67. Дозиметрия. Понятие о поглощенной, экспозиционной и эквивалентной дозе и их мощности. Единицы их измерения. Внесистемная единица – рентген.

Дозиметрия - система единиц, применяемая для количественной оценки воздействия ионизирующих излучений на организм.

Сложились две параллельные системы единиц: энергетическая и ионизационная.

Энергетической характеристикой поглощенной дозы в системе СИ является грей – это отношение поглощенной энергии к массе облученного вещества:

1 Гр = 1 Дж/кг Соответственно, мощность поглощенной дозы, отношение погл.дозы ко времени, за кот. она получена, следует измерять в греях в секунду: 1 Гр/с = 1 Дж/кг*с = 1 Вт/кг

Устаревшими единицами поглощенной дозы и ее мощности являются рад и рад в секунду: 1 рад = 10^-2 Гр; 1 рад/с = 10^-2 Гр/с = 10^-2 Вт/кг

Большую практическую ценность представляют дозиметрические характеристики, основанные на ионизирующем действии радиации. Этому соответствует экспозиционная доза.

Единицей экспозиционной дозы (суммарный заряд ионов одного знака, возникший в единице массы облученного вещества) в системе СИ является 1 Кл/кг (кулон на килограмм). В кулонах или долях кулона происходит измерение суммарного заряда ионов одного знака, возникших под действием радиации, в единице массы облученного вещества. Мощность – экспозиционная доза полученная за единицу времени.

Внесистемная единица экспозиционной дозы рентген (1 Р), её идея такова: вместо килограмма «живого веса» или тканеэквивалентной среды в аттестуемый поток радиации выставляется «на экспозицию» сухой воздух при нормальных условиях. Измерение экспозиционной дозы по степени ионизации воздуха (т.е. в рентгенах) технически просто и надежно: можно воспользоваться ионизационной камерой с воздушным заполнением. Сила тока через камеру прямо пропорциональна степени ионизации. Известно, что 1 ампер (1А) – это один кулон в секунду: 1 А = 1 Кл/с. Так что показания милли- или микроамперметра камеры фактически пропорциональны мощности Р экспозиционной дозы, и шкала может быть проградуирована прямо в единицах этой мощности: в Р/с, в мкР/с, в мкР/час, и т.п. Тогда экспозиционная доза, получаемая воздушной средой за время облучения t: D_эксп = Р*t (рентген)

Реальная лучевая нагрузка оценивается величиной эквивалентной дозы:

D_экв = D_экспf (поглощенная доза излучения, пересчитанная с учётом биологического действия данного излучателя). Здесь f – коэффициент, учитывающий биологическое действие излучения на ткани, с учетом достигнутого уровня знаний. 1 зиверт (Зв) – количество излучения, дающего тот же эффект, что и доза в 1 Гр, а 1 Бер биологический эквивалент рада: 1Бер= 10 Зв. Мощность – эквивалентная доза полученная за единицу времени.

68. Суммарная поглощенная доза ионизирующих излучений. Предельно допустимая доза. Летальная доза. Защита от ионизирующих излучений.

Доза излучения —величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества, ткани и живые организмы. Суммарная поглощенная доза – произведение мощности дозы на длительность облучения. Предельно допустимые дозы— наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Минимально летальная — минимальная доза излучения, вызывающая гибель всех облученных объектов.

Различают три вида защиты: защита временем, расстоя­нием и материалом.

1.Чем больше время и чем меньше расстояние, тем больше экспозиционная доза, следовательно, необходимо на­ходиться под воздействием ионизирующего излучения минималь­ное время и на максимально возможном расстоянии от источника этого излучения.

2.Защита материалом основывается на различной способности веществ поглощать разные виды ионизирующего излучения:

Защита от а-излучения проста: достаточно листа бумаги или слоя воздуха толщиной в несколько сантиметров, чтобы полно­стью поглотить а-частицы. Однако, работая с радиоактивными источниками, следует остерегаться попадания а-частиц внутрь организма при дыхании или приеме пищи.

Для защиты от β-излучения достаточно пластин из алюминия, плексигласа или стекла толщиной в несколько сантиметров. При взаимодействии β-частиц с веществом может появиться тормоз­ное рентгеновское излучение, а от β⁺-частиц — β⁺-излучение, воз­никающее при аннигиляции этих частиц с электронами.

Наибо­лее сложна защита от «нейтрального» излучения: рентгеновское и γ-излучения, нейтроны. Эти излучения с меньшей вероятностью взаимодействуют с частицами вещества и поэтому глубже прони­кают в вещество. Ослабление пучка рентгеновского и γ -излучений приближенно соответствует экспоненциальному. Коэффициент ослабле­ния зависит от порядкового номера элемента вещества поглотите­ля и от энергии γ - фотонов . При расчете защиты учитывают эти зависимости, рассеяние фотонов, а также вторичные процессы.

Защита от нейтронов наиболее сложна. Быстрые нейтроны сначала замедляют, уменьшая их скорость в водородсодержащих веществах. Затем другими веще­ствами, например кадмием. Они поглощают медленные нейтроны.