на відповідні зважувальні коефіцієнти:

,

Де HT - еквівалентна доза в тканині або органі T; WT — коефіцієнт, що зважує, для органу або тканини T.

Зважуючий коефіцієнт WT характеризує відносний внесок даного органу або тканини на сумарний збиток здоров'ю через розвиток стохастичних ефектів. Сума WT дорівнює 1.

Системна одиниця ефективної дози- зіверт (Зв, Sv); Позасистемна одиниця- Бер. 1 Зв дорівнює 100 бер.

Зважувальні коефіцієнти для тканин та органів при розрахунку ефективної дози (WT).

Співвідношення між системними та позасистемними одиницями доз.

Для оцінки ефектів опромінення групи людей використовують колективні дози:

а) Колективна еквівалентна доза (ST) у тканині T - використовується для вираження загального опромінення конкретної тканини або органу у групи осіб; вона дорівнює добутку числа опромінених осіб на середню еквівалентну дозу в органі чи тканині.

Б) Колективна ефективна доза (S)- відноситься до опроміненої популяції в цілому; вона дорівнює добутку числа опромінених осіб середню ефективну дозу.

У визначенні колективної еквівалентної та колективної ефективної доз не вказано час, за який отримана доза. Тому при розрахунку колективних доз завжди має бути Чітка вказівка ​​на період часу та групу осіб, за якими проводився даний розрахунок.

Колективні дози використовують Для оцінки променевого навантаження на популяцію та ризику розвитку стохастичних наслідківдії іонізуючих випромінювань Одиниці колективних доз – Людина-зиверт та людино-бер.

«Подушна доза»(per caput dose, Зв) - значення колективної дози, розділене на число членів опроміненої групи.

Результат радіаційного впливу залежить від цілого ряду факторів: кількості радіоактивності у зовнішньому середовищі та всередині організму, виду випромінювання та його енергії при розпаді ядер радіоактивних ізотопів, накопичення радіоактивних речовин в організмі та їх виведенні та ін. Найбільше значення при цьому має кількість поглиненої енергії випромінювання в розглянутій масі речовини. Внаслідок взаємодії радіоактивного випромінювання з середовищем, включаючи біологічні об'єкти, відбувається передача їй певної величини енергії випромінювання, яка витрачається на процеси іонізації та збудження атомів та молекул середовища. Частина випромінювання проходить через середовище вільно, без поглинання, не чинячи на неї дії. Тому існує пряма залежність між дією випромінювання та величиною поглиненої енергії. Це визначає дозу випромінювання.

Під дозою розуміють міру дії іонізуючого випромінювання в певному середовищі.

Доза– величина енергії випромінювання передана речовині та розрахована на одиницю маси чи обсягу речовини.

Зі збільшенням часу опромінення об'єкта величина дози збільшується.

Для вимірювання кількості поглиненої енергії необхідно підрахувати кількість пар іонів, що утворюються під дією іонізуючого випромінювання. У зв'язку з цим для кількісної характеристики рентгенівського та гамма-випромінювань, що діють на об'єкт, було запроваджено поняття «експозиційна доза».

Експозиційна доза (Х)- Доза, яка характеризує іонізаційну здатність рентгенівського або гамма-випромінювання (фотонного випромінювання) у повітрі при енергії квантів не більше 3 МеВ. Її ще називають фізичною.

Експозиційна доза є відношенням сумарного заряду dQ всіх іонів одного знака, створених у повітрі, коли всі електрони і позитрони, звільнені фотонами в елементарному обсязі повітря з масою dm, повністю зупинилися в повітрі, до маси повітря в зазначеному об'ємі:

Експозиційну дозу використовують для оцінки радіаційної обстановки на місцевості, в робочому або житловому приміщенні, обумовленої дією рентгенівського або гамма-випромінювання, а також для визначення ступеня захисних властивостей матеріалів екранів.

За одиницю експозиційної дози у Міжнародній системі одиниць (СІ) прийнято кулон на кілограм (Кл/кг).

Кулон на кілограмце така експозиційна доза рентгенівського або гамма-випромінювання, при якій поєднана корпускулярна емісія (всі електрони та позитрони, звільнені фотонами) в обсязі повітря масою 1 кг виробляє іони, що несуть електричний заряд один кулон (Кл) кожного знака (+ і -).

