Il danno causato in un organismo vivente dalle radiazioni sarà tanto maggiore quanto maggiore sarà l'energia radiante trasferita ai tessuti. La quantità di tale energia trasferita al corpo si chiama dose. Le grandezze fisiche misurate associate all'effetto della radiazione sono chiamate grandezze dosimetriche. Il compito della dosimetria è misurare determinate grandezze fisiche per prevedere o valutare l'effetto delle radiazioni, in particolare radiobiologiche. Le quantità dosimetriche comuni sono la dose assorbita, la dose di esposizione, la dose equivalente, la dose equivalente efficace, la dose attesa e la dose collettiva. Come si possono determinare queste dosi? Se una persona è esposta a radiazioni ionizzanti, è necessario conoscere la distribuzione dell'intensità delle radiazioni nello spazio. Inoltre, l'assorbenza dei tessuti è diversa. Pertanto, la dose di esposizione viene utilizzata per caratterizzare l'energia delle radiazioni ionizzanti.

Dose di esposizione - una misura dell'effetto di ionizzazione della radiazione di fotoni, determinata dalla ionizzazione dell'aria in condizioni di equilibrio elettronico, ad es. se l'energia di radiazione assorbita in un certo volume del mezzo è uguale all'energia cinetica totale delle particelle ionizzanti (elettroni, protoni).

La dose di esposizione è una grandezza fisica direttamente misurabile.

L'unità SI della dose di esposizione è un Coulomb per chilogrammo (C/kg). L'unità non sistemica della dose di esposizione è roentgen. , un.

raggi X - un'unità di dose di esposizione di raggi X e radiazioni gamma, durante il cui passaggio attraverso l'aria, a seguito del completamento di tutti i processi di ionizzazione causati da questa radiazione, si forma una coppia di ioni. Si noti che è la massa dell'aria atmosferica secca in condizioni normali. La dose di esposizione caratterizza l'ambiente di radiazione indipendentemente dalle proprietà degli oggetti irradiati.

La capacità di assorbimento di un oggetto può variare notevolmente a seconda dell'energia della radiazione, del suo tipo e intensità, nonché delle proprietà dell'oggetto assorbente stesso. Per caratterizzare l'energia assorbita dalle radiazioni ionizzanti, è chiaro che dose assorbita definita come l'energia di assorbimento e l'unità di massa della sostanza irradiata. L'unità di dose assorbita è espressa in grigio (Gr),. L'unità prende il nome da Louis Harold Gray, un radiobiologo vincitore del premio Roentgen. L'unità non sistemica della dose assorbita è lieto : - ; .

Il termine è spesso usato dose integrale , quelli. energia, totale assorbita nell'intero volume dell'oggetto. La dose integrale si misura in Joule ().

La dose assorbita non tiene conto della distribuzione spaziale dell'energia assorbita. Alla stessa dose assorbita, le radiazioni alfa sono molto più pericolose delle radiazioni beta o gamma. Per tener conto di questo fenomeno si introduce il concetto di dose equivalente.

Dose equivalente la radiazione è la dose assorbita moltiplicata per il coefficiente che riflette la capacità di questo tipo di radiazione di danneggiare i tessuti del corpo; le radiazioni alfa sono considerate 20 volte più pericolose di altri tipi di radiazioni. In SI per un'unità di dose di radiazione equivalente, l'uso è sievert (Suono). Questa unità prende il nome da Sievert, un importante ricercatore nel campo della dosimetria e della sicurezza delle radiazioni. Su sua iniziativa è stata creata una rete di stazioni per il monitoraggio della contaminazione radioattiva dell'ambiente esterno. L'unità fuori sistema della dose di radiazione equivalente è remi .

La dose di radiazione equivalente si trova attraverso la dose assorbita moltiplicata per il fattore di qualità della radiazione media del tessuto biologico della composizione standard e per il fattore modificante :

Se la radiazione è mista, la formula avrà la forma

dove - indice del tipo di energia radiante.

Il fattore di qualità della radiazione utilizzato nelle formule è un fattore adimensionale, che ha lo scopo di tenere conto dell'influenza della microdistribuzione dell'energia assorbita sul grado di manifestazione di un effetto biologico dannoso. I valori del fattore di qualità per i diversi tipi di radiazione sono riportati nella Tabella 1.

Tabella 1

Fattore di qualità per diversi tipi di radiazioni

Va inoltre tenuto presente che alcune parti del corpo (organi, tessuti) sono più sensibili di altre. Ad esempio, data la stessa dose equivalente di radiazioni, il cancro ai polmoni è più probabile del cancro alla tiroide. Pertanto, anche le dosi di radiazioni agli organi e ai tessuti dovrebbero essere prese in considerazione con coefficienti diversi.

I coefficienti di rischio di radiazioni per diversi tessuti (organi) di una persona con irradiazione uniforme di tutto il corpo, raccomandati per il calcolo della dose equivalente efficace, sono riportati nella Tabella 2.

Tavolo 2

Rapporti di rischio di radiazioni

Moltiplicando la dose equivalente per i coefficienti corrispondenti e sommando su tutti gli organi e tessuti, si ottiene efficiente -dose equivalente , riflettendo l'effetto totale delle radiazioni sul corpo. Si misura anche in sievert.

I concetti considerati descrivono solo le dosi ricevute individualmente. Riassumendo le singole dosi equivalenti ricevute da un gruppo di persone, arriviamo a dose efficace collettiva , che si misura in man-sievert (persone - Sv).

Inoltre, viene introdotta un'altra definizione, poiché molti radionuclidi decadono molto lentamente e rimarranno radioattivi in ​​un certo futuro. La dose collettiva equivalente efficace che ricevono molte generazioni di persone si chiama la dose equivalente collettiva efficace prevista (piena).

