Единицы измерения ионизирующих излучений

Активность источника радиационного излучения характеризуется числом ядерных превращений в единицу времени и выражается в беккерелях (Бк): 1Бк = 1 распад в секунду (внесистемная единица Кюри - Кu = 3,7^. 10¹⁰ Бк).

Поле, создаваемое источником ионизирующего излучения, имеет следующие характеристики:

1. Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения D₀ определяется по ионизации воздуха. Она представляет собой отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, созданных в воздухе, когда все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в элементарном объеме воздуха массой dm, полностью остановились, к массе воздуха в указанном обьеме:

D₀ = dQ / dm

Единица измерения - кулон на килограмм, Кл/кг. Используется и внесистемная единица измерения - рентген, Р (1 Р = 2,25 ^. 10^-4 Кл/кг).

2. Мощность экспозиционной дозы P₀ - приращение экспозиционной дозы в единицу времени:

P₀ = dD₀ / dt

Единица измерения - Ампер на килограмм, А/кг. Внесистемная единица Р/с (1 А/кг = 3,88 Р/с).

Поглощение энергии излучения объектами неживой природы характеризуется следующими параметрами:

1. Поглощенная доза излучения D - это энергия ионизирующего излучения dE, поглощенная облучаемым веществом и рассчитанная на единицу его массы:

D = dE / dm

Единица измерения поглощенной дозы - грей, Гр. Внесистемная единица рад, 1 Гр = 100 рад = 1 Дж/кг.

2. Мощность поглощенной дозы Р - приращение поглощенной дозы излучения dD в единицу времени.

P = dD / dt, Гр/с.

При характеристике поглощения облучения биологическими объектами используют следующие понятия:

1. Эквивалентная доза Н - основная дозиметрическая величина в области радиационной безопасности, введенная для оценки возможного ущерба здоровью человека от хронического воздействия ионизирующего излучения произвольного состава.

Эквивалентная доза равна произведению поглощенной дозы на средний коэффициент качества - к, учитывающий биологическую эффективность разных видов ионизирующих излучений. Измеряется в зивертах, Зв, внесистемная единица - бэр, 1 Зв = 100 бэр.

2. Мощность эквивалентной дозы - приращение эквивалентной дозы в единицу времени. Единица мощности эквивалентной дозы - Зиверт в секунду, Зв/с, 1 Зв/с = 100 бэр/с.

3. Эффективная эквивалентная доза (ЭЭД) Н_е - сумма произведений эквивалентной дозы, полученной каждым органом Н_Т, на соответствующий весовой коэффициент W_Т, учитывающий различную чувствительность органов к излучению. ЭЭД обеспечивает сравнимость и приведение неравномерного облучения тела к такой же оценке его последствий, как и при равномерном облучении:

_Т

Н_е = S H_Т W_Т.

i= 1

Эта величина измеряется в зивертах, Зв. Например, доза облучения легких 1 мЗв соответствует ЭЭД = 0,12 мЗв, т.е. показывает, что при равномерном облучении всего тела дозой 0,12 мЗв вероятность риска от облучения такая же, что и при облучении дозой 1 мЗв только легких.

Естественные и антропогенные источники

Ионизирующих излучений

Во всех естественных биотопах всегда наблюдается определенный естественный уровень радиации, даже при отсутствии каких-либо технических источников.

Земная поверхность служит источником многих видов излучения, так как она содержит различные природные радиоактивные элементы: уран, торий, радий, актиний и т.д. Кроме того, в почве и воде встречается два радиоактивных изотопа ⁴⁰К и ¹⁴С, которые активно внедряются в живой организм. В результате распада природного урана в атмосферу выделяется промежуточный продукт распада - радиоактивный инертный газ радон ²²²Rn и ²¹⁹Rn.

Вся биосфера подвергается также воздействию излучений, приходящих из космоса. В состав космического излучения входят протоны (более 90 %), a-частицы (7 %), ядра тяжелых элементов (1 %). Подавляющая его часть имеет галактическое происхождение, лишь небольшая часть связана с активностью Солнца. Частицы, составляющие галактическое излучение, имеют огромные энергии и, следовательно, обладают большой проникающей способностью. Мощность поглощенной дозы, создаваемая этими частицами, невелика; в космосе она не превышает 0,2 Гр/год, после прохождения через атмосферу снижается до 3 ^.10^-4 Гр/год. Космическое излучение вызывает различные радиационно-химические процессы в верхних слоях атмосферы. По мере приближения к поверхности Земли его роль становится пренебрежительно малой вследствие уменьшения интенсивности излучения.

Антропогенное изменение радиационной обстановки в биосфере связано в основном с ядерными испытаниями, местами захоронения ядерных отходов и объектами ядерной энергетики. В результате антропогенных процессов в биосфере усилились потоки естественных и искусственных радионуклидов, увеличился естественный фон ионизирующих излучений, возросло число зон повышенного радиационного воздействия.