З 1.01.1990 р. повинні були бути вилучені із вживання позасистемні одиниці, що виражають дозу та активність (Р, Рад, Бер, Кі та ін.). Однак вони все ще використовуються, що пояснюється, зокрема, використанням на практиці парку дозиметричних та радіометричних приладів, що мають градуювання реєструючих пристроїв у позасистемних одиницях виміру.

Позасистемною одиницею виміру експозиційної дози є рентген (Р). Ця одиниця прийнята у зверненні з 1928 року.

Рентген- експозиційна доза рентгенівського або гамма-випромінювання, при якій в 1 см 3 (0,001293 г) повітря за нормальних умов (температура 0 про С і тиск 760 мм рт. ст.) утворюється 2,08 · 109 пар іонів. Або рентген- експозиційна доза рентгенівського або гамма-випромінювання, при якій поєднана корпускулярна емісія в 1 см 3 повітря за нормальних умов створює іони, що несуть заряд в одну електростатичну одиницю електрики кожного знака.

1 Р = 2,58 · 10 -4 Кл / кг; 1 Кл/кг = 3,88 · 10 3 Р

Експозиційну дозу в один рентген створює гамма-випромінювання джерела радію з активністю 1 Кі на відстані 1 метр за 1 годину.

Похідні одиниці рентгена: кілорентген (1 кР = 10 3 Р), мілірент-ген (1 мР = 10 -3 Р), мікрорентген (1 мкР = 10 -6 Р).

Для корпускулярного іонізуючого випромінювання (альфа- та бета-частинки, нейтрони) була запропонована позасистемна одиниця – фізичний еквівалент рентгена (фер), при якій у повітрі утворюється стільки ж пар іонів як і при експозиційній дозі рентгенівського або гамма-випромінювання в 1 Р. фер не отримала практичного застосування і в даний час не використовується. Для характеристики полів випромінювання краще використовувати щільність потоку частинок (у тому числі фотонів) і інтенсивність випромінювання (щільність потоку енергії).

Експозиційна доза неприйнятна до корпускулярних видів випромінювання (альфа- і бета-частин та ін), обмежена областю енергії квантів до 3 МеВ і відображає лише міру кількості фотонного випромінювання. Вона не відображає кількість енергії випромінювання, поглиненої об'єктом опромінення. У той же час дуже важливо для оцінки радіаційного впливу знати кількість енергії випромінювання, що поглинулося об'єктом. Для визначення міри поглиненої енергії будь-якого виду випромінювання в середовищі було запроваджено поняття "поглинена доза".За величиною поглиненої дози, знаючи атомний склад речовини, енергію випромінювання, можна розрахувати поглинену дозу рентгенівського та гамма-випромінювання у будь-якій речовині. Енергетичний еквівалент рентгена дорівнює 88 ерг/г (енергія, витрачена на освіту 2,08 · 109 пар іонів).

Поглинена доза (D)- Величина енергії іонізуючого випромінювання, передана речовині:

де de - середня енергія, передана іонізуючим випромінюванням речовину, що знаходиться в елементарному обсязі, dm - маса речовини в цьому обсязі.

Або поглинена доза– кількість енергії будь-якого виду іонізуючого випромінювання, поглинена в певному органі або тканині та розрахована на одиницю маси.

Якщо позначити енергію, що падає на об'єкт значенням Е, а енергію, що пройшла через об'єкт – Е 1 , то ∆Е буде поглиненою енергією:

∆Е = Е - Е 1 .

Замість терміна "поглинена доза випромінювання" допускається застосування скороченої форми "доза випромінювання".

Одиницею вимірювання поглиненої дози у Міжнародній системі одиниць є джоуль на кілограм (Дж/кг).

Джоуль на кілограм- Така одиниця поглиненої дози, при якій в 1 кг маси опроміненої речовини будь-яким видом іонізуючого випромінювання поглинається енергія в 1 джоуль.

Ця одиниця інакше отримала назву грей (Гр).

Грей – одиниця, як і позасистемна одиниця рентген, є епонімічною, тобто, утворена від імені вченого. Луї Гарольд Грей – англійський радіобіолог, який займався питаннями зв'язку між фізичними та біологічними ефектами випромінювання та зробив великий внесок у розвиток радіаційної дозиметрії.