Tasso di dose

Tasso di dose di radiazioni- un valore pari al rapporto tra la dose di radiazione e il tempo di esposizione. Distinguere:

• 1) tasso di dose assorbito(unità - grigio al secondo (Gy / s));
• 2) dose di esposizione(l'unità è ampere per chilogrammo (A/kg)).

Il corpo umano assorbe l'energia delle radiazioni ionizzanti e il grado di danno da radiazioni dipende dalla quantità di energia assorbita. Per caratterizzare l'energia assorbita dalla radiazione ionizzante da un'unità di massa di una sostanza, viene utilizzato il concetto di dose assorbita.

Dose assorbita È la quantità di energia delle radiazioni ionizzanti assorbita dal corpo irradiato (tessuti corporei) e calcolata per unità di massa di questa sostanza. L'unità di dose assorbita nel Sistema Internazionale di Unità (SI) è grigia (Gy).

1 Gy = 1 J/kg

Per la valutazione, usano anche un'unità non sistemica - Rad. Rad - derivato dall'inglese "radiationabsorbeddoze" - dose assorbita di radiazioni. Questa è una tale radiazione, in cui ogni chilogrammo di massa di una sostanza (diciamo un corpo umano) assorbe 0,01 J di energia (o 1 g di massa assorbe 100 erg).

1 Rad = 0,01 J / kg 1 Gr = 100 Rad

Dose di esposizione

Per valutare la situazione delle radiazioni a terra, negli ambienti di lavoro o di abitazione, causate dall'esposizione a raggi X o raggi gamma, utilizzare dose di esposizione irradiazione. Nel sistema SI, l'unità di dose di esposizione è un ciondolo per chilogrammo (1 C/kg).

In pratica, viene utilizzata più spesso un'unità fuori sistema: i raggi X (R). 1 Raggi X è la dose di raggi X (o gamma), alla quale si formano 2,08 x 10 9 coppie di ioni in 1 cm 3 di aria (o 1,61 x 10 12 coppie di ioni in 1 g di aria).

1 P = 2,58 x 10 -3 C / kg

La dose assorbita di 1 Rad corrisponde ad una dose di esposizione approssimativamente pari a 1 radiografia: 1 Rad = 1 R

Dose equivalente

Quando gli organismi viventi vengono irradiati, sorgono vari effetti biologici, la differenza tra i quali alla stessa dose assorbita è spiegata da diversi tipi di irradiazione.

Per confrontare gli effetti biologici causati da qualsiasi radiazione ionizzante con gli effetti dei raggi X e delle radiazioni gamma, il concetto di dose equivalente... Nel sistema SI, l'unità della dose equivalente è il sievert (Sv). 1 Sv = 1 J/kg

Esiste anche un'unità non sistemica della dose equivalente di radiazioni ionizzanti - rem (equivalente biologico di una radiografia). 1 rem è una dose di qualsiasi radiazione che produce lo stesso effetto biologico dei raggi X o delle radiazioni gamma in 1 raggio X.

1 rem = 1 R 1 Sv = 100 rem

Il coefficiente che mostra quante volte il tipo di radiazione valutato è biologicamente più pericoloso dei raggi X o delle radiazioni gamma alla stessa dose assorbita è chiamato fattore di qualità della radiazione (K).

Per raggi X e radiazioni gamma, K = 1.

1 Rad x K = 1 rem 1 Gr x K = 1 Sv

A parità di altre condizioni, la dose di radiazioni ionizzanti è tanto maggiore quanto più lungo è il tempo di esposizione, ad es. la dose si accumula nel tempo. La dose per unità di tempo si chiama tasso di dose. Se diciamo che la dose di esposizione alle radiazioni gamma è 1 R / h, ciò significa che per 1 ora di irradiazione una persona riceverà una dose pari a 1 R.

Attività di una sorgente radioattiva (radionuclide) è una grandezza fisica che caratterizza il numero di decadimenti radioattivi per unità di tempo. Più si verificano trasformazioni radioattive per unità di tempo, maggiore è l'attività. Nel sistema C, il becquerel (Bq) viene preso come unità di attività - la quantità di sostanza radioattiva in cui si verifica 1 decadimento in 1 secondo.

Un'altra unità di radioattività è la curie. 1 curie è l'attività di una tale quantità di sostanza radioattiva in cui si verificano 3,7 x 10 10 decadimenti al secondo.

Il tempo durante il quale il numero di atomi di una data sostanza radioattiva diminuisce a causa del decadimento della metà è chiamato metà vita ... L'emivita può variare ampiamente: per l'uranio-238 (U) - 4,47 miliardi. anni; uranio-234 - 245 mila anni; radio-226 (Ra) - 1600 anni; iodio-131 (J) - 8 giorni; radon-222 (Rn) - 3,823 giorni; polonio-214 (Po) - 0,000164 sec.

Tra gli isotopi a lunga vita rilasciati nell'atmosfera a seguito dell'esplosione della centrale nucleare di Chernobyl, ci sono lo stronzio-90 e il cesio-137, le cui emivite sono di circa 30 anni, quindi la zona della centrale nucleare di Chernobyl sarà inadatto alla vita normale per molti decenni.

