(Desemnare rusă: Gr; internațională: Gy). Unitatea rad nesistemică utilizată anterior este 0,01 Gy.

Nu reflectă efectul biologic al radiațiilor (vezi doza echivalentă).

YouTube enciclopedic

1 / 2

Mai multe despre radiații

Mai multe despre radiații

Subtitrări

Buna ziua. În această ediție a canalului TranslatorsCafe.com, vom vorbi despre radiații sau radiații ionizante. Vom lua în considerare sursele de radiații, modalitățile de măsurare a acesteia, efectul radiațiilor asupra organismelor vii. Mai detaliat, vom vorbi despre astfel de parametri de radiație, cum ar fi rata dozei absorbite, precum și dozele echivalente și eficiente de radiații ionizante. Radiațiile au multe utilizări, de la generarea de energie electrică până la tratarea bolnavilor de cancer. În acest videoclip, vom discuta despre modul în care radiațiile afectează țesuturile și celulele la oameni, animale și biomateriale, concentrându-ne pe cât de repede și cât de gravă apar daunele radiațiilor asupra celulelor și țesuturilor. Radiația este un fenomen natural care se manifestă prin faptul că undele electromagnetice sau particulele elementare cu energie cinetică mare se deplasează în interiorul mediului. În acest caz, mediul poate fi fie materie, fie vid. Radiațiile sunt peste tot în jurul nostru, iar viața noastră fără ea este de neconceput, deoarece supraviețuirea oamenilor și a altor animale fără radiații este imposibilă. Fără radiații, nu vor exista astfel de fenomene naturale necesare vieții precum lumina și căldura pe Pământ. Nu ar exista telefoane mobile sau internet. În acest videoclip, vom discuta despre un tip special de radiații, radiații ionizante sau radiații, care ne înconjoară peste tot. Radiația ionizantă are energie suficientă pentru a desprinde electronii din atomi și molecule, adică pentru a ioniza substanța iradiată. Radiațiile ionizante dintr-un mediu pot apărea fie prin procese naturale, fie artificiale. Sursele naturale de radiație includ radiațiile solare și cosmice, anumite minerale, cum ar fi granitul și radiațiile din anumite materiale radioactive, cum ar fi uraniul și chiar bananele obișnuite care conțin un izotop radioactiv de potasiu. Materiile prime radioactive sunt extrase în adâncurile interiorului pământului și utilizate în medicină și industrie. Uneori, materiale radioactive sunt eliberate în mediu ca urmare a accidentelor de muncă și în industriile care utilizează materii prime radioactive. Cel mai adesea, acest lucru se întâmplă din cauza nerespectării regulilor de siguranță pentru depozitarea și manipularea materialelor radioactive sau din lipsa unor astfel de reguli. Este de remarcat faptul că, până de curând, materialele radioactive nu erau considerate periculoase pentru sănătate. Dimpotrivă, erau folosite ca preparate vindecătoare și erau apreciate și pentru strălucirea lor frumoasă. Sticla cu uraniu este un exemplu de material radioactiv folosit în scopuri decorative. Această sticlă strălucește cu o lumină verde fluorescentă datorită adăugării de oxid de uraniu în compoziția sa. Procentul de uraniu din această sticlă este relativ mic, iar cantitatea de radiații emisă de acesta este mică, astfel încât sticla de uraniu este considerată relativ sigură pentru sănătate. Din el au făcut chiar și pahare, farfurii și alte ustensile. Sticla cu uraniu este apreciată pentru strălucirea sa neobișnuită. Soarele emite lumină ultravioletă, astfel încât sticla cu uraniu strălucește în lumina soarelui, deși această strălucire este mult mai pronunțată la lămpile cu lumină ultravioletă. Când sunt emiși, fotonii cu energie mai mare (ultraviolete) sunt absorbiți și fotonii cu energie mai mică (verzi). După cum ați văzut, aceste margele pot fi folosite pentru a testa dozimetre. Puteți cumpăra o pungă de mărgele de pe eBay.com pentru câțiva dolari. Să ne uităm mai întâi la câteva definiții. Există multe modalități de măsurare a radiațiilor, în funcție de ceea ce vrem exact să știm. De exemplu, puteți măsura cantitatea totală de radiații într-o anumită locație; puteți găsi cantitatea de radiații care perturbă funcționarea țesuturilor și celulelor biologice; sau cantitatea de radiații absorbită de organism sau organism și așa mai departe. Aici vom analiza două moduri de a măsura radiația. Cantitatea totală de radiații din mediu, măsurată pe unitatea de timp, se numește rata totală a dozei de radiații ionizante. Cantitatea de radiație absorbită de organism pe unitatea de timp se numește rata de doză absorbită. Rata de doză absorbită este găsită folosind informații despre debitul total de doză și despre parametrii obiectului, organismului sau părții corpului care este expusă la radiații. Acești parametri includ masa, densitatea și volumul. Valorile dozei absorbite și de expunere sunt similare pentru materialele și țesuturile care absorb bine radiațiile. Cu toate acestea, nu toate materialele sunt astfel, așa că deseori dozele de radiații absorbite și expuse diferă, deoarece capacitatea unui obiect sau a unui corp de a absorbi radiația depinde de materialul din care este compus. De exemplu, o foaie de plumb absoarbe radiațiile gamma mult mai bine decât o foaie de aluminiu de aceeași grosime. Știm că o doză mare de radiații, numită doză acută, provoacă un pericol pentru sănătate și, cu cât doza este mai mare, cu atât este mai mare riscul pentru sănătate. De asemenea, știm că radiațiile afectează diferite celule din organism în moduri diferite. Celulele care suferă diviziuni frecvente, precum și celulele nespecializate, suferă cel mai mult din cauza radiațiilor. De exemplu, celulele fătului, celulele sanguine și celulele sistemului reproducător sunt cele mai susceptibile la efectele negative ale radiațiilor. În același timp, pielea, oasele și țesuturile musculare sunt mai puțin afectate de radiații. Dar radiațiile au cel mai mic efect asupra celulelor nervoase. Prin urmare, în unele cazuri, efectul distructiv total al radiațiilor asupra celulelor care sunt mai puțin afectate de radiații este mai mic, chiar dacă acestea sunt expuse la mai multe radiații decât celulele care sunt mai afectate de radiații. Conform teoriei hormesis radiațiilor, dozele mici de radiații, dimpotrivă, stimulează mecanismele de protecție din organism și, ca urmare, organismul devine mai puternic și mai puțin predispus