Дополнение:

Действие излучений на живую ткань. Основы дозиметрии

ЕДИНИЦЫ ДОЗ И АКТИВНОСТИ

НАИМЕНОВАНИЕ	ОПРЕДЕЛЕНИЕ	ЕДИНИЦЫ
Активность	Число распадов в 1сек	1 Бк (Беккерель) = 1 распад/сек (Бк = Bq); 1 Ки (Кюри) = 3.7·1010 Бк (Ки = Сi)
Поглощенная доза, D	Средняя энергия, переданная излучением единице массы вещества, D = dE/dm.	1Гр (Грей) = 100 рад = 1 Дж/кг (Гр = Gy) рад = rad (radiation absorbed dose);
Экспозиционная доза, X	Полный заряд ионов одного знака, возникающих в массе воздуха при полном торможении всех вторичных электронов, образованных квантами эл.м.излучения. X=dQ/dm.	1 Р (Рентген) = 0.258 мКл/кг = = 88 эрг/г = 0.88 рад., 1 Кл/кг (Кулон/килограмм)
Эквивалентная доза, H = D·K	Произведение поглощенной дозы на коэфициент качества.	1 Зв =100 бэр (Зв = Sv) бэр = rem (roentgen equivalent for men)
Эффективная доза Е	Сумма произведений эквивалентной дозы в органах на соответствующие весовые коэфициенты W для отдельных органов Е = H·W	1Зв (Зиверт)=100бэр.

Значения коэффициента качества K

Пределы дозы

(Нормы радиационной безопасности –М.,1999, Департамент Госэпиднадзора России)

Защита от излучений

    Проникающая способность гамма- излучений значительно выше проникающих способностей альфа- и бета-излучений. Поэтому задача защиты от внешних потоков альфа-, бета- и гамма-излучений решается созданием защиты от гамма-излучения . Защита от потоков нейтронов представляет собой отдельную задачу.
    Ослабление первичного параллельного моноэнегетического потока I₀ гамма-излучения при прохождении слоя вещества толщиной x при условии нормального падения на поверхность поглотителя происходит по экспоненциальному закону

Здесь толщина поглотителя выражена в единицах длины. Защитные свойства материала характеризует линейный коэфициент ослабления .
Защитные свойства материалов в отношении ослабления гамма-излучения можно охарактеризовать также массовым коэфициентом ослабления .

= /,

где ρ - плотность материала. При этом закон ослабления первичного потока гамма-излучения имеет вид:

Здесь d -поверхностная плотность материала d = x .
    Линейный коэфициент ослабления связан с эффективным сечением ослабления гамма-излучения σ:

Здесь τ - эффективное сечение ослабления гамма-излучения, рассчитанное на один атом поглотителя. N- число атомов в единице объема (1 см³ ). N = N_A/A, где N_A - число Авогадро, т.е. атомов в А граммах вещества (А -массовое число). Массовый коэфициент ослабления

Если размеры источника излучения много меньше расстояния от источника, поток излучения на расстоянии R от источника при толщине защиты d равен

 Кратности ослабления доз радиации и факторы накопления.

    Рассчитанные на основании ядерно-физических данных или измеренные экспериментально коэфициенты ослабления τ и/или μ не являются полными характеристиками защитных свойств материала и изделий на их основе. Причиной этой неполноты являются физические процессы, приводящие наряду с ослаблением первичного гамма-излучения к появлению рассеянного и вторичных излучений.
    Эти компоненты наряду с первичным гамма-излучением, вышедшим за пределы защитного слоя, дают вклад в формирование потоков излучения и величину дозы облучения. В ряде практически важных случаев вклад рассеянных и вторичных излучений в формирование дозы облучения превышает долю ослабленного защитой первичного излучения на 1-2 порядка. Этот эффект учитывается введением в закон ослабления первичного пучка (формул Д.1,2) фактора накопления В, зависящего от атомного номера Z, энергии гамма-квантов Е_γ и величины μd ( или равной ей x). Тогда закон ослабления для параллельного потока гамма-излучения принимает вид:

Влияние эффекта накопления дозы проявляется – при некоторых энергиях излучения и толщинах защит – в том, что доза за защитой оказывается выше дозы перед защитой.
   В случае сложного компонентного состава вещества защиты фактор накопления В является функцией эффективного атомного номера материала Z_эфф. Величины факторов накопления в (Д.6) различаются в зависимости от регистрируемых эффектов. Соответственно в специальной литературе рассматриваются следующие факторы накопления: B_ч - числовые (число регистрируемых квантов), В_э - энергетические, В_д - дозовые и т.д. . Кратность ослабления дозы К зависит от отношения доз перед слоем защитного материала d и после его прохождения и от дозового фактора накопления В_д:

Средняя эквивалентная доза за год (мЗв.год)

    Важно подчеркнуть, что эти цифры – во-первых- приближенные, и – во-вторых – усредненные по Земле. Отклонения от этих цифр очень велики! Например, один трансатлантический перелет добавляет к средней годовой дозе от космических лучей примерно такое же количество в мЗв. Некоторые места на земной поверхности имеют уровень радиации за счет излучений от грунта на один и даже два порядка выше указанной в таблице. (Это, например, территории в Бразилии и Индии, находящиеся на песках, богатых торием.)

Воздействие излучений на биоткани

1. Заряженные частицы при прохождении через вещество теряют энергию за счет электромагнитных взаимодействий с атомами вещества, что приводит к ионизации. Электромагнитные кванты (гамма, рентген) при взаимодействии с веществом передают энергию (частично или полностью) атомам и электронам вещества, итогом процесса взаимодействия также является появление ионов (положительных и отрицательных) вместо нейтральных атомов и молекул.
2. Свободные электроны и ионизированные атомы участвуют в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новые молекулы, в т.ч. чрезвычайно опасных, так называемые “свободные радикалы”.
3. Свободные радикалы вызывают химическую модификацию молекул, необходимых для нормального функционирования клетки.
4. Гибель клеток или такие в них изменения, которые приводят к развитию рака.