TASSI DI RISCHIO RADIAZIONI

Va tenuto presente che alcune parti del corpo (organi, tessuti) sono più sensibili di altre: ad esempio, alla stessa dose equivalente di radiazioni, l'insorgenza di cancro ai polmoni è più probabile che nella ghiandola tiroidea, e l'irradiazione delle gonadi è particolarmente pericolosa a causa del rischio di danno genetico. Pertanto, le dosi di radiazioni agli organi e ai tessuti dovrebbero essere prese in considerazione con coefficienti diversi. Prendendo come unità il coefficiente di rischio di radiazione dell'intero organismo, per diversi tessuti e organi i coefficienti di rischio di radiazione saranno i seguenti:

0,03 - tessuto osseo; 0,03 - ghiandola tiroidea;

0,12 - polmoni; 0,12 - midollo osseo rosso;

0,15 - ghiandola mammaria; 0,25 - ovaie o testicoli;

0,30 - altri tessuti.

DOSI DI RADIAZIONI UMANE

La popolazione di qualsiasi regione del mondo incontra ogni giorno radiazioni ionizzanti. Questo è, prima di tutto, il cosiddetto fondo di radiazione della Terra, che consiste in:

radiazione cosmica che arriva sulla Terra dallo Spazio;

radiazioni da elementi radioattivi naturali nel suolo, nei materiali da costruzione, nell'aria e nell'acqua;

le radiazioni delle sostanze radioattive naturali che entrano nel corpo con cibo e acqua, vengono fissate dai tessuti e immagazzinate nel corpo umano.

Inoltre, una persona incontra sorgenti artificiali di radiazioni, compresi i nuclidi radioattivi (radionuclidi), creati da mani umane e utilizzati nell'economia nazionale.

In media, la dose di radiazioni da tutte le sorgenti naturali di radiazioni ionizzanti all'anno è di circa 200 mR, sebbene questo valore possa variare in diverse regioni del mondo da 50 a 1000 mR / anno o più (Tabella 1). La dose ricevuta dalla radiazione cosmica dipende dall'altezza sul livello del mare; maggiore è il livello del mare, maggiore è la dose annuale.

Tabella 1

Fonti naturali di radiazioni ionizzanti

Sorgenti artificiali di radiazioni ionizzanti (Tabella 2):

apparecchiature mediche diagnostiche e terapeutiche;

le persone che usano costantemente l'aereo sono inoltre esposte a radiazioni minori;

centrali nucleari e termiche (la dose dipende dalla vicinanza della loro ubicazione);

fertilizzanti fosfatici;

Edifici in pietra, mattoni, cemento, legno: una scarsa ventilazione nei locali può aumentare la dose di radiazioni a causa dell'inalazione di gas radon radioattivo, che si forma durante il decadimento naturale del radio contenuto in molte rocce e materiali da costruzione, nonché nel suolo . Il radon è un gas pesante invisibile, insapore e inodore (7,5 volte più pesante dell'aria), ecc.

Ogni abitante della Terra per tutta la sua vita viene annualmente irradiato con una dose media di 250-400 mrem.

Si ritiene che sia sicuro per una persona ottenere una dose di radiazioni che non superi i 35 rem in tutta la sua vita. A dosi di radiazioni di 10 rem, non si osservano cambiamenti negli organi e nei tessuti del corpo umano. Con una singola irradiazione con una dose di 25-75 rem, vengono clinicamente determinati cambiamenti insignificanti a breve termine nella composizione del sangue.

Con l'irradiazione con una dose superiore a 100 rem, si osserva lo sviluppo della malattia da radiazioni:

100 - 200 rem - I grado (leggero);

200 - 400 rem - grado II (medio);

400 - 600 rem - III grado (pesante);

più di 600 rem - IV grado (estremamente pesante).

L'impatto delle radiazioni sugli organismi viventi è caratterizzato da dose di radiazioni.

Dose di esposizione X di radiazioni ionizzanti - la carica totale formata a causa della radiazione in 1 cm 3 di aria per un certo tempo t.

misurato in ciondoli Su chilogrammo (Cl/kg), unità fuori sistema - raggi X (R).

Alla dose di 1 R in 1 cm 3 in condizioni normali, si forma 2.08. 10 9 coppie di ioni, che corrisponde a 2,58. 10 -4 Cl/kg... Inoltre, in 1 cm 3 aria per ionizzazione energia assorbita pari a 1,1. 10 -8 J, cioè. 8.5 mJ / kg.

La dose assorbita di radiazione D p è una grandezza fisica pari al rapporto tra l'energia assorbita W p e la massa M p della sostanza irradiata. I valori della dose assorbita sono determinati utilizzando l'espressione

D p = W p / M p.

Nel sistema SI, l'unità di dose assorbita è Gray. Questa unità prende il nome dal fisico inglese A. Gray. Questa dose è ricevuta da un corpo che pesa 1 kg se ha assorbito energia in 1 J.

Fino al 1980 venivano utilizzate le seguenti unità di dose assorbita: rad e raggi X. Queste sono unità non sistemiche.

Felice - dall'inglese. dose assorbita di radiazioni.

1 lieto= 10 -2 J/kg = 10 -2 gr.

1 Grigio (Gy) = 100 rad »110 R (per radiazioni gamma).

L'unità "raggi X" è ancora usata abbastanza spesso ora; forse questo è solo un omaggio alla tradizione. Per definizione, una dose di 1 R corrisponde a tale radiazione alla quale in 1 cm 3 aria a n.u. ( P0=760 mm. rt. ns, T = 273 A) si forma un certo numero di coppie di ioni (N »2,1 · 10 9) per cui la loro carica totale è 3,3 · 10 -10 Cl... Il significato di questa definizione è chiaro: conoscendo la corrente e il tempo di scarica, è possibile determinare sperimentalmente la carica di ionizzazione totale e il numero di coppie di ioni risultanti dall'irraggiamento

Ione N = Q totale / e.