la boli. Trebuie menționat că aceste studii sunt într-un stadiu incipient și nu se știe încă dacă astfel de rezultate pot fi obținute în afara laboratorului. Acum aceste experimente sunt efectuate pe animale și nu se știe dacă aceste procese apar în corpul uman. Din motive etice, este dificil să obțineți permisiunea pentru astfel de studii umane. Doza absorbită - raportul dintre energia radiației ionizante absorbită într-un anumit volum de materie și masa materiei din acest volum. Doza absorbită este principala cantitate dozimetrică și se măsoară în jouli pe kilogram. Această unitate se numește gri. Anterior, a fost folosit unitatea off-system rad. Doza absorbită depinde nu numai de radiația în sine, ci și de materialul care o absoarbe: doza absorbită de raze X moi în țesutul osos poate fi de patru ori mai mare decât doza absorbită în aer. În același timp, în vid, doza absorbită este zero. Doza echivalentă, care caracterizează efectul biologic al iradierii corpului uman cu radiații ionizante, se măsoară în sieverți. Pentru a înțelege diferența dintre doză și debitul de doză, putem face o analogie cu un ibric umplut cu apă de la robinet. Volumul de apă din ibric este doza, iar rata de umplere, care depinde de grosimea fluxului de apă, este rata dozei, adică creșterea dozei de radiație pe unitatea de timp. Rata echivalentului de doză este măsurată în sievert pe unitate de timp, cum ar fi microsievert pe oră sau milisievert pe an. Radiațiile sunt în cea mai mare parte invizibile cu ochiul liber, așa că sunt folosite dispozitive speciale de măsurare pentru a determina prezența radiațiilor. Unul dintre dispozitivele utilizate pe scară largă este un dozimetru bazat pe un contor Geiger-Muller. Contorul constă dintr-un tub în care este numărat numărul de particule radioactive și un afișaj care afișează numărul acestor particule în diferite unități, cel mai adesea ca cantitate de radiație într-o anumită perioadă de timp, de exemplu, pe oră. Instrumentele cu contoare Geiger emit adesea bipuri scurte, cum ar fi clicuri, fiecare dintre acestea înseamnă că o nouă particule emisă sau mai multe particule au fost numărate. Acest sunet poate fi de obicei dezactivat. Unele dozimetre vă permit să selectați rata de clic. De exemplu, puteți seta dozimetrul să sune numai după fiecare a douăzecea particulă numărată, sau mai rar. Pe lângă contoarele Geiger, dozimetrele folosesc și alți senzori, cum ar fi contoarele de scintilație, care fac posibilă determinarea mai bună a tipului de radiație care predomină în prezent în mediu. Contoarele de scintilație sunt bune la detectarea radiațiilor alfa și beta și gama. Aceste contoare transformă energia eliberată în timpul radiației în lumină, care este apoi convertită într-un fotomultiplicator într-un semnal electric, care este măsurat. În timpul măsurătorilor, aceste contoare lucrează cu o suprafață mai mare decât contoarele Geiger, astfel încât măsurătorile sunt mai eficiente. Radiațiile ionizante au o energie foarte mare și, prin urmare, ionizează atomii și moleculele materialului biologic. Ca urmare, electronii sunt separați de ei, ceea ce duce la o schimbare a structurii lor. Aceste modificări sunt cauzate de faptul că ionizarea slăbește sau distruge legăturile chimice dintre particule. Acest lucru dăunează moleculelor din interiorul celulelor și țesuturilor și le perturbă funcția. În unele cazuri, ionizarea promovează formarea de noi legături. Încălcarea celulelor depinde de cât de multă radiație le-a deteriorat structura. În unele cazuri, tulburările nu afectează funcționarea celulelor. Uneori, activitatea celulelor este perturbată, dar daunele sunt mici și organismul restabilește treptat celulele la starea de funcționare. Astfel de încălcări se găsesc adesea în funcționarea normală a celulelor, în timp ce celulele în sine revin la normal. Prin urmare, dacă nivelul de radiație este scăzut și perturbările sunt mici, atunci este foarte posibil să readuceți celulele la starea lor normală. Dacă nivelul de radiație este ridicat, atunci apar modificări ireversibile în celule. Cu modificări ireversibile, celulele fie nu funcționează așa cum ar trebui, fie încetează să mai funcționeze și mor. Deteriorarea radiațiilor asupra celulelor și moleculelor vitale și de neînlocuit, cum ar fi moleculele de ADN și ARN, proteinele sau enzimele, provoacă boala radiațiilor. Deteriorarea celulelor poate provoca, de asemenea, mutații care pot provoca boli genetice la copiii pacienților ale căror celule sunt afectate. Mutațiile pot determina, de asemenea, divizarea celulelor prea rapid în corpurile pacienților - ceea ce, la rândul său, crește probabilitatea de cancer. Astăzi, cunoștințele noastre despre efectul radiațiilor asupra organismului și despre condițiile în care acest efect este agravat sunt limitate, deoarece cercetătorii au la dispoziție foarte puțin material. O mare parte din cunoștințele noastre se bazează pe istoriile de caz ale victimelor bombardamentelor atomice de la Hiroshima și Nagasaki, precum și ale victimelor exploziei de la Cernobîl. De asemenea, este de remarcat faptul că unele studii privind efectul radiațiilor asupra organismului, care au fost efectuate în anii 50 - 70. secolul trecut, au fost lipsite de etică și chiar inumane. În special, acestea sunt studii efectuate de armata în Statele Unite și în Uniunea Sovietică. Cele mai multe dintre aceste experimente au fost efectuate în locuri de testare și zone desemnate pentru testarea armelor nucleare, cum ar fi situl de testare Nevada din Statele Unite, locul de testare nuclear sovietic din Novaya Zemlya și locul de testare Semipalatinsk în ceea ce este acum Kazahstan. În unele cazuri, experimentele au fost efectuate în timpul exercițiilor militare, cum ar fi în timpul exercițiilor militare Totsk (URSS, în Rusia actuală) și în timpul exercițiilor militare Desert Rock din Nevada, SUA. În timpul acestor exerciții, cercetătorii, dacă le puteți numi așa, au studiat efectele radiațiilor asupra corpului uman după exploziile atomice. Din 1946 până în anii 1960, experimente privind efectul radiațiilor asupra organismului au fost efectuate și în unele spitale americane fără știrea și acordul pacienților. Vă mulțumim pentru atenție! Dacă v-a plăcut acest videoclip, nu uitați să vă abonați la canalul nostru!

