Разовые, "вынужденные облучения" в диагностических исследованиях (средняя эффективная доза за одно обследование, с использованием медицинских источников ионизирующего излучения).

Единицы измерения, в приведённой ниже таблице – миллизиверт на одну процедуру (однократное облучение взрослого человека).

Средняя "годовая доза  ионизирующих излучений", и внешних и внутренних источников (вдыхаемый воздух, вода, еда), на человека, приблизительно, составляет:

- солнечная радиация и космические лучи – от 0.300 миллизивертов в год (на высоте 2000м – втрое больше, чем на уровне моря)

- почва и горные породы – 0.250 - 0.600 мЗв/г (на гранитах светит больше - около 1 миллизиверт в год)

- жилище, строения – от 0.300...

- еда – от 0.020 ...

- вода – от 0.010 до 0.100 миллизиверт (при ежедневном потреблении воды в объёме 2 литра).

- в воздухе  – 0.2 - 2 мЗв/год.

В сумме, обычная средняя годовая эффективная эквивалентная доза от естественных ВНЕШНИХ источников радиации, действующей на одного человека, составляет 2 - 3 миллизиверта в год (третья часть, из которых, обусловлена радоном). В зависимости от высоты территории над уровнем моря и геологических условий - фактические значения могут варьировать в широком диапазоне.

Внутренний фон:

- накопленные в костях организма отложения радионуклидов – 0.100 - 0.500 мЗв/г о д;

- внутреннее облучения за счет калия-40 в организме – 0,100 - 0,200 мЗв;

- вдыхаемый радон (источник альфа-излуч.) – 0.100 - 0.500 мЗв/год.

В сумме, приблизительно – три-четыре миллизиверта в год на одного человека. Это "безопасная суммарная средняя индивидуальная эффективная эквивалентная годовая доза для населения", учитывающая и внешние и внутренние источники облучения (естественные природные, техногенные, медицинские и прочие). 

Основные единицы измерения ионизирующих излучений.

Основные дозиметрические величины

1) Физические характеристики результата облучения:

а) Поглощенная доза D - отношение энергии dE, переданной излучением облученному элементарному объему вещества, к его массе:

D = dE/dm                                                              (2),

DE = SE_ВХ - SE_ВЫХ + Se                                      (2')

где SE_ВХ - сумма энергий всех частиц, входящих в данный объем, SE_ВЫХ – то же для частиц, выходящих из него, Se - энергия всех частиц, испускаемых (e>0) или поглощаемых (e<0) ядрами, находящимися внутри объема. К таким ядрам относятся радиоактивные нуклиды и стабильные ядра, испытавшие превращения в ядерных реакциях с падающим излучением.

б) Керма К - дозиметрическая величина, характеризующая воздействие на среду косвенно-ионизирующего излучения - фотонов и нейтронов. Керма К - отношение суммы первоначальных кинетических энергий всех заряженных ионизирующих частиц (главным образом электронов), образованных действием косвенно-ионизирующего излучения в элементарном объеме к массе этого объема

                                                      (3)

В условиях электронного равновесия, когда энергия всех электронов вышедших из объема равна энергии электронов вошедших в него из окружающего вещества

К = D                                                                      (3')

если не учитывать потери энергии электронов на тормозное излучение.

При использовании понятия кермы несколько изменяется смысл величин, входящих в (1). При этом можно считать, что Se = К, а SE_ВХ и SE_ВЫХ - суммы кинетических энергий заряженных частиц.

в) Экспозиционная доза Х - отношение заряда dQ ионов одного знака, образованного фотонным ионизирующим излучением в  условиях электронного равновесия в элементарном объеме сухого воздуха при р = 101325 Па, Т = 273К, к массе объема:

Х = dQ/dm                                                             (4)

Экспозиционная доза определяет дозовые характеристики поля излучения, не зависящие от свойств облучаемого вещества. Поэтому в частности, удобно использовать ее в практических измерениях. Шкалы дозиметров фотонного излучения проградуированы в единицах экспозиционной дозы. Вместе с тем, невозможность применения экспозиционной дозы для характеристики смешанных излучений, ограничение по энергии гамма-квантов Е ³ 3 МэВ и некоторые другие соображения привели к тому, что использование этой величины не рекомендуется с 1.01.1990г.