Per le stesse condizioni (n.o.), troviamo il valore della dose assorbita:

D p = W p / M p= 112,5 · 10 -10 / 0,128 · 10 -5 = 8,7 · 10 -3 J/kg.

Quindi, una dose di 1 radiografia corrisponde a una dose assorbita di 8,7 · 10 -3 J/kg o 8.7 10 mGy.

1 = 8,7 · 10 -3 J / kg = 8,7 mGy.

Una dose di 1 R è creata dai raggi emessi da 1 grammo di radio a una distanza di 1 m dalla sorgente per 1 ora.

Il rateo di dose assorbito D I P. è una grandezza fisica che caratterizza la quantità di energia assorbita da un'unità di massa di qualsiasi corpo fisico per unità di tempo:

D 1 p = D P / t = W P / M P p t.

La quantità di radiazione di fondo ci viene solitamente riportata in microroentgen/ora, ad esempio 15 μR / ora... Questa quantità ha la dimensione della velocità di dose assorbita, ma non è espressa in unità SI.

Dose equivalente H eq. È un valore che caratterizza la dose assorbita di un organismo vivente. È uguale alla dose assorbita moltiplicata per il coefficiente che riflette la capacità di questo tipo di radiazione di danneggiare i tessuti del corpo:

H eq. = KK × D P,

dove CC è il coefficiente medio della qualità della radiazione ionizzante in un dato elemento del volume di tessuto biologico (Tabella 22.1).

Tabella 22.1.e.

Va notato che la dose equivalente H eq caratterizza il valore medio della dose assorbita da un organismo vivente, sebbene gli stessi tessuti (ossa, muscoli, cervello, ecc.) per persone diverse e in condizioni diverse assorbano energia diversa.

Nel sistema SI, l'unità della dose equivalente è Sievert (1 Sv), dal nome del radiologo svedese R. Sievert. In pratica, viene spesso utilizzata un'unità non sistemica di dose equivalente: rem (equivalente biologico di una radiografia).

1 remi= 0,01 J/kg.

In pratica vengono utilizzate unità frazionarie: millirem (1 mrem = 10 -3 remi); microbar (1 mkrem= 10 -6 re); nanoaria (1 numero = 10 -9 remi).

C'è un'altra definizione del concetto remi.

Rem è la quantità di energia assorbita da un organismo vivente quando irradiato da qualsiasi tipo di radiazione ionizzante e provoca lo stesso effetto biologico di una dose assorbita di 1 rad di raggi X o radiazione g con un'energia di 200 keV.

Il rapporto tra le unità nominate (1 Sv, 1 rem, 1 R) è:

1 Sv = 100 remi"110 R(per radiazioni gamma).

Allontanandosi da una sorgente puntiforme, la dose diminuisce in proporzione inversa al quadrato della distanza (~ 1 / r 2).

Dose assorbita

D p = D 1 piano t regione / r 2. [D 1 e m] = 1 R· 1m 2 / ora,

dove RE 1 et è la potenza di una sorgente puntiforme; t obl - tempo di esposizione, h; r - distanza dalla sorgente, m.

L'attività di un emettitore puntiforme e il rateo di dose sono correlati dal rapporto:

R = Kg ,

dove Kg- costante di ionizzazione, R- distanza dalla sorgente di radiazione, D- lo spessore dello schermo protettivo, - il coefficiente di assorbimento della radiazione nel materiale dello schermo.

Costante di ionizzazione Kg e il coefficiente di assorbimento dello schermo dipendono in modo complesso dal tipo e dall'energia della radiazione. Per quanti gamma con un'energia di circa 1 MeV il rapporto tra il coefficiente di assorbimento e la densità del materiale per molti materiali (acqua, alluminio, ferro, rame, piombo, cemento, mattoni) è vicino a 7. 10 -3 m2/kg.

Lo sfondo naturale delle radiazioni (raggi cosmici, radioattività dell'ambiente e del corpo umano) ammonta a una dose di radiazioni di circa Gy per persona all'anno. La Commissione Internazionale per la Protezione dalle Radiazioni ha stabilito una dose massima ammissibile per l'anno di 0,05 Gy per le persone che lavorano con le radiazioni. Una dose di radiazioni di 3 - 10 Gy ricevuta in breve tempo è letale.

Quando si lavora con qualsiasi fonte di radiazioni (isotopi radioattivi, reattori, ecc.), è necessario adottare misure per la protezione dalle radiazioni di tutte le persone che potrebbero entrare nella zona delle radiazioni.

Il metodo di protezione più semplice consiste nell'allontanare il personale dalla sorgente di radiazioni a una distanza sufficientemente ampia. Anche senza tener conto dell'assorbimento in aria, l'intensità della radiazione diminuisce proporzionalmente al quadrato della distanza dalla sorgente. Pertanto, le fiale con farmaci radioattivi non devono essere assunte a mano. È necessario utilizzare una pinza speciale a manico lungo.

Nei casi in cui è impossibile una distanza dalla sorgente di radiazioni a una distanza sufficientemente grande, vengono utilizzati ostacoli realizzati con materiali assorbenti per proteggere dalle radiazioni.

La protezione più difficile contro raggi g e neutroni a causa del loro alto potere di penetrazione. Il miglior assorbitore di raggi grigi è il piombo. I neutroni lenti sono ben assorbiti dal boro e dal cadmio. I neutroni veloci vengono preliminarmente rallentati con la grafite.