Numele provine de la numele lui Wilhelm Roentgen, care a descoperit un nou tip de radiație în 1895. În 1895, W. Grubbe, în timp ce lucra cu raze X, a primit o arsură radioactivă a mâinilor, în 1896, A. Becquerel, în timp ce lucra cu radiu, a suferit o arsură gravă a pielii. Termenul de „radioactivitate” a fost propus de Marie Curie. În 1898, ea și soțul ei Pierre Curie au remarcat că, după radiații, uraniul se transformă în poloniu și radiu. Știința a propus multe domenii de aplicare a razelor X: armată, medicină, energie, biologie. Crearea încărcărilor nucleare bazate pe o reacție în lanț, bombardarea Hiroshima și Nagasaki, testarea activă a armelor nucleare în atmosferă a făcut necesară studierea mai atentă a efectului substanțelor radioactive asupra biosferei. Din 1954 au fost lansate centrale nucleare în URSS și în 1956 în Marea Britanie. Accidentele industriale, dezastrul de la Cernobîl din 1986, erorile tehnice în cercetare și, adesea, analfabetismul elementar duc la o creștere constantă a numărului de victime ale radiațiilor ionizante pe timp de pace. Severitatea efectelor negative ale radiațiilor asupra organismului depinde direct de distanța de la leziune, durata expunerii, tipul și puterea radiației, condițiile de mediu, prezența structurilor de protecție și caracteristicile terenului. Cantitatea de energie transferată organismului se numește doză.

Doza de radiații - roentgen (r). O doză de radiație de 1 r corespunde formării a aproximativ 2 miliarde de perechi de ioni într-un centimetru cub de aer.

Doza absorbită este cantitatea de energie de radiație ionizantă absorbită de o unitate de masă a unui organism iradiat. Se măsoară în sistemul SI în gri (Gy). Unitatea de unitate a dozei absorbite în afara sistemului este rad (1 rad = 0,01 Gy). Radiația alfa este de 20 de ori mai periculoasă decât radiația beta sau gamma la aceeași doză absorbită. În acest sens, a fost propusă o doză echivalentă.

Doza echivalentă este calculată ținând cont de intensitatea factorului dăunător al diferitelor tipuri de radiații - este înmulțită cu coeficientul corespunzător. Se măsoară în sistemul SI în unități numite sieverts (Sv). Unități non-sistem de doză echivalentă - rem (1 rem=0,01 Sv).

Doza echivalentă eficientă - ia în considerare sensibilitatea diferită a țesuturilor și organelor la radiațiile ionizante. Doza echivalentă se înmulțește cu coeficienții corespunzători fiecărui tip de organe și țesuturi, însumați. (Corpul în ansamblu - 1,0 Măduva osoasă roșie - 0,12 Ovare și testicule - 0,25 Glanda mamară - 0,15 Plămâni - 0,12 Glanda tiroidă - 0,03 Țesut osos - 0,03 Alte organe - 0,3) . Măsurat în sieverts.

