- •Радиационная медицина Минск 2009
- •Предисловие
- •Список сокращений
- •Некоторые множители и приставки для образования кратных, дольных единиц и их наименование
- •Соотношение между единицами си и внесистемными единицами в области ионизирующих излучений
- •Глава 1. Основы действия ионизирующих излучений.
- •1.1. Физические основы радиационной медицины.
- •Характеристика основных видов ионизирующего излучения
- •Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения
- •Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы (wt)
- •Соотношение между системными и внесистемными единицами доз
- •1.2. Действие ионизирующих излучений на биологические объекты.
- •Прямое и косвенное действие ионизирующих излучений. Радиолиз воды. Кислородный эффект
- •Действие ионизирующих излучений на белки
- •Действие ионизирующих излучений на нуклеиновые кислоты
- •Действие ионизирующих излучений на липиды
- •Действие ионизирующего излучения на углеводы
- •Реакция клеток на облучение (биологическая стадия)
- •Глава 2. Уровни облучения населения.
- •2.1. Радиационный фон Земли.
- •Средняя доза облучения от естественных источников
- •Содержание урана, тория и радия в породах и почвах
- •Основные источники радона
- •Источники радона в атмосфере Земли и их интенсивность
- •Действие изолирующих покрытий на стенах на уменьшение интенсивности эксгаляции радона
- •Удельный вес источников радона в типичном доме
- •Меры, направленные на снижение концентрации радона в воздухе помещений:
- •Дозы облучения за счет радона
- •Мощность дозы в некоторых органах и тканях при постоянной ингаляции воздуха с концентрацией радона 37 Бк/м3 при дыхании 13,8 л/мин
- •Медицинские последствия облучения радоном
- •Риск возникновения рака легких у населения (число случаев на 1000 человек) в сопоставлении с концентрацией радона
- •Содержание к-40 в окружающей среде
- •Средняя удельная активность k-40 и Rb-87 в органах и тканях взрослого мужчины и создаваемые годовые эквивалентные дозы
- •Техногенно измененный радиационный фон
- •Радиационные нагрузки при медико-диагностических рентгеновских обследованиях
- •Удельная активность Ra-226 и Th-232 в различных стройматериалах (Бк/кг)
- •Сравнительная оценка общего ущерба здоровью от ядерного и угольного топливного циклов (ятц и утц), отнесенная к выработке 1 гВт*год
- •Лучевая нагрузка при профессиональном облучении
- •Годовая подушная эффективная доза в 2000 году от естественных и антропогенных источников
- •2.2. Формирование дозовых нагрузок на население Республики беларусь после катастрофы на Чернобыльской аэс.
- •Динамика ежесуточного выброса радиоактивных веществ в атмосферу из аварийного блока чаэс (без радиоактивных благородных газов)
- •Важнейшие радионуклиды, выброшенные в окружающую среду в результате катастрофы на чаэс
- •Зависимость объемной активности молока от степени поверхностной активности по цезию-137
- •Задержка в легких частиц разной дисперсности
- •Значения коэффициентов всасывания в желудочно-кишечном тракте химических элементов
- •Значения мощности экспозиционной дозы (мР/ч) в некоторых населенных пунктах непосредственно после катастрофы на чаэс
- •Нормируемые величины содержания цезия-137 в некоторых продуктах питания (Бк/кг) в различные периоды после аварии на чаэс
Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения
Вид излучения и диапазон энергии |
Взвешивающий коэффициент WR |
Фотоны любых энергий |
1 |
Электроны и мюоны любых энергий |
1 |
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра |
20 |
Нейтроны с энергией: |
|
менее 10 кэВ |
5 |
от 10 кэВ до 100 кэВ |
10 |
от 100 кэВ до 2 МэВ |
20 |
от 2 МэВ до 20 МэВ |
10 |
более 20 МэВ |
5 |
Риск развития стохастических последствий облучения организма человека зависит не только от эквивалентной дозы, но и от радиочувствительности тканей или органов, подвергшихся облучению. Величина воздействия ионизирующего излучения, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности, называется Эффективная доза (E). E представляет собой сумму произведений эквивалентных доз в тканях и органах тела на соответствующие взвешивающие коэффициенты и выражается соотношением:
,
где HT — эквивалентная доза в ткани или органе T; WT — взвешивающий коэффициент для органа или ткани T.
Взвешивающий коэффициент WT характеризует относительный вклад данного органа или ткани в суммарный ущерб здоровью из-за развития стохастических эффектов. Сумма WT равна 1. Рекомендуемые МКРЗ (публикация 60) и НРБ-2000 значения взвешивающих коэффициентов WT приведены в таблице 1-3.
Системная единица эффективной дозы — зиверт (Зв, Sv); внесистемная единица — бэр. Один Зв равен 100 бэр (табл. 1-4).
Таблица 1-3
Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы (wt)
Ткань или орган |
WT |
Ткань или орган |
WT |
Гонады |
0.20 |
Печень |
0.05 |
Красный костный мозг |
0.12 |
Пищевод |
0.05 |
Толстый кишечник |
0.12 |
Щитовидная железа |
0.05 |
Легкие |
0.12 |
Кожа |
0.01 |
Желудок |
0.12 |
Клетки костных поверхностей |
0,01 |
Мочевой пузырь |
0.05 | ||
Молочные железы |
0.05 |
Остальное |
0.05* |
* «Остальное» включает надпочечники, головной мозг, экстраторакальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку.
Таблица 1-4
Соотношение между системными и внесистемными единицами доз
Величина и ее символ |
Единица СИ |
Внесистемная единица |
Соотношение между единицами |
Экспозиционная доза, X |
Кл/кг |
Р |
1 Кл/кг = 3.88∙103 Р 1 Р = 2.58∙10–4 Кл/кг |
Поглощенная доза, D |
Гр (Дж/кг) |
рад |
1 Гр = 100 рад 1 рад = 0.01 Гр |
Эквивалентная доза, H |
Зв |
бэр |
1 Зв = 100 бэр 1 бэр = 0.01 Зв |
Эффективная доза, E |
Зв |
Бэр |
1 Зв = 100 бэр 1 бэр = 0.01 Зв |
Для оценки эффектов облучения группы людей используют коллективные дозы:
а) коллективная эквивалентная доза (ST) в ткани T применяется для выражения общего облучения конкретной ткани или органа у группы лиц; она равна произведению числа облученных лиц на среднюю эквивалентную дозу в органе или ткани;
б) коллективная эффективная доза (S) относится к облученной популяции в целом; она равна произведению средней эффективной дозы на число лиц в облученной группе.
В определении коллективной эквивалентной и коллективной эффективной доз не указано время, за которое получена доза. Поэтому при расчете коллективных доз всегда должно быть четкое указание на период времени и группу лиц, по которым проводился данный расчет.
Коллективные дозы используют для оценки лучевой нагрузки на популяцию и риска развития стохастических последствий действия ионизирующих излучений. Единицы коллективных доз — человеко-зиверт и человеко-бэр.
Значение коллективной дозы, разделенное на число членов облученной группы называется «подушная доза» (per caput dose, Зв).