Грей дорівнює поглиненій дозі випромінювання, коли речовині масою 1 кг передається енергія іонізуючого випромінювання дорівнює 1 Дж (1 Гр = 1 дж/кг).

Використовуються і похідні одиниці від грію: мкГр, мГр та ін.

З 1953 року було запроваджено позасистемна одиниця поглиненої дози – рад (від англ. radiation absorbed dose – поглинена доза випромінювання), яка широко використовується на практиці нині.

Радий- Поглинена доза будь-якого виду іонізуючого випромінювання, при якій в 1 г речовини поглинається енергія випромінювання дорівнює 100 ерг.

1 рад = 100 ерг/г = 10 -2 дж/кг; 100 рад = 1 Гр.

Застосовуються подовжні та кратні одиниці рада: кілорад (1 крад = 10 3 рад), мілірад (1 мрад = 10 -3 рад), мікрорад (1 мкрад = 10 -6 рад).

Для розрахунку поглиненої дози використовують формулу:

де D – поглинена доза, Х – експозиційна доза, F – коефіцієнт перехідний, що встановлюється дослідним шляхом на фантомі (для води та м'якої тканини F дорівнює 0,93 або ≈ 1).

У повітрі доза випромінювання в 1 рентген енергетично еквівалентна 88 ерг/г, поглинена доза визначення дорівнює 100 ерг/г, отже, поглинена доза в повітрі складе 0,88 рад (88:100 = 0,88).

В умовах променевого рівноваги, при якому сума енергій заряджених частинок, що залишають об'єм, що розглядається, відповідає сумі енергій заряджених частинок, що входять в цей обсяг, можна встановити енергетичний еквівалент експозиційної дози.

Експозиційній дозі повітря Х = 1 Р відповідає поглинена доза D = 0,873 рад, а 1 Кл/кг = 33,85 Гр. У біологічній тканині: 1 Р відповідає 0,96 рад та 1 Кл/кг відповідає 33,85 Гр. Таким чином, з невеликою похибкою (до 5%) при рівномірному опроміненні фотонним випромінюванням поглинена доза біологічної тканини збігається з експозиційною дозою, виміряною в рентгенах.

При опроміненні живих організмів виникають різні біологічні ефекти, різниця між якими за однієї і тієї ж поглиненої дозі пояснюється ступенем небезпеки організму різних видів випромінювання.

Прийнято порівнювати біологічні ефекти, що викликаються будь-якими іонізуючими випромінюваннями, з ефектами від фотонного, тобто рентгенівського і гамма-випромінювання, а також просторовий розподіл в об'єкті, що опромінюється, поглиненої енергії. При однаковій поглиненій дозі альфа-випромінювання набагато небезпечніше бета-або гамма-випромінювання. Для врахування цього явища запроваджено поняття "еквівалентна доза".

Еквівалентна доза ‌ (Н)‌- поглинена доза в органі або тканині, розумна на відповідний зважуючий коефіцієнт для даного виду випромінювання (W R):

Н TR = D TR ·W R ,

де D TR – середня поглинена доза в органі або тканині Т, W R – коефіцієнт, що зважує, для випромінювання R.

При вплив на об'єкт різних видів випромінювання з різними коефіцієнтами, що зважують, еквівалентна доза визначається як сума еквівалентних доз для цих видів випромінювання.

Еквівалентна доза є основною величиною, що визначає рівень радіаційної небезпеки при хронічному опроміненні людини і тварин у малих дозах.

У міжнародній системі одиниць (СІ) за одиницю еквівалентної дози прийнято зіверт (Зв). Одиниця зіверт призначена тільки для використання в галузі радіаційної безпеки.

Ця одиниця виміру еквівалентної дози отримала назву на честь шведського вченого Рольфа Зіверта, який займався дослідженнями у галузі дозиметрії та радіаційної безпеки.

Зіверт - еквівалентна доза будь-якого виду випромінювання, поглинена 1 кг біологічної тканини і створює такий же біологічний ефект, як і поглинена доза в 1 Гр фотонного випромінювання.

Позасистемною одиницею виміру еквівалентної дози є бер (абревіатура – ​​біологічний еквівалент рентгену).