Echivalent efectiv colectiv doză - se însumează dozele echivalente efective individuale primite de un grup de persoane.

Tipuri de radiații:

l Particule alfa (nuclee de heliu) - pătrund superficial până la 0,07 mm, ionizare mare, periculoase când sunt încorporate

l Particule beta (electroni și pozitroni) - pătrund până la 1 mm, mai puțin ionizante

l Raze gamma (fotoni, cuante) - pătrund la toată adâncimea, sunt capabile să formeze particule ionizante secundare

l Neutronii sunt radiațiile cele mai puternice și mai pătrunzătoare

l Radiații conduse, radiații reziduale

Radioactivitatea indusă se datorează izotopilor radioactivi formați în sol ca urmare a iradierii acestuia cu neutroni emiși în momentul exploziei de către nucleele atomilor elementelor chimice care alcătuiesc solul. Izotopii rezultați, de regulă, sunt beta-activi, dezintegrarea multora dintre ei este însoțită de radiații gamma. Activitatea indusă poate fi periculoasă doar în primele ore după explozie.

Acest articol este dedicat subiectului dozei de radiații absorbite (i-tion), radiațiilor ionizante și tipurilor acestora. Conține informații despre diversitate, natură, surse, metode de calcul, unități de doză de radiație absorbită și multe altele.

Conceptul de doză de radiație absorbită

Doza de radiații este o valoare utilizată de științe precum fizica și radiobiologia pentru a evalua gradul de impact al radiațiilor ionizante asupra țesuturilor organismelor vii, asupra proceselor lor de viață, precum și asupra substanțelor. Ce se numește doza absorbită de radiații, care este valoarea acesteia, forma de expunere și varietatea formelor? Se prezintă în principal sub formă de interacțiune între mediu și radiațiile ionizante și se numește efect de ionizare.

Doza absorbită are propriile metode și unități de măsură, iar complexitatea și varietatea proceselor care au loc sub influența radiațiilor dau naștere la o anumită diversitate de specii în formele dozei absorbite.

Forma ionizantă a radiațiilor

Radiația ionizantă este un flux de diferite tipuri de particule elementare, fotoni sau fragmente formate ca urmare a fisiunii atomice și capabile să provoace ionizare într-o substanță. Radiațiile ultraviolete, ca și forma vizibilă a luminii, nu aparțin acestui tip de radiații și nici nu includ radiațiile infraroșii și emise de benzile radio, ceea ce se datorează cantității lor mici de energie, care nu este suficientă pentru a crea atomo și molecular. ionizare în starea fundamentală.

Tipul de radiații ionizante, natura și sursele sale

Doza absorbită de radiații ionizante poate fi măsurată în diferite unități SI și depinde de natura radiației. Cele mai semnificative tipuri de radiații sunt: ​​radiațiile gamma, particulele beta de pozitroni și electroni, neutronii, ionii (inclusiv particulele alfa), razele X, electromagnetice cu unde scurte (fotoni de înaltă energie) și muoni.

Natura surselor de radiații ionizante poate fi foarte diversă, de exemplu: dezintegrarea radionuclizilor care apare spontan, reacții termonucleare, raze din spațiu, radionuclizi creați artificial, reactoare de tip nuclear, un accelerator elementar de particule și chiar un aparat cu raze X.

Cum funcționează radiațiile ionizante?

În funcție de mecanismul prin care substanța și radiația ionizantă interacționează, este posibil să se evidențieze un flux direct de particule de tip încărcat și o radiație care acționează indirect, cu alte cuvinte, un flux de fotoni sau protoni, un flux de particule neutre. Dispozitivul de formare vă permite să selectați formele primare și secundare de radiații ionizante. Rata dozei de radiație absorbită este determinată în funcție de tipul de radiație la care este expusă substanța, de exemplu, efectul dozei efective de raze din spațiu pe suprafața pământului, în afara adăpostului, este de 0,036 μSv/h. De asemenea, trebuie înțeles că tipul de măsurare a dozei de radiație și indicatorul acesteia depind de suma unui număr de factori, vorbind de raze cosmice, depinde și de latitudinea speciilor geomagnetice și de poziția ciclului de unsprezece ani de activitatea solară.

Gama de energie a particulelor ionizante este în intervalul indicatorilor de la câteva sute de electroni volți și atinge valori de 10 15-20 electroni volți. Lungimea cursei și capacitatea de a pătrunde pot varia foarte mult, variind de la câțiva micrometri până la mii sau mai mulți kilometri.

Introducere în doza de expunere

Efectul de ionizare este considerat a fi principala caracteristică a formei de interacțiune dintre radiație și mediu. În perioada inițială de formare a dozimetriei radiațiilor, s-a studiat în principal radiația, ale căror unde electromagnetice se află în limitele dintre radiațiile ultraviolete și gama, datorită faptului că este răspândită în aer. Prin urmare, nivelul de ionizare a aerului a servit ca măsură cantitativă a radiației pentru câmp. O astfel de măsură a devenit baza pentru crearea unei doze de expunere determinată de ionizarea aerului în condiții de presiune atmosferică normală, în timp ce aerul în sine trebuie să fie uscat.