Sfondo a 15 μR / ora il rateo di dose corrisponde a 36,2 · 10 –12 G / s(o 4.16 10 -9 R / s). Con una tale dose, una persona in un anno, a condizione che la ionizzazione dei tessuti avvenga allo stesso modo della ionizzazione dell'aria, riceverà una dose di radiazioni pari a 1,1 mGy(o 0.13 R). Questa dose di radiazioni è molto piccola e innocua per l'uomo. Ma dobbiamo anche tenere presente che le radiazioni possono accumularsi nei materiali da costruzione utilizzati nella costruzione di edifici residenziali e industriali. L'influenza delle radiazioni dei materiali strutturali può essere più significativa rispetto allo sfondo dell'aria esterna.

Conoscendo la dose equivalente totale, è possibile trovare la dose equivalente assorbita dei singoli organi ( H org, i = K pp × D eq) e valutare la probabilità del loro danno da radiazioni. Allo stesso tempo, quando si utilizza la radioterapia in medicina, è molto importante conoscere e impostare i valori della potenza della sorgente di radiazioni e il tempo di esposizione in modo che la dose assorbita equivalente per un dato organo (ad esempio, per i polmoni) non va oltre la dose ammissibile.

L'azione delle radiazioni ionizzanti è un processo complesso. L'effetto dell'irradiazione dipende dall'entità della dose assorbita, dalla sua potenza, dal tipo di radiazione e dal volume di irradiazione di tessuti e organi. Per la sua valutazione quantitativa, sono state introdotte unità speciali, che sono suddivise in non sistemiche e unità nel sistema SI. Attualmente, le unità SI sono utilizzate prevalentemente. La tabella 10 seguente fornisce un elenco di unità di misura delle grandezze radiologiche e un confronto tra unità SI e unità non SI.

Tabella 10.

I seguenti concetti e unità di misura vengono utilizzati per descrivere l'effetto delle radiazioni ionizzanti su una sostanza:
Attività dei radionuclidi nella sorgente (A)... L'attività è uguale al rapporto tra il numero di trasformazioni nucleari spontanee in questa sorgente in un breve intervallo di tempo (dN) e il valore di questo intervallo (dt):

L'unità di attività SI è Becquerel (Bq).
Unità non sistemica - Curie (Ki).

Il numero di nuclei radioattivi N (t) di un dato isotopo diminuisce con il tempo secondo la legge:

N (t) = N 0 esp (-tln2 / T 1/2) = N 0 esp (-0.693t / T 1/2)

dove N 0 è il numero di nuclei radioattivi al tempo t = 0, T 1/2 è l'emivita - il tempo durante il quale metà dei nuclei radioattivi decade.
La massa m del radionuclide con attività A può essere calcolata con la formula:

m = 2,4 · 10 -24 × M × T 1/2 × A,

dove M è il numero di massa del radionuclide, A è l'attività in Becquerels, T 1/2 è l'emivita in secondi. La massa si ottiene in grammi.
Dose di esposizione (X). Come misura quantitativa di raggi X e radiazioni , è consuetudine utilizzare la dose di esposizione in unità fuori dal sistema, che è determinata dalla carica di particelle secondarie (dQ) formate nella massa della sostanza (dm) al momento decelerazione completa di tutte le particelle cariche:

L'unità di dose di esposizione è Roentgen (R). Raggi X è la dose di esposizione dei raggi X e
- irraggiamento, creando 1 cc di aria ad una temperatura di O°C e ad una pressione di 760 mm Hg. la carica totale di ioni dello stesso segno in un'unità elettrostatica della quantità di elettricità. Dose di esposizione 1 R
corrisponde a 2,08 · 10 9 coppie di ioni (2,08 · 10 9 = 1 / (4,8 · 10 -10)). Se prendiamo l'energia media di formazione di 1 coppia di ioni nell'aria pari a 33,85 eV, quindi a una dose di esposizione di 1 P, un centimetro cubo di aria viene trasferito energia pari a:
(2,08 · 10 9) · 33,85 · (1,6 · 10 -12) = 0,113 erg,
e un grammo d'aria:
0,113 / aria = 0,113 / 0,001293 = 87,3 erg.
L'assorbimento dell'energia delle radiazioni ionizzanti è il processo primario che dà luogo a una sequenza di trasformazioni fisico-chimiche nel tessuto irradiato, che porta all'effetto della radiazione osservato. Pertanto, è naturale confrontare l'effetto osservato con la quantità di energia assorbita o la dose assorbita.
Dose assorbita (D)è la grandezza dosimetrica principale. È uguale al rapporto tra l'energia media dE trasferita dalla radiazione ionizzante a una sostanza in un volume elementare e la massa dm di una sostanza in questo volume:

L'unità della dose assorbita è Gray (Gy). L'unità fuori sistema Rad è stata definita come la dose assorbita di qualsiasi radiazione ionizzante pari a 100 erg per 1 grammo della sostanza irradiata.
Dose equivalente (N)... Per valutare il possibile danno alla salute umana in condizioni di esposizione cronica nel campo della radioprotezione, è stato introdotto il concetto di dose equivalente H, che è pari al prodotto della dose assorbita D r creata dall'irradiazione - r e mediata su l'organo analizzato o in tutto il corpo dal fattore peso wr (chiamato anche il coefficiente di qualità della radiazione)
(tabella 11).

L'unità di misura della dose equivalente è Joule per chilogrammo. Ha il nome speciale Sievert (Sv).

Tabella 11.

L'effetto delle radiazioni non è uniforme. Per valutare il danno alla salute umana dovuto alla diversa natura dell'effetto delle radiazioni su organi diversi (in condizioni di irradiazione uniforme di tutto il corpo), viene introdotto il concetto di dose efficace equivalente E eff, che viene utilizzato per valutare possibili effetti stocastici - neoplasie maligne.
Dose efficaceè uguale alla somma delle dosi equivalenti ponderate in tutti gli organi e tessuti:

dove w t è un fattore di peso del tessuto (tabella 12), e H t è una dose equivalente assorbita in
tessuti - t. L'unità della dose equivalente efficace è Sievert.

