Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Биологическое действие ионизированного излучения





Предметом дозиметрии является расчет и измерение дозы, создаваемой ионизирующим излучением в рассматриваемом объекте.

В отличие от радиометрии, которая занимается измерением активности радиоактивных препаратов, дозиметрия: 1) интересуется количественными эффектами, произведенными ядерными излучениями в веществе; 2) устанавливает соотношение между активностью радиоактивного источника и создаваемой им дозой.

Среди многочисленных проблем дозиметрии наиболее важной в практическом отношении является задача количественного определения воздействия радиоактивных излучений на организм человека.

Дозиметрия определяет предельно допустимые дозы при внешнем облучении человека, предельно допустимые концентрации радиоактивных веществ внутри организма, в воде открытых водоемов и воздухе рабочих помещений, предельные уровни радиоактивных загрязнении в различных средах.

В основе биологического действия излучений лежит поглощение энергии, проявляющееся в ионизации и возбуждении атомов и молекул живой материи.

По современным представлениям ионизация является лишь первым звеном в сложной цепи биологического действия радиации. Ионизация живой ткани приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений. Изменения в химическом составе клетки ведут к нарушению ее нормального функционирования, нарушению обмена веществ и в результате - к гибели клетки.



Биологический эффект или степень лучевого поражения растет с увеличением поглощенной дозы излучения, т.е. количества энергии, поглощенной в единице массы ткани.

Общая реакция организма на воздействие излучения зависит от дозы излучения, вида его, размеров облучаемой поверхности, относительной чувствительности подвергающихся облучению органов, индивидуальных особенностей организма.

При одной и той же дозе биологическое действие разных типов излучений неодинаково из-за различия в плотности ионизации (число ионов, образующихся на единице пути ионизирующей частицы). Чем плотнее ионизация, тем сильнее поражающее действие.

При оценке действия излучения на организм необходимо различать внешнее и внутренне облучение. Один и тот же вид радиации (например, a - лучи) сравнительно безопасен при внешнем облучении, но может представлять серьезную угрозу при локализации радиоактивности внутри организма.

Таким образом, в случае внешнего облучения особое внимание следует уделять защите от гамма- ( и рентгеновского) излучения и нейтронов, которые обладают большей проникающей способностью. a -частицы проникают в кожу на несколько микрон и задерживаются роговым слоем эпидермы, не причиняя заметного вреда. b -частицы проникают в ткань на несколько миллиметров и значительно поглощаются кожей и подкожной клетчаткой.

Малые дозы облучения, хотя и создают опасность нежелательных генетических изменений, однако могут в ряде случаев стимулировать рост и развитие растительных, а иногда и животных организмов.

Устойчивость различных организмов к действию ионизирующих излучений колеблется в чрезвычайно широких пределах. При этом, чем крупнее и сложнее организм, тем легче он разрушается под действием излучения. Так, например, бактерии в тысячи раз устойчивее к ядерным излучениям, чем человек и высокоорганизованные животные.

Наиболее восприимчивы к лучевому воздействию быстро развивающиеся клетки: органы размножения или клетки опухолей легче разрушаются, чем нормальная мышечная ткань; развивающиеся зародыши животных гораздо чувствительнее взрослых особей; прорастающие семена восприимчивее семян, находящихся в покое, а вегетативные формы бактерий несравненно чувствительнее бактериальных спор.

 

Единицы дозиметрии

Действие гамма- и других видов ионизирующих излучений оценивается д о з о й и з л у ч е н и я. Д - отношение энергии излучения к массе облучаемого вещества. Единицей дозы излучения является 1 Дж/кг: доза излучения, при которой массе 1 кг облученного вещества передается энергия 1 Дж, называется г р е й (Гр).

Внесистемной единицей измерения дозы служит рад (рад): 1 рад = 10-2 Дж/кг.

Мощностью N дозы излучения называется величина, равная отношению излучения Д ко времени:

N = Д/t (1)

единицей мощности дозы является ватт на кг (Вт/кг = Гр/с).