Doza de radiație absorbită de expunere servește ca mijloc de determinare a posibilităților ionizante ale radiației razelor X și razelor gamma, arată energia radiată, care, suferind transformare, a devenit energia cinetică a particulelor încărcate într-o fracțiune a aerului. masa atmosferei.

Unitatea de măsură a dozei de radiație absorbită pentru tipul de expunere este coulombul, componenta SI, împărțită la kg (C/kg). Tip de unitate de măsură nesistemică - roentgen (P). Un pandantiv/kg corespunde la 3876 roentgens.

Cantitatea absorbită

Doza de radiație absorbită, ca definiție clară, a devenit necesară pentru o persoană datorită varietății posibilelor forme de expunere a uneia sau alteia radiații la țesuturile ființelor vii și chiar la structurile neînsuflețite. Extinderea, gama cunoscută de tipuri de radiații ionizante a arătat că gradul de influență și impact poate fi foarte divers și nu este supus definiției obișnuite. Doar o anumită cantitate de energie de radiație absorbită de tip ionizant poate da naștere la modificări chimice și fizice în țesuturile și substanțele expuse la radiații. Însuși numărul necesar pentru a declanșa astfel de schimbări depinde de tipul de radiație. Doza absorbită de i-nia a apărut tocmai din acest motiv. De fapt, aceasta este o cantitate de energie care a suferit absorbție de către o unitate de materie și corespunde raportului dintre energia de tip ionizant care a fost absorbită și masa subiectului sau obiectului care absoarbe radiația.

Doza absorbită este măsurată folosind unitatea gri (Gy) - o parte integrantă a sistemului C. Un gri este cantitatea de doză capabilă să transmită un joule de radiație ionizantă la 1 kilogram de masă. Rad este o unitate de măsură nesistemică, din punct de vedere al valorii 1 Gy corespunde cu 100 rad.

Doza absorbită în biologie

Iradierea artificială a țesuturilor de origine animală și vegetală a demonstrat în mod clar că diferite tipuri de radiații, fiind în aceeași doză absorbită, pot afecta organismul și toate procesele biologice și chimice care au loc în acesta în moduri diferite. Acest lucru se datorează diferenței dintre numărul de ioni creați de particulele mai ușoare și mai grele. Pentru aceeași cale de-a lungul țesutului, un proton poate crea mai mulți ioni decât un electron. Cu cât particulele sunt colectate mai dense ca urmare a ionizării, cu atât mai puternic va fi efectul distructiv al radiațiilor asupra organismului, în condițiile aceleiași doze absorbite. În conformitate cu acest fenomen, diferența de putere a efectelor diferitelor tipuri de radiații asupra țesuturilor, a fost pusă în aplicare desemnarea dozei echivalente de radiații. Radiația absorbită este cantitatea de radiație primită de organism, calculată prin înmulțirea dozei absorbite și a unui factor specific numit Raportul de eficiență biologică relativă (RBE). Dar este adesea menționat și ca factor de calitate.

Unitățile de doză absorbită de tipul echivalent de radiație se măsoară în SI și anume sieverts (Sv). Un Sv este egal cu doza corespunzătoare a oricărei radiații care este absorbită de un kilogram de țesut de origine biologică și provoacă un efect egal cu efectul de 1 Gy de radiație de tip foton. Rem - este utilizat ca indicator de măsurare în afara sistemului al dozei biologice (echivalente) absorbite. 1 Sv corespunde unei sute de rem.

Forma de doză eficientă

Doza eficientă este un indicator de magnitudine, care este utilizat ca măsură a riscului de efecte pe termen lung ale expunerii umane, părțile sale individuale ale corpului, de la țesuturi la organe. Aceasta ține cont de radiosensibilitatea sa individuală. Doza de radiație absorbită este egală cu produsul dozei biologice în părți ale corpului cu un anumit factor de ponderare.

Diferite țesuturi și organe umane au sensibilitate diferită la radiații. Unele organe pot avea mai multe șanse decât altele să dezvolte cancer la o singură valoare echivalentă a dozei absorbite, de exemplu, tiroida este mai puțin probabil să dezvolte cancer decât plămânii. Prin urmare, o persoană folosește coeficientul de risc de radiații creat. CRC este un mijloc de determinare a dozei de i-ție care afectează organele sau țesuturile. Indicatorul total al gradului de influență asupra organismului a unei doze eficiente este calculat prin înmulțirea numărului corespunzător dozei biologice cu CRC a unui anumit organ, țesut.

Conceptul de doză colectivă

Există un concept de doză de absorbție de grup, care este suma setului individual de valori ale dozei efective într-un anumit grup de subiecți într-o anumită perioadă de timp. Se pot face calcule pentru orice așezări, până la state sau continente întregi. Pentru a face acest lucru, înmulțiți doza medie efectivă și numărul total de subiecți expuși la radiații. Această doză absorbită este măsurată folosind man-sievert (man-Sv.).

Pe lângă formele de doze absorbite de mai sus mai există: angajament, prag, colectiv, prevenibil, maxim admisibil, doză biologică de radiații de tip gamma-neutroni, letal-minimă.