Tabella 12.

Dose equivalente efficace collettiva. Per valutare i danni alla salute del personale e della popolazione da effetti stocastici causati dall'azione delle radiazioni ionizzanti si utilizza la dose equivalente efficace collettiva S, definita come:

dove N (E) è il numero di persone che hanno ricevuto una dose individuale efficace equivalente E. L'unità di S è una persona-Sievert
(persona-Sv).
Radionuclidi- atomi radioattivi con un dato numero di massa e numero atomico, e per atomi isomerici - e con un dato stato energetico specifico del nucleo atomico. Radionuclidi
(e nuclidi non radioattivi) di un elemento è altrimenti chiamato i suoi isotopi.
Oltre ai valori di cui sopra, per confrontare il grado di danno da radiazione di una sostanza quando è esposta a varie particelle ionizzanti con energie diverse, viene utilizzato anche il valore del trasferimento di energia lineare (LET), determinato dal rapporto:

dove è l'energia media trasferita localmente al mezzo dalla particella ionizzante a causa delle collisioni sul cammino elementare dl.
L'energia di soglia di solito si riferisce all'energia di un elettrone. Se, nell'evento di collisione, la particella carica primaria forma un -elettrone con un'energia maggiore, allora questa energia non è inclusa nel valore di dE, e gli -elettroni con energia sono considerati più come particelle primarie indipendenti.
La scelta dell'energia di soglia è arbitraria e dipende da condizioni specifiche.
Dalla definizione segue che il trasferimento lineare di energia è una sorta di analogo del potere di arresto di una sostanza. Tuttavia, c'è una differenza tra questi valori. Consiste in quanto segue:
1. LET non include l'energia convertita in fotoni, ad es. perdite di radiazioni.
2. Per una data soglia, il LET non comprende l'energia cinetica delle particelle eccedenti.
I valori del LET e del potere di arresto coincidono se le perdite dovute a bremsstrahlung e

Tabella 13.

Dal valore del trasferimento di energia lineare, è possibile determinare il fattore di ponderazione di questo tipo di radiazione (tabella 14)

Tabella 14.

Dosi di radiazioni massime consentite

In relazione all'esposizione, la popolazione è suddivisa in 3 categorie.
Categoria A persone o personale esposto (lavoratori professionisti) - persone che lavorano permanentemente o temporaneamente direttamente con sorgenti di radiazioni ionizzanti.
Categoria B persone esposte o una parte limitata della popolazione - le persone che non lavorano direttamente con sorgenti di radiazioni ionizzanti, ma a causa delle condizioni di vita o dell'ubicazione dei luoghi di lavoro possono essere esposte alle radiazioni ionizzanti.
Categoria B persone o popolazione esposte - la popolazione di un paese, repubblica, regione o regione.
Per la categoria A vengono introdotte le dosi massime ammissibili: i valori più alti della dose equivalente individuale per un anno solare, in cui l'irradiazione uniforme su 50 anni non può causare cambiamenti negativi nello stato di salute rilevati con metodi moderni. Per la categoria B viene determinato un limite di dose.
Vengono stabiliti tre gruppi di organi critici:
Gruppo 1 - tutto il corpo, gonadi e midollo osseo rosso.
Gruppo 2 - muscoli, tiroide, tessuto adiposo, fegato, reni, milza, tratto gastrointestinale, polmoni, cristallino e altri organi, ad eccezione di quelli appartenenti ai gruppi 1 e 3.
Gruppo 3 - pelle, tessuto osseo, mani, avambracci, gambe e piedi.
I limiti di dose di esposizione per le diverse categorie di persone sono riportati nella Tabella 15.

Tabella 15.

Oltre ai limiti di dose di base, vengono utilizzati standard derivati ​​e livelli di riferimento per valutare l'effetto delle radiazioni. Gli standard sono calcolati tenendo conto del non superamento dei limiti di dose della PDD (dose massima ammissibile) e della PD (limite di dose). Il calcolo del contenuto ammissibile di un radionuclide nel corpo viene effettuato tenendo conto della sua radiotossicità e del non superamento dell'SDA nell'organo critico. I livelli di riferimento dovrebbero fornire livelli di esposizione così bassi da poter essere raggiunti rispettando i limiti di dose di base.
Per la categoria A (personale) sono stabiliti:
- l'assunzione annuale massima ammissibile del radionuclide RAP attraverso l'apparato respiratorio;
- contenuto ammissibile di radionuclide nell'organo critico di DS A;
- dose ammissibile di radiazione DMD A;
- densità di flusso particellare ammissibile DPP A;
- attività volumetrica ammissibile (concentrazione) del radionuclide nell'aria dell'area di lavoro di DC A;
- contaminazione ammissibile della pelle, della tuta e delle superfici di lavoro di DZ A.
Per la categoria B (parte limitata della popolazione) sono stabiliti:
- il limite dell'assunzione annuale del radionuclide GWP attraverso gli organi respiratori o digestivi;
- attività volumetrica ammissibile (concentrazione) del radionuclide DK B nell'aria atmosferica e nell'acqua;
- dose ammissibile di DMD B;
- densità di flusso particellare ammissibile DPP B;
- contaminazione ammissibile della pelle, degli indumenti e delle superfici di DZ B.
I valori numerici dei livelli ammissibili sono contenuti integralmente in
"Norme di sicurezza contro le radiazioni".

Qualsiasi sostanza, organismo vivente e i suoi tessuti.