Бер - еквівалентна доза будь-якого виду іонізуючого випромінювання, при якій у біологічній тканині створюється такий же біологічний ефект, як і при рентгенівській дозі або гамма-випромінювання в 1 рентген.

1 бер = 1 · 10 -2 Дж/кг;

100 бер = 1 зв.

Зважувальні коефіцієнти окремих видів випромінювання при розрахунку еквівалентної дози (W R)- множники поглиненої дози, що використовуються в радіаційному захисті, що враховують відносну ефективність різних видів випромінювання в індукуванні біологічних ефектів. Раніше з цією метою використовували коефіцієнт якості (Q) або відносну біологічну ефективність (ОБЕ).

Коефіцієнт якості випромінювання призначений для обліку впливу мікророзподілу поглиненої енергії на ступінь прояву шкідливого біологічного ефекту та вибирається на основі наявних значень коефіцієнта ОБЕ.

Коефіцієнт ОБЕ, або (Q) показує, у скільки разів ефективність біологічної дії даного виду випромінювання більша, ніж рентгенівського або гамма-випромінювання при однаковій дозі поглиненої в тканинах. Що питома іонізація, то більше вписувалося значення коефіцієнта ОБЭ, чи (Q).

Зважувальні коефіцієнти (W R) для окремих видів випромінювання:

Фотони будь-яких енергій (рентгенівське або гамма-випромінювання) ……1

Електрони (бета-частинки)……………………………………………..1

Альфа-частки, уламки поділу, важкі ядра …………….…… 20

Розрізняють також такі види доз: ефективну, ефективну очікувану при внутрішньому опроміненні, ефективну колективну та ефективну річну.

Доза ефективна (Е)- Величина, що використовується як міра ризику виникнення віддалених наслідків опромінення всього тіла, і окремих його органів з урахуванням їх радіочутливості. Вона становить суму творів еквівалентної дози в органі Н tТ на відповідний зважуючий коефіцієнт для даного органу або тканини:

Е = ∑W Т · Н tТ,

де Н tТ – еквівалентна доза тканини за час t, а W Т – зважуючий коефіцієнт тканини Т.

Таким чином, помноживши еквівалентну дозу на відповідні коефіцієнти і підсумувавши по всіх органах і тканинах, отримаємо ефективну дозу.

Одиниця виміру ефективної дози СІ – зіверт (Зв).

Зважувальні коефіцієнти для тканин та органів при розрахунку ефективної дози (W Т)– множники еквівалентної дози в органах та тканинах, які використовуються у радіаційному захисті для врахування різної чутливості різних органів та тканин у виникненні стохастичних ефектів радіації:

Гонади…………………………………….0,20

Кістковий мозок (червоний)………………....0,12

Легкі, шлунок, товстий кишечник.

Стравохід, печінка………………………….0,05

Сечовий міхур…………………………..0,05

Грудна залоза……………………………0,05

Щитовидна залоза………………………0,05

Шкіра, клітини кісткових поверхонь... 0,01

Інші органи………………………...0,05

Доза ефективна, очікувана при внутрішньому опроміненні.- Доза за час, що пройшов після надходження радіоактивних речовин в організм.

Доза ефективна колективна (S)– міра колективного ризику виникнення стохастичних ефектів опромінення. Вона визначається як сума індивідуальних ефективних доз, або величина, що характеризує повний вплив випромінювання на групу людей: S = ∑Е n · N n ,

де Е n - Середня ефективна доза на n-ю підгрупу групи людей; N n – кількість людей у ​​підгрупі. Вона вимірюється в людино-зивертах (чол.-Зв).

Доза ефективна (еквівалентна) річна –сума ефективної (еквівалентної) дози зовнішнього опромінення, отриманої за календарний рік, та очікуваної ефективної (еквівалентної) дози внутрішнього опромінення, зумовленої надходженням в організм радіонуклідів за цей рік. Одиниця ефективної річної дози СІ – зіверт (Зв).

Слід зазначити, що є й інші види доз. Наприклад, розрізняють дозу в повітрі, на поверхні або в глибині об'єкта, що опромінюється, вогнищеву та інтегральну дози. Для оцінки радіочутливості та радіоураження організму тварин прийнято використовувати терміни – ЛД 50/30 та ЛД 100/30 – дози опромінення, які викликають смерть (загибель) відповідно 50% та 100% тварин протягом 30 діб.