Единицы измерения радиоактивности и доз облучений

Вещества, способные создавать ионизирующие излучения, раз­личаются активностью (А), т.е. числом радиоактивных превращений в единицу времени. В системе СИ за единицу активности принято од­но ядерное превращение в секунду (распад/с). Эта единица получила название беккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения активно­сти является кюри (Ки), равная активности нуклида, в котором про­исходит 3,7 • 10¹⁰ актов распада в одну секунду, т.е.

1 Ки = 3,7×10¹⁰Бк.

Единице активности кюри соответствует активность 1 г ра­дия (Rа).

Для характеристики ионизирующих излучений введено понятие дозы облучения. Различают три дозы облучения: поглощённая, эквива­лентная и экспозиционная.

Степень, глубина и форма лучевых поражений, развивающихся среди биологических объектов при воздействии на них ионизирующе­го излучения, в первую очередь зависят от величины поглощённой энергии излучения или поглощённой дозы (Д_погл).

Поглощённая доза - энергия, поглощённая единицей массы облу­чаемого вещества. За единицу поглощённой дозы облучения прини­мается грей (Гр), определяемый как джоуль на килограмм (Дж/кг). Со­ответственно

1 Гр = 1 Дж/кг.

В радиобиологии и радиационной гигиене широкое примене­ние получила внесистемная единица поглощённой дозы - рад. Рад -это такая поглощённая доза, при которой количество поглощённой энергии в 1г любого вещества составляет 100 эрг независимо от вида и энергии излучения. Соразмерность, грея и рада следующая:

1 Гр= 100 рад.

В связи с тем, что одинаковая поглощённая доза различных ви­дов ионизирующего излучения вызывает в единице массы биологиче­ской ткани различное биологическое действие, введено понятие экви­валентной дозы (Дэжв), которая определяется как произведение погло­щённой дозы на средний коэффициент качества действующих видов ионизирующих излучений. Коэффициент качества (Ккач) характеризует зависимость неблагоприятных биологических последствий облучения человека от способности ионизирующего излучения различного вида передавать энергию облучаемой среде (табл. 3.3). По существу, биологические эффекты, вызываемые любыми ионизирующими излу­чениями, сравниваются с эффектом от рентгеновского и гамма-излучения.

В качестве единицы измерения эквивалентной дозы в системе СИ принят зиверт (Зв). Зиверт - эквивалентная доза любого вида ионизи­рующего излучения, поглощённая 1 кг биологической ткани и приносящая такой же биологический эффект (вред), как и поглощённая до­за фотонного излучения в 1 Гр. Существует также внесистемная еди­ница эквивалентной дозы ионизирующего излучения - бэр (биологи­ческий эквивалент рентгена). При этом соразмерность следующая:

Дэкв = Дпогл×Ккач или 1 Зв = 1 Гр × Ккач;

1 Зв = 100 рад × Ккач = 100 бэр.

Таблица 3.3

Значения Ккач для разных видов ионизирующего излучения

Для оценки эквивалентной дозы, полученной группой людей (персонал объекта народного хозяйства, жители населённого пункта и т.п.), используется понятие коллективная