III. Дозиметрия ионизирующего излучения. Дозы, их виды и характеристика. Единицы измерения доз.

Дозиметрия (измерение доз) – раздел радиационной медицины, физики и измерительной техники, который изучает действие ионизирующих излучений на живые и неживые объекты, а также методы и приборы измерения излучений.

Особенности дозиметрии:

1. Используется комплекс преимущественно физических методов.

2. Имеет большое прикладное значение в медицине (клиническая дозиметрия).

3. В медицине имеет дело с источниками очень малых и очень больших интенсивностей.

4. В медицинской дозиметрии используются единые исходные принципы и понятия.

Основные понятия дозиметрии:

1. Поглощенная энергия (Е_погл) – это энергия излучения, которая поглощена в облучаемой среде и преобразована в ней в другие виды энергии.

Единица измерения: Е_погл [Дж].

2. Доза (Д) – это количественная характеристика действия излучения по выбранному критерию (физическому, биологическому).

В медицине используют 3 группы видов доз:

1 Группа

Дозовые характеристики поглощения

К ним относятся:

а) Поглощенная доза (Д_погл) – это отношение средней поглощенной энергии в определенном объеме к массе вещества в этом объеме.

Дпогл =

Системные единицы измерения:

Гр (Грей);

Внесистемная единица измерения: Рад (радиационная абсорбированная доза) при которой 1 кг облучаемого вещества поглощает энергию 0,01 Дж.

1 Гр = 100 рад

б) Мощность поглощенной дозы (Р_погл) – это отношение поглощенной дозы ко времени ее поглощения.

Р_погл =

в)Интегральная поглощенная доза (Д_инт) – характеризует действие излучения на весь объект. Она равна произведению поглощенной дозы на массу тела или объекта.

При равномерном облучении: Д_инт = Д_погл · m

При неравномерном облучении: Д_инт =

Однако, поглощённую дозу (Д_погл) невозможно померить непосредственно. Но её можно оценить по ионизационной способности данного вида излучения. Для этого вводят экспозиционную дозу (Д_эксп) и связанные с ней величины, о которых речь пойдёт ниже. При этом поглощённая доза будет пропорциональна экспозиционной дозе через коэффициент (f), зависящий от вещества и энергии фотонов:

2 Группа

Дозовые ионизационные характеристики (экспозиционные дозы)

Они вводятся потому, что значение поглощенной дозы для конкретного вещества на конкретной глубине зависит от вида и состава вещества. Для упрощения расчетов дозовых характеристик были введены стандартные вещества – эталоны.

Для "R – излучения": в России – сухой воздух

в США – углерод

Для нейтронного излучения: специальная газовая смесь.

а) Экспозиционная доза (Д_эксп) – это доза поглощенная стандартной средой, в которой поглощенная энергия определяется по степени ионизации среды.

Для « R и γ – излучений»:

Системные единицы измерения: – т.е. на 1 кг сухого воздуха образуются ионы с общим суммарным зарядом в 1 кл.

Внесистемные единицы измерения Д_эксп: [рентген].

1 = 3880 рентген [р]

б) Мощность экспозиционной дозы (Р_эксп) – это изменение экспозиционной дозы с течением времени.

Системные единицы измерения:

Внесистемные единицы измерения: и т.д.

и т.д.