Энергетической характеристикой излучения является э к с п о з и ц и о н н а я д о з а излучения Дэ - величина, равная отношению суммы электрических зарядов ионов одного знака, созданных электронами, освободившимся в облученном воздухе при полном использовании ионизирующей способности электронов к массе этого воздуха. В СИ дозу излучения измеряют в кулонах на килограмм (Кл/кг).

Если суммарный заряд ионов одного знака, образованных излучением в 1 кг воздуха, равен 1 Кл, то доза излучения равна 1Кл/ кг. Внесистемной единицей Дэ - экспозиционной дозы является р е н т г е н (Р): 1 Р = 2,58 × 10-4 Кл/кг. Рентген соответствует экспозиционной дозе, при которой в 1 см3 сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении образуется 2,08 × 109 пар одновалентных ионов. Это соответствует тому, что суммарный заряд ионов одного знака равен 1 ед СГСЭ.

Мощность экспозиционной дозы N =ДЭ/t измеряется в амперах на кг (А/кг) - мощность экспозиционной дозы фотонного излучения, при которой за время в 1 с экспозиционная доза возрастает на 1 Кл/кг.

Внесистемные единицы мощности экспозиционной дозы: а) рентген в секунду (Р/с): 1 Р/с = 2,58 × 10-4 А/кг; б) рентген в минуту (Р/мин): 1 Р/мин = 4,30 × 10-6 А/кг; в) рентген в час (Р/ч): 1 Р/ч = 7,17 × 10-8 А/кг.

Физический эквивалент рентгена - ФЭР - доза корпускулярного облучения (a и b - частицами, нейтронами), соответствующая такому же поглощению энергии в 1 кг облучаемого вещества, что и при дозе в 1 Р для рентгеновского и гамма-излучения.

Для рентгеновского и гамма-излучения в случае воздуха 1 ФЭР совпадает с 1 рентгеном.

Однако, если объектом излучения является биологическая ткань, то при дозе в 1 рентген поглощается большая энергия, чем при дозе в 1 ФЭР. Следовательно, в общем случае 1 ФЭР и 1 Р - не одно и то же.

Как указывалось, единицей поглощенной дозы служит 1 рад. Между 1 ФЭР и

1 рад имеется следующая связь:

1 ФЭР = 0,84 рад.

Так как различие между 1 ФЭР и 1 рад невелико, то на практике часто значение дозы, выраженное в радах, приравнивают к значению дозы, выраженному в ферах, а при облучении организма рентгеновскими или g - лучами - выраженной в рентгенах.

Для целей повседневной дозиметрии такое приближение вполне достаточно.

Воздействия на организм излучений различной природы при одной и той же дозе До неодинаковы. Поэтому для оценки опасности излучения вводят коэффициент К относительно биологической активности. Для рентгеновских лучей, g - лучей и электронов К = 1; для медленных нейтронов К = 5; для быстрых нейтронов и a -частиц К = 10 и т.д. Практически важно знать так называекмую биологическую дозу облучения Дб, которая определяется следующим образом:

Дб = КД0 (2)

Естественный фон радиации (космические лучи, радиоактивность окружающей среды и человеческого тела) составляет за год биологическую дозу около 2,5 × 10-5 Кл/кг. Международная комиссия по радиационной защите установила для лиц, работающих с излучением, предельно допустимую за год дозу 1,3 × 10-3 Кл/кг. Биологическая доза в 0,15 Кл/кг, полученная за короткое время, является смертельной.

Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы излучения служит биологический эквивалент рентгена (БЭР): 1 БЭР = 0,01 Дж/кг.

Доза (в БЭР) = доза (в рад ) .К (3)

В СИ единицей эквивалентной дозы служит Зиверт (Дж/кг): 1 зиверт = 1 грей × К, для гамма- лучей К = 1

1 зиверт = 100 БЭР (4)

 







Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2022 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.