ДОЗИМЕТРІЯ ІОНИЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ.

Дозиметрія — це визначення кількості і якості іонізуючих випромінювань.

Задачі клінічної дозиметрії: 1) виявлення джерела випромінювань, визначення виду, активності і енергії випромінювання;

2) визначення ступеня впливу випромінювання на опромінюваний об'єкт.

Дозою іонізуючих випромінювань називається енергія, передана випромінюванням елементарному об’єму або масі опромінюваної речовини.

Експозиційна доза (фотонного рентгенівського і гама-випромінювань)/ДО/- це кількісна характеристика випромінювань, основана на їх здатності іонізувати повітря. За одиницю експозиційної дози в системі СІ прийнята така доза, яка в 1 кг сухого повітря утворює іони, що несуть заряд 1 Кл кожного знаку — Кл/кг. Позасистемна одиниця експозиційної дози — рентген (Р). 1Р утворює в 1 см³ сухого повітря при нормальних фізичних умовах 2,08·10⁹ пар іонів. Похідні рентгена: 0.001Р=1 мР; 0.000001 Р= 1мкР.

Потужність експозиційної дози фотонного випромінювання (Ро) - експозиційна доза в одиницю часу — 1 Кл/кг·с =1 А/кг. Позасистемна одиниця — Р/год, мР/сек. та ін.

Поглинута доза випромінювання (Д) — енергія випромінювання, поглинута одиницею маси опромінюваного середовища. В системі СІ одиницею поглинутої дози є Грей[4] (Гр), що дорівнює 1 Дж/кг. Позасистемна одиниця поглинутої дози — рад (від „радіаційна адсорбована доза”). Її величина дорівнює 100 ерг енергії на 1 г речовини. 1 Гр = 100 рад, 1 рад = 0,01 Гр.

Потужність поглинутої дози іонізуючого випромінювання (Р) - поглинута доза в одиницю часу Грей/с, рад/с.

Інтегральна поглинута доза - середня енергія іонізуючого випромінювання, поглинута певною масою тканин патологічного осередку, опроміненого органу, частини або всього тіла - Грей·кг (кг·рад).

Еквівалентна доза опромінення (Н) — Зіверт[5] (Зв) — це така поглинута доза будь-якого виду іонізуючого випромінювання, яка викликає такий же біологічний ефект, як 1 Гр поглинутої дози рентгенівського або гамма-випромінювань (Дж/кг); 0.01 Зв = 1 бер (біологічний еквівалент рентгена).

Індивідуальна доза опромінення – це сума еквівалентних доз опромінення, яку людина отримує за певний період її життя.

Доза еквівалентна (Н_Т) в органі чи в тканині Т — величина, яка визначається як добуток поглинутої дози Д_Т в окремому органі або тканині Т на радіаційний зважувальний фактор W_R.: Н_T = Д_Т ∙ W_R

Радіаційний зважувальний фактор — коефіцієнт, який враховує біологічну ефективність різних видів іонізуючих випромінювань у зв’язку з різною величиною лінійної передачі енергії (ЛПЕ). ЛПЕ (L) — це відношення повної енергії dЕ, що передана речовині зарядженою частинкою внаслідок зіткнень на шляху dL, до довжини цього шляху: L=dE/dL.

Значення радіаційних зважувальних факторів (W_R) (див. табл. 1.1.).

Таблиця 1.1. З начення радіаційних зважувальних факторів (W_R)

Розподіл доз в окремих органах і тканинах залежить від величин еквівалентних доз та значення тканинних зважувальних факторів для окремих тканин чи органів.

Тканинний зважувальний фактор (W_t) — коефіцієнт, який відображає відносний стохастичний (імовірний) ризик опромінення окремої тканини чи органа до загального ризику при нерівномірному опроміненні тіла (див. табл. 1.2.)

Таблиця 1.2. Значення тканинних зважувальних факторів

Ефективна доза опромінення (Е) — сума добутків еквівалентних доз (Н_Т) в окремих органах і тканинах на відповідні тканинні зважувальні фактори (W_t). Одиниця вимірювання зіверт (Зв).

Ефективна доза дозволяє визначити імовірний сумарний ризик від опромінення різних ділянок тіла в різних поглинутих дозах. Значення ефективних доз підсумовується для кожної людини на протязі життя і ця сумарна величина приймається показником накопиченого ризику опромінення.

Колективна ефективна доза (S) — сума індивідуальних ефективних доз опромінення певної групи населення за певний проміжок часу або сума добутків середньогрупових ефективних доз на число осіб у відповідних групах, що утворюють колектив, для якого вона розраховується. Одиниця вимірювання — людино-зіверт (люд.-Зв).

Популяційна доза – сумарна ефективна доза опромінення населення країни від усіх джерел опромінення (одиниця вимірювання – Зіверт, Зв)

Потужність ефективної дози опромінення — ефективна доза в одиницю часу - 1 Зв/с; 0.01 Зв/с=1 бер/с.

Ефективний період напіврозпаду і напіввиведення радіонукліда (Теф.) — час, протягом якого кількість радіонукліда в організмі зменшується удвічі внаслідок його радіоактивного розпаду і біологічного виведення.