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Dose di radiazioni gamma

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Ciao a tutti! Dmitry Pobedinsky è con te e sono lieto di darti il ​​benvenuto sul canale QWERTY! compagni, ricordiamo le classi scolastiche a Varsavia c'era un sacco di qualcosa a Praga esplosioni separate nel bar e bombe il rifugio ha finito per lasciar andare non ricordo i dettagli un anno di loro sicuramente le radiazioni sono pericolose e talvolta anche fatali, ma Mi chiedo come battano esattamente le radiazioni solo dall'esterno tutto è chiaro il proiettile è uno sciocco o che fanno un buco nei loro affari, inizio reazioni chimiche e comunicatori li minacciano, ma anche l'azione di come colpisce esattamente una persona, diciamo prima ricordiamo quello che già immaginiamo essere ridotto ad una dimensione 10mila volte più piccola di un atomo poi possiamo vedere poi da dove provengono i principali tipi di radiazioni dal nucleo atomico, come ricordiamo, è costituito da protoni e non ci sono bocche , e so che per alcuni alimenti può essere configurato poliziotto, grosso modo, non proprio nel modo in cui diventa instabile in loro c'è energia extra e in cui si sforzano di liberarsi e questo può essere fatto in diversi modi lanciando un piccolo pezzo di d va protoni due neutroni sono da pulire in ugra un neutrone può trasformarsi in un protone e viceversa, allora questo elettrone antirecord vola in questa particella solo con segno opposto, e infine il nucleo può essere semplicemente buttato fuori se quando i bambini, anticipando un'onda elettromagnetica, questa, come la luce ultravioletta, ha portato questo primo piede può anche pulire le viscere della terra può emettere neutroni protoni in pezzi inoltre, particelle di radiazione possono volare dallo spazio appare in acceleratori e altri dispositivi, ma nonostante le differenze nell'origine e nella ristrutturazione di qualsiasi tipo di radiazione, la cosa più importante è che questo flusso di particelle è alla velocità e all'energia, l'effetto delle radiazioni su una persona che sembra una palla di neve, tutto inizia in piccolo, ma poi le conseguenze crescono e crescono fino a portare a cambiamenti irreversibili, si possono distinguere diverse stazioni in modo che le particelle di radiazione del viso siano più veloci di qualsiasi percorso così rapidamente da abbattere elettroni dalle tende, l'elettrodo negativo, rispettivamente, l'atto di ricevere la perdita diventa ioni positivi, questo è tutto ciò che fa la radiazione, ma il flusso di elettroni liberi e vengono isolati, l'atomo partecipa quasi immediatamente a complesse catene di reazione in cui chimicamente si possono formare molecole attive, compresi i cosiddetti radicali liberi, ad esempio l'acqua di cui una persona è composta dall'80% di noi sotto l'influenza delle radiazioni si scompone in due radicali, tanto quanto i suoi radicali liberi reagiscono attivamente con importanti le molecole biologiche dorenko battono le camere di Chirac con esperimenti, a seguito dei quali la molecola viene danneggiata da esse, si formano spesso tossine, il normale metabolismo della cellula, il suo funzionamento viene interrotto in generale e dopo un po 'muore, ma anche se la cellula è forte nello spirito dell'eroe, si aggrappa all'ultimo, è ancora condannata, perché a causa di danni al DNA e mutazioni genetiche, la normale divisione cellulare è impossibile, questo è forse il più pericoloso C'è molta radiazione con una grande dose di radiazioni, le cellule colpite sono molte e intere possono rifiutarsi solo di trovare sistemi più suscettibili alle radiazioni, tessuti in cui avviene la divisione cellulare attiva, ad esempio il midollo osseo in cui viene processato il sangue o una conseguenza dello stomaco che ci si aspetta dall'acido e che dovrebbe essere attivamente rigenerato, riassumendo, possiamo dire che le radiazioni agiscono sulla più piccola scala nella struttura del corpo umano, è come se sparassero a l'uscita del muro della fortezza impreparata da proiettili e piccoli proiettili in modo che il danno possa essere facilmente riparato, ma se il campo è enorme, il danno verrà riparato e nelle mani il muro alla fine diventerà fragile e prima o poi lo farà crollare ma non potrai mai nasconderti dalle radiazioni con lui ci segue ovunque in quasi tutte le sostanze c'è una piccola frazione di isotopi instabili, quindi c'è un po' di radioattività intorno a noi a seoul computer videocamere mele divieto ora, ma anche le persone in una persona, ad esempio, ogni secondo ci sono diverse migliaia di decadimenti radioattivi, è un'altra questione e l'intensità della radiazione ovviamente, la radiazione degli oggetti ordinari è molto debole, beh, e la radiazione di fondo sicura in generale potrebbe essere il motore della rivoluzione, perché forse è stato grazie a lei che i geni sono mutati così che siamo finiti così è bello capire come proteggersi da una dose di radiazioni non necessaria, l'attacco di radiazioni sarà facilmente salvato da fogli di cartone, altrimenti puoi nasconderti dietro un vetro, ma la radiazione gamma penetra tutto peggio di un raggio X, quindi puoi scappare da esso solo per uno spesso strato di piombo; un'altra cosa se la fonte entra espira polvere radioattiva nel tuo corpo o mangiare qualcosa allora tutti i tipi di radiazioni agiranno sul corpo dall'interno e le conseguenze saranno molto più gravi in ​​termini di radiazioni non c'è odore o colore o

Dose di esposizione

La caratteristica principale dell'interazione delle radiazioni ionizzanti con un mezzo è l'effetto di ionizzazione. Nel periodo iniziale dello sviluppo della dosimetria delle radiazioni, molto spesso era necessario affrontare i raggi X che si propagavano nell'aria. Pertanto, il grado di ionizzazione dell'aria è stato utilizzato come misura quantitativa del campo di radiazione. Una misura quantitativa basata sulla quantità di ionizzazione dell'aria secca alla normale pressione atmosferica, che è abbastanza facile da misurare, è chiamata dose di esposizione.