2. Медико-биологические характеристики.

Установлено, что биологический эффект облучения существенно зависит от вида и энергии излучения, а именно от величены L - линейной передачи энергии (ЛПЭ) от первичных, или вторичных заряженных частиц. ЛПЭ - величина  равная  dE/dl - средней энергии, локально переданной веществу заряженной частицей на интервале длины ее следа dl. Локальность может быть определена заданием максимального расстояния, на котором учитывается передача энергии. Так энергия, унесенная квантами тормозного излучения и поглощенная на значительном расстоянии от следа частицы не учитывается при оценке ЛПЭ. Можно считать, что величина ЛПЭ характеризует степень повреждения отдельной клетки живой ткани, через которую прошла заряженная частица.

Мерой ожидаемой радиационной опасности при облучении живых организмов служит эквивалентная доза

Н = k×D или Н = (ОБЭ)×D,                                       (5)

где (ОБЭ) - относительная биологическая эффективность - коэффициент, равный отношению поглощенной дозы образцового излучения (рентгеновское излучение с Е=250кэВ) к дозе данного  вида излучения, вызывающей такой же уровень радиационной опасности, k - коэфициент качества - аналог ОБЭ, используемый для оценки радиационной опасности хронического облучения человека малыми дозами. (Величины ЛПЭ и k (ОБЭ) для различных видов излучений см. табл. 2.). С учетом различной поражаемости отдельных органов и тканей и их значимости в жизнедеятельности организма, мера ожидаемой радиационной опасности оценивается  эффективной эквивалентной дозой

H_E = SW_i×H_i                                                           (6)

где индексом i обозначен орган или ткань, Н_i - средняя эквивалентная доза в i-м органе, W_i -его весовой фактор (см. табл. 3).

(при одинаковых эквивалентных дозах).

3. Любой из указанных дозовых характеристик соответствует мощность дозы (кермы) – отношение поглощенной, экспозиционной, эквивалентной дозы и кермы за интервал времени к этому интервалу соответственно:

P_D =  = dD/dt,                  P_X = ,                 P_K = , и т.д.

                         ТАБЛИЦА 1. Основные дозиметрические характеристики, их наименования и единицы измерения

                                   ТАБЛИЦА 2. Значения L (ЛПЭ) и коэффициента качества для различных видов излучения

Рентген (Р, R) - внесистемная единица экспозиционной дозы фотонного (гамма- и рентгеновского) излучений. Микрорентген - миллионная часть рентгена, мкР

Поглощённая доза - определяется двумя основными способами. Для малых и средних уровней облучения  - применяют единицы Зиверт. Дальше - считают в единицах Грэй. По цифрам, эти ед-цы примерно равны.

 Зиверт (Зв, Sv) - в системе единиц СИ, поглощенная доза с учётом, в виде коэффициентов, энергии и типов излучения (эквивалентная) и радиочувствительности живых органов и тканей в теле человека (эффективная). Данная ед-ца используется до величин дозы - порядка 1.5 зиверта, для более высоких значений облучения - используют Грэи.

 1 миллизиверт (мЗв. mSv) = 0.001 зиверт

 1 микрозиверт (мкЗв. µSv) = 0.001 милизиверт

 Для оценки влияния ионизирующего облучения на человека - служит величина индивидуальной эффективной дозы (ИЭД, мЗв/чел.) Медицинская компонента, обусловленная использованием ИИИ (источников ион. излучения) в медицинских целях - составляет от 20 до 30%.

бэр - биологический эквивалент рентгена; это старая, внесистемная единица поглощённой дозы; современная - Зиверт.

 1 Зв = 100 бэр

 1 зиверт == 100 рентген