Методи дозиметрії.

Розрізняють фізичні, хімічні та біологічні методи дозиметрії: іонізаційний, сцинтиляційний (люмінесцентний), напівпровідниковий, термолюмінесцентний, нейтронно-активаційний, калориметричний, фотографічний, хімічний, біологічний та розрахунковий (математичний).

Іонізаційний метод дозиметрії здійснюється за допомогою іонізаційної камери і базується на оцінці ступеня іонізації середовища, через яке проходить випромінювання. Чим більша потужність дози, тим більше виникає іонів, тим більший іонізаційний струм. Вимірюючи величину іонізаційного струму одержують уявлення про потужність дози іонізуючого випромінювання. Схема будови і принцип роботи іонізаційного дозиметра наведені на мал..1.1.

Мал.1.1. Схема будови і принцип роботи іонізаційного дозиметра.

Е₁ и Е₂ — єлектороди;Б —батарея; ІВ- іонізуюче випромінювання; В — вікно в іонізаційній камері; Г — гальванометр.

Сцинтиляційний метод дозиметрії полягає у вимірах інтенсивності світлових спалахів, що виникають у речовинах, які мають властивості люмінесценції (йодид калію, натрію, цезію або антрацен, стильбен тощо) під час проходження через них рентгенівського або γ-випромінювання. Схема будови люмінесцентного дозиметра див. мал..1.2.

Мал.. 1.2. Схема будови люмінесцентного дозиметра.

Напівпровідниковий метод дозиметрії – під час опромінення в напівпровідникових детекторах виникає струм, за величиною якого можна визначити потужність дози випромі­нювання, що діє на детектор.

Термолюмінесцентний (фотолюмінесцентний, радіолюмінесцентний) метод базується на здатності кристалічних люмінофорів (наприклад літію фторид, активований сріблом) накопичувати поглинену енергію випромінювання. У разі додаткового нагрівання кристалів у певному режимі відбувається термолюмінесцентне "висвічування", інтенсив­ність якого залежить від дози опромінювання, котру поглинув люмінефор.

Нейтронно-активаційний метод — визначення наведеної радіоактивності внаслідок впливу потоків нейтронів.

Фотографічний метод дозиметрії базується на здатності випромінювань викликати фотоліз галоїдного срібла (див.вище), внаслідок чого відбувається його часткове відновлення. У процесі проявлення в місцях опромінення плівка темніє пропорційно дозі опромінення.

Хімічний метод — базується на здатності іонізуючих випромінювань викликати в хімічних сполуках дисоціацію багатоатомних молекул з утворенням нових хімічних сполук. При цьому змінюється прозорість або колір розчинів, випадає осад або виділяється газ. Кількісна оцінка цих змін дозволяє визначити дозу опромінення, якщо вимірювальна система проградуйована з використанням еталонного джерела випромінювань.

Калориметричний (тепловий) метод дозиметрії — базується на вимірюванні кількості тепла, що виділяється в детекторі при поглинанні іонізуючих випромінювань (мало використовують в медицині у зв'язку з його низькою чутливістю).

Розрахунковий (математичний) метод — передбачає використання таблиць і номограм для розрахунку індивідуальних поглинутих доз при різних варіантах опромінення людини.

Біологічні методи дозиметрії –базуються на дослідженні біоматеріалів (хромосомний аналіз лімфоцитів периферичної крові, пунктату кісткового мозку, електронний парамагнітний резонанс емалі зубів, екстрагованих за медичними показами) та урахуванні променевих реакцій організму. Даний метод дозиметрії використовується в клінічній практиці.

Типи приладів для вимірювання дози і радіоактивності.

1. Дозиметрии — індивідуальні (ТЛД, ДКГ – 21, АСІДК – 21 та ін.), пошукові (СРП 68 – 01, СРП 03Т, ДРГ 01Т, ДРГ – 3 01Т1), дозиметри контролю захисту (ДРГ 3 – 02 та ін.), лабораторні (РКС – 01, МКС – 0,5 та ін.) і клінічні (VJ – 18, VJ - 23). Їх використовують для визначення потужності доз.

2. Радіометри використовують для визначення активності у зразку, активності об’єктів зовнішнього середовища, рівнів радіоактивного забруднення поверхонь та in vitro діагностики.

Принцип будови радіометра

Лічильник Гейгера-Мюллера - підсилювач - лічильний блок - дисплей

Існують лабораторні радіометри (РУГ 91 „Адані” для визначення активності ¹³⁷Cs та ⁴⁰K, РУГ 91м „Адані” для визначення ²²⁶Ra та ²³⁷Th), колодязні радіометри, спектрометри (СЕГ – 01, СЕГ – 05, SNIP 204G), лічильники випромінювання людини (або спектрометри) — СВЛ (спектрометр випромінювання людини), СВТЛ (спектрометр випромінювання всього тіла людини) і клінічні радіометри (радіометри, радіографи, сканери, сцинтиляційні гама-камери, однофотонні емісійні комп’ютерні томографи – ОФЕКТ, позитронні емісійні томографи – ПЕТ).

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

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

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