Puterea dozei și unitățile de măsură

Indicatorul intensității expunerii este înlocuirea unei doze specifice sub influența unei anumite radiații cu o unitate temporară de măsură. Această valoare se caracterizează prin diferența de doză (echivalent, absorbit etc.) împărțită la unitatea de timp. Există multe unități construite la comandă.

Doza de radiație absorbită este determinată de o formulă potrivită pentru o anumită radiație și tipul cantității de radiație absorbită (biologică, absorbită, de expunere etc.). Există multe modalități de a le calcula, pe baza diferitelor principii matematice și sunt utilizate diferite unități de măsură. Exemple de unități de măsură sunt:

1. Vedere integrală - kilogram gri în SI, în afara sistemului se măsoară în rad grame.
2. Forma echivalentă este sievert în SI, în afara sistemului se măsoară în rem.
3. Tipul de expunere - pandantiv-kilogram în SI, în afara sistemului se măsoară - în roentgens.

Există și alte unități de măsură care corespund altor forme de doză de radiație absorbită.

constatări

Analizând aceste articole, putem concluziona că există multe tipuri, atât ale radiației ionizante în sine, cât și formele efectului acesteia asupra substanțelor de natură animată și neînsuflețită. Toate sunt măsurate, de regulă, în sistemul SI de unități, iar fiecărui tip îi corespunde un anumit sistem și unități de măsură non-sistem. Sursa lor poate fi cea mai diversă, atât naturală, cât și artificială, iar radiația în sine joacă un rol biologic important.

Întrebări.

1. Care este motivul efectelor negative ale radiațiilor asupra ființelor vii?

Radiațiile ionizante care trec prin țesutul viu scot electronii din molecule și atomi, îi distrug, ceea ce afectează negativ sănătatea umană.

2. Cum se numește doza absorbită de radiații? Prin ce formulă se determină și în ce unități se măsoară?

3. Radiațiile provoacă mai mult rău organismului la o doză mai mare sau mai mică dacă toate celelalte condiții sunt aceleași?

Cu o doză mai mare de radiații, răul este mai mare.

4. Diferite tipuri de radiații ionizante provoacă același efect biologic sau diferit într-un organism viu? Dă exemple.

Diferite tipuri de radiații ionizante au un efect biologic diferit. Pentru radiația α este de 20 de ori mai mare decât pentru radiația γ.

5. Ce arată factorul de calitate a radiațiilor? Cu ce ​​este egală pentru radiațiile α-, β-, γ- și X?

Factorul de calitate K arată de câte ori este mai mare riscul de radiații cauzat de expunerea la un organism viu a acestui tip de radiație decât de expunerea la radiații γ. Pentru aceeași doză absorbită de radiații β-, γ și X, se ia egală cu 1, iar pentru radiația α este egală cu 20.

6. În legătură cu ce și pentru ce a fost introdusă cantitatea numită doză echivalentă de radiații? Prin ce formulă se determină și în ce unități se măsoară?

Doza echivalentă de radiații H a fost introdusă pentru a evalua măsura expunerii la diferite tipuri de radiații. Se calculează prin formula H \u003d D * K, unde H este doza de radiație echivalentă, D este doza de radiație absorbită, K este factorul de calitate, iar în sistemul SI unitatea sa este sievert (Sv).

7. Ce alt factor (în afară de energie, tip de radiație și masa corporală) ar trebui să fie luat în considerare atunci când se evaluează efectele radiațiilor ionizante asupra unui organism viu?

Atunci când se evaluează impactul radiațiilor ionizante asupra unui organism viu, ar trebui să se țină seama și de timpul expunerii acestuia, deoarece dozele de radiații se acumulează, precum și sensibilitatea diferită a părților corpului la această radiație, luate în considerare folosind coeficientul de risc de radiație.

8. Ce procent din atomii unei substanțe radioactive vor rămâne după 6 zile dacă timpul de înjumătățire al acesteia este de 2 zile?

9. Spuneți-ne despre modalitățile de protejare împotriva efectelor particulelor radioactive și radiațiilor.

Pentru a proteja împotriva radioactivității, trebuie evitat contactul cu astfel de substanțe, în niciun caz nu trebuie luate în mâini, ferește-te de ingerare. În toate cazurile, radiațiile radioactive, în funcție de natura sa, au o capacitate de penetrare diferită, pentru unele tipuri de radiații este suficient să se evite contactul direct (radiația α), protecția față de altele poate fi la distanță sau straturi subțiri ale unui absorbant ( pereții caselor, carcasa metalică a unei mașini) sau straturi groase de beton sau plumb (radiații γ dure).

Caracteristica principală a interacțiunii radiațiilor ionizante și a mediului este efectul de ionizare. În perioada inițială a dezvoltării dozimetriei radiațiilor, a fost cel mai adesea necesar să se ocupe de razele X care se propagă în aer. Prin urmare, gradul de ionizare a aerului al tuburilor sau aparatelor cu raze X a fost folosit ca măsură cantitativă a câmpului de radiații. O măsură cantitativă bazată pe cantitatea de ionizare a aerului uscat la presiunea atmosferică normală, care este destul de ușor de măsurat, se numește doza de expunere.