La dose di esposizione determina la capacità ionizzante dei raggi X e dei raggi gamma ed esprime l'energia di radiazione convertita in energia cinetica di particelle cariche per unità di massa di aria atmosferica. La dose di esposizione è il rapporto tra la carica totale di tutti gli ioni dello stesso segno in un volume d'aria elementare e la massa d'aria in questo volume.

Dose efficace

La dose efficace (E) è un valore utilizzato come misura del rischio di effetti a lungo termine dell'irradiazione dell'intero corpo umano e dei suoi singoli organi e tessuti, tenendo conto della loro radiosensibilità. Rappresenta la somma dei prodotti della dose equivalente negli organi e nei tessuti per i corrispondenti fattori di ponderazione.

Il valore del coefficiente di rischio da radiazioni per i singoli organi

I coefficienti ponderati sono stabiliti empiricamente e calcolati in modo tale che la loro somma per l'intero organismo sia una. Le unità di misura della dose efficace sono le stesse della dose equivalente. Si misura anche in sievert o rem.

Dose equivalente efficace fissa(CEDE - l'equivalente di dose efficace impegnata) è una stima delle dosi di radiazioni a una persona a seguito dell'inalazione o del consumo di una certa quantità di una sostanza radioattiva. CEDE è espresso in rem o sievert (Sv) e tiene conto della radiosensibilità dei vari organi e del tempo durante il quale la sostanza rimane nel corpo (fino a tutta la vita). A seconda della situazione, il CEDE può anche riguardare la dose di radiazioni a un organo specifico piuttosto che all'intero corpo.

Dose efficace ed equivalente- questi sono valori standardizzati, cioè valori che sono una misura del danno (danno) dall'impatto delle radiazioni ionizzanti su una persona. Sfortunatamente, non possono essere misurati direttamente. Pertanto, sono state introdotte nella pratica grandezze dosimetriche operative, determinate in modo univoco attraverso le caratteristiche fisiche del campo di radiazione in un punto, il più vicino possibile a quelle standardizzate. La principale grandezza operativa è la dose ambiente equivalente (sinonimi - dose ambiente equivalente, dose ambiente).

Equivalente di dose ambientaleН * (d) - dose equivalente, che è stata creata in una palla fantasma ICRU (International Commission on Radiation Units) a una profondità d (mm) dalla superficie di diametro parallelo alla direzione della radiazione, in un campo di radiazione identico a quello considerata nella composizione, nella fluenza e nella distribuzione dell'energia, ma unidirezionale e uniforme, cioè la dose ambiente equivalente H * (d) è la dose che una persona riceverebbe se si trovasse nel luogo in cui viene effettuata la misurazione. L'unità della dose ambiente equivalente è il sievert (Sv).

Dosi di gruppo

Calcolando le dosi efficaci individuali ricevute dagli individui, si può arrivare a una dose collettiva - la somma delle dosi efficaci individuali in un dato gruppo di persone in un dato periodo di tempo. La dose collettiva può essere calcolata per la popolazione Inoltre, si distinguono le seguenti dosi:

• impegno - la dose prevista, dose di mezzo secolo. Utilizzato nella protezione dalle radiazioni e igiene nel calcolo delle dosi assorbite, equivalenti ed efficaci dei radionuclidi incorporati; ha la dimensione della dose corrispondente.
• collettivo - un valore calcolato introdotto per caratterizzare gli effetti oi danni alla salute derivanti dall'irradiazione di un gruppo di persone; unità - Sievert (Sv). La dose collettiva è definita come la somma dei prodotti delle dosi medie per il numero di persone negli intervalli di dose. Una dose collettiva può accumularsi per lungo tempo, nemmeno una generazione, ma coprendo le generazioni successive.
• soglia - la dose al di sotto della quale non si osservano le manifestazioni di questo effetto di radiazione.
• dosi massime ammissibili (PDD) - i valori più alti della dose equivalente individuale per un anno solare, in cui l'irradiazione uniforme per 50 anni non può causare cambiamenti negativi nello stato di salute, rilevati con metodi moderni (NRB-99)
• evitabile - la dose prevista a causa di un incidente da radiazioni, che può essere prevenuta con misure protettive.
• raddoppio - una dose che raddoppia (o 100%) il livello delle mutazioni spontanee. La dose raddoppiata è inversamente proporzionale al relativo rischio mutazionale. Secondo i dati attualmente disponibili, il valore della dose raddoppiata per esposizione acuta è in media di 2 Sv), e per esposizione cronica è di circa 4 Sv.
• dose biologica di radiazioni gamma-neutroni - una dose di radiazioni gamma, che è ugualmente efficace nel danneggiare il corpo, presa come standard. Pari alla dose fisica della data radiazione moltiplicata per il fattore di qualità.
• minimo letale - la dose minima di radiazioni che provoca la morte di tutti gli oggetti irradiati.

Tasso di dose

Tasso di dose(intensità di radiazione) - l'incremento della dose corrispondente sotto l'influenza della radiazione data per unità di tempo. Ha la dimensione della dose corrispondente (assorbita, esposta, ecc.), divisa per l'unità di tempo. È consentito l'uso di varie unità speciali (ad esempio Sv / h, rem / min, mSv / anno, ecc.).

Tabella riepilogativa delle unità