Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка):
*) Данный раздел дополнен научным редактором профессором М. Ф. Ломановым.
6. Эквидозиметрия и концепция риска
45
других факторов, которые позволили бы определить эквивалент дозы с поправкой на действие излучения на ткани живого организма. Совокупность принципов и методов определения таких дозиметрических величин объединяется емким термином «эквядозиметрия», который впервые был введен И. Б. Кеирим-Маркусом (1980). Эквидозиметрия вводит нас в круг вопросов, позволяющих формулировать критерии безопасности обращения с источниками ионизирующих излучений. В задачи эквидозиметрии входит также создание аппаратуры для измерения эквивалентных доз. Поначалу это делалось на основе уже рассмотренных методов дозиметрии, а в настоящее время эту цель выполняют методы экспериментальной микродозиметрии, которые будут описаны в конце гл. III.
6.1. Качество излучения
Величина поглощенной дозы учитывает только энергию, абсорбированную облучаемым объектом, и не оценивает «качество излучения». Понятие качества излучения выражает его способность производить различные радиационные эффекты в зависимости как от сорта частиц, так и в первую очередь от его ЛПЭ. С возрастанием плотности ионизации меняется степень повреждения живых систем.
Из-за различия характера радиационного эффекта, зависимостей от состава излучения и временных характеристик процесса облучения и т. д., казалось бы трудно сводить качество излучения к одной только характеристике, допустим, к ЛПЭ. Однако во многих случаях это просто необходимо — сюда относится широкий круг проблем экологии, радиационной безопасности и защиты от излучений. Нередко нет возможности определить состав излучения и многие другие факторы, а обстоятельства требуют предвидеть или оценить эффекты хотя бы в среднем.
Поэтому в целях противорадиационной защиты используются не конкретные значения биологической эффективности того или иного действия излучений, (в этом нам еще предстоит разбираться в дальнейшем), а так называемый коэффициент качества (КК, quality factor) излучения. Такой «фактор качества» (ныне принято выражать его в виде «взвешивающих коэффициентов») является регламентированной величиной, его значения определены специальными комиссиями н включены в международные и национальные нормы, предназначенные для контроля радиационной опасности. К К зависит только от интервала значений ЛПЭ, а его детализация в виде взвешивающих коэффициентов зависит также от того, какой орган или часть тела подвергается облучению.
Существует два типа взвешивающих коэффициентов. Первый Wr предназначен для учета ЛПЭ излучений в целом (табл. 1.5).
Основным в дозиметрии ионизирующих излучений является выражение дозы в терминах эквивалентной дозы Ht.r — поглощенной
46 Гл. I. Ионизирующие излучения, их характеристика, дозиметрия
Таблица 1.5. Значения взвешивающих коэффициентов Wr для отдельных видов ионизирующих излучений при расчете эквивалентной дозы
Ионизирующие излучения Wr
1. Фотоны любых энергий 1
2. Электроны и мюоны любых энергий 1
3. Нейтроны с энергиями:
За. менее 10 кэВ 5
36. от 10 кэВ до 100 кэВ 10
Зв. от 100 кэВ до 2 МэВ 20
Зг. от 2 МэВ до 20 МэВ 10
Зд. Более 20 МэВ 5
4. Протоны с энергиями более 2 МэВ,
кроме протонов отдачи 5
5. а-частицы, осколки деления,
тяжелые ядра 20
в органе или ткани дозы, умноженной на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения Wri
Ht.r = WrDt.r, (I-И)
где Dt.r — средняя поглощенная доза в органе или ткани Т, a Wr — взвешивающий коэффициент для излучения типа R (тип ткани Т в этом случае не учитывается). Таким образом, взвешивающие коэффициенты для отдельных видов ионизирующих излучений учитывают относительную эффективность радиации в индуцировании биологических эффектов н используются в расчетах радиационной защиты
При воздействии различных видов излучения эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения с их взвешивающими коэффициентами:
Нг = ^Нг.й. (1.12)
R
В международной системе единиц СИ для эквивалентной дозы принята специальная единица Зиверт (Зв, Sv), названная по имени известного шведского специалиста в области дозиметрии н радиационной безопасности Рольфа Максимилиана Зиверта. Как и для поглощенной дозы, его эквивалентом является 1 Дж/кг. Внесистемной международной единицей эквивалентной дозы является бэр (биолога-ческий эквивалент рада). 1 Зв = 100 бэр.
Приведем в табл. 1.6 единицы эквивалентных доз и их соотношения.
6. Эквидозиметрия и концепция риска
47
Таблица 1.6. Единицы эквивалентных доз ионизирующих излучений и их соотношение
Физическая Наименование единицы Соотношение между
величина и ее обозначение единицами