Doza de expunere determină capacitatea de ionizare a razelor X și a razelor gamma și exprimă energia radiației convertită în energia cinetică a particulelor încărcate pe unitatea de masă a aerului atmosferic. Doza de expunere este raportul dintre sarcina totală a tuturor ionilor de același semn dintr-un volum elementar de aer și masa de aer din acest volum.

În sistemul SI, unitatea de măsură a dozei de expunere este coulombul împărțit la kilogramul (C/kg). Unitate în afara sistemului - raze X (R). 1 C/kg = 3880 R

Doza absorbita

Odată cu extinderea gamei de tipuri cunoscute de radiații ionizante și a domeniului de aplicare a acesteia, s-a dovedit că măsura efectului radiațiilor ionizante asupra unei substanțe nu poate fi determinată cu ușurință din cauza complexității și diversității proceselor care au loc în această substanță. caz. Un important dintre ele, dând naștere la modificări fizico-chimice în substanța iradiată și conducând la un anumit efect de radiație, este absorbția energiei radiațiilor ionizante de către substanță. Ca urmare, conceptul doza absorbita. Doza absorbită arată câtă energie de radiație este absorbită pe unitatea de masă a oricărei substanțe iradiate și este determinată de raportul dintre energia radiației ionizante absorbită și masa substanței.

În unitățile SI, doza absorbită este măsurată în jouli pe kilogram (J/kg) și are o denumire specială - gri (Gr). 1 gr este doza la care masa 1 kg se transferă energia radiațiilor ionizante 1 J. Unitatea în afara sistemului de doză absorbită este bucuros.1 Gy=100 rad.

Doza absorbită este o valoare dozimetrică fundamentală, nu reflectă efectul biologic al iradierii.

Echivalent de doză

Echivalent de doză (E,HT,R) reflectă efectul biologic al iradierii. Studiul efectelor individuale ale iradierii țesuturilor vii a arătat că, cu aceleași doze absorbite, diferite tipuri de radiații produc efecte biologice inegale asupra organismului. Acest lucru se datorează faptului că o particulă mai grea (de exemplu, un proton) produce mai mulți ioni pe unitate de cale în țesut decât una ușoară (de exemplu, un electron). Cu aceeași doză absorbită, efectul distructiv radiobiologic este cu atât mai mare, cu atât ionizarea creată de radiație este mai densă. Pentru a ține cont de acest efect, noțiunea doza echivalenta. Doza echivalentă se calculează prin înmulțirea valorii dozei absorbite cu un coeficient special - coeficientul eficacității biologice relative ( O FI) sau factorul de calitate al unui anumit tip de radiație ( WR), reflectând capacitatea sa de a deteriora țesuturile corpului.

Atunci când este expus la diferite tipuri de radiații cu diferiți factori de calitate, doza echivalentă este definită ca suma dozelor echivalente pentru aceste tipuri de radiații.

Unitatea SI a dozei echivalente este sievert (Sv) și se măsoară în jouli pe kilogram ( j/kg). Valoare 1 Sv egală cu doza echivalentă a oricărui tip de radiație absorbită în 1 kgțesut biologic și creând același efect biologic ca și doza absorbită în 1 gr radiații fotonice. Unitatea de doză echivalentă în afara sistemului este Baer(până în 1963 - echivalent biologic raze X, după 1963 - echivalent biologic bucuros). 1 Sv = 100 rem.

Factorul de calitate - în radiobiologie, coeficientul mediu de eficacitate biologică relativă (RBE). Caracterizează pericolul acestui tip de radiații (comparativ cu radiațiile γ). Cu cât este mai mare coeficientul, cu atât este mai periculoasă această radiație. (Termenul trebuie înțeles ca „factor de calitate a prejudiciului”).

Valorile factorului de calitate al radiațiilor ionizante sunt determinate ținând cont de impactul microdistribuției energiei absorbite asupra consecințelor biologice adverse ale expunerii umane cronice la doze mici de radiații ionizante. Pentru factorul de calitate, există GOST 8.496-83. GOST ca standard este utilizat pentru a controla gradul de risc de radiații pentru persoanele expuse la radiații ionizante în timpul lucrului. Standardul nu este aplicabil pentru expuneri acute și în timpul radioterapiei.

RBE al unui anumit tip de radiație este raportul dintre doza absorbită de radiație cu raze X (sau gama) și doza absorbită de radiație la aceeași doză echivalentă.

Factori de calitate pentru tipurile de radiații:
Fotoni (radiații γ și raze X), prin definiție	1
radiația β (electroni, pozitroni)	1
muonii	1
α-radiație cu energie mai mică de 10 MeV	20
Neutroni (termici, lenți, de rezonanță), până la 10 keV	5
Neutroni de la 10 keV la 100 keV	10
Neutroni de la 100 keV la 2 MeV	20
Neutroni de la 2 MeV la 20 MeV	10
Neutroni peste 2 MeV	5
Protoni, 2…5 MeV	5
Protoni, 5…10 MeV	10
Nuclee grele de recul	20

Doza eficienta

Doza eficienta, (E, doză echivalentă eficientă) este o valoare utilizată în protecția împotriva radiațiilor ca măsură a riscului efectelor pe termen lung ale expunerii ( efecte stocastice) a întregului organism uman și a organelor și țesuturilor sale individuale, ținând cont de radiosensibilitatea acestora.

Diferite părți ale corpului (organe, țesuturi) au sensibilitate diferită la expunerea la radiații: de exemplu, cu aceeași doză de radiații, apariția cancerului la plămâni este mai probabilă decât în ​​glanda tiroidă. Doza echivalentă efectivă este calculată ca suma dozelor echivalente pentru toate organele și țesuturile, înmulțită cu factorii de ponderare pentru aceste organe și reflectă efectul total al expunerii asupra organismului.

Coeficienții ponderați sunt stabiliți empiric și calculați în așa fel încât suma lor pentru întregul organism să fie una. Unități doza eficienta potriviți unitățile de măsură doza echivalenta. De asemenea, se măsoară în Sievertach sau Baerach.

Doză echivalentă efectivă fixă (CEDA - echivalentul de doză efectivă angajat) este o estimare a dozelor de radiații per persoană, ca urmare a inhalării sau consumului unei anumite cantități dintr-o substanță radioactivă. CEDE se exprimă în rems sau sieverts (Sv) și ține cont de radiosensibilitatea diverselor organe și de timpul în care substanța rămâne în organism (până la o viață). În funcție de situație, CEDE se poate referi și la doza de radiații la un anumit organ, mai degrabă decât la întregul corp.

Doze eficiente și echivalente- Acestea sunt valori normalizate, adică valori care sunt o măsură a daunelor (daunării) din efectele radiațiilor ionizante asupra unei persoane și a descendenților săi. Din păcate, ele nu pot fi măsurate direct. Prin urmare, se introduc în practică vene dozimetrice operaționale, care sunt determinate unic prin caracteristicile fizice ale câmpului de radiații într-un punct, cât mai aproape de cele normalizate. Valoarea principală de operare este echivalent de doză ambientală(sinonime - echivalent de doză ambientală, doza ambientala).

Echivalent de doză ambientală H*(d) este echivalentul de doză care a fost creat în fantoma sferică ICRU(International Commission on Radiation Units) la o adâncime d (mm) de la suprafață de-a lungul unui diametru paralel cu direcția radiației, într-un câmp de radiație identic cu cel considerat în compoziție, fluență și distribuție a energiei, dar unidirecțional și omogen, i.e. Echivalentul de doză ambiantă H*(d) este doza pe care o persoană ar primi-o dacă s-ar afla în locul în care se efectuează măsurarea. Unitate de echivalent de doză ambiantă — Sievert (Sv).

Doze de grup

Prin calcularea dozelor efective individuale primite de indivizi, se poate ajunge la o doză colectivă - suma dozelor efective individuale într-un anumit grup de oameni într-o anumită perioadă de timp. Doza colectivă poate fi calculată pentru populația unui anumit sat, oraș, unitate administrativ-teritorială, stat etc. Se obține prin înmulțirea dozei medii efective cu numărul total de persoane care au fost expuse la radiații. Unitatea de măsură pentru doza colectivă este man-sievert (sunet de om), unitate în afara sistemului - man-rem (man-rem).

În plus, se disting următoarele doze:

• angajament- doza asteptata, doza de jumatate de secol. Se foloseste in radioprotectie si igiena la calcularea dozelor absorbite, echivalente si eficiente din radionuclizi incorporati; are dimensiunea dozei corespunzătoare.
• colectiv- o valoare calculată introdusă pentru a caracteriza efectele sau daunele asupra sănătății prin iradiere a unui grup de persoane; unitate - Sievert (Sv). Doza colectivă este definită ca suma produselor dozelor medii și a numărului de persoane în intervale de doză. Doza colectivă se poate acumula pentru o perioadă lungă de timp, nici măcar o generație, dar acoperind generațiile ulterioare.
• prag- doza sub care nu se constată manifestări ale acestui efect de iradiere.
• doze maxime admise (SDA)- cele mai mari valori ale dozei echivalente individuale pe an calendaristic, la care expunerea uniformă timp de 50 de ani nu poate provoca modificări adverse ale stării de sănătate detectate prin metode moderne (NRB-99)
• prevenibil este doza prevăzută datorită unui accident de radiații care poate fi prevenit prin măsuri de protecție.
• dublare- o doză care dublează (sau 100%) rata mutațiilor spontane. Dublarea dozei este invers proporțională cu riscul relativ mutațional. Conform datelor disponibile în prezent, doza de dublare pentru expunerea acută este în medie de 2 Sv, iar pentru expunerea cronică este de aproximativ 4 Sv.
• doza biologică de radiații gamma-neutroni- doza de iradiere gamma la fel de eficientă în ceea ce privește deteriorarea organismului, luată ca standard. Egal cu doza fizică a radiației date, înmulțită cu factorul de calitate.
• minim letal- doza minimă de radiații care provoacă moartea tuturor obiectelor iradiate.

Rata dozei

Rata dozei (intensitatea radiației) este creșterea dozei corespunzătoare sub influența acestei radiații pe unitatea de timp. Are dimensiunea dozei corespunzătoare (absorbită, expunere etc.) împărțită la o unitate de timp. Sunt permise diferite unități speciale (de exemplu, microroentgen/oră, Sv/h, rem/min, cSv/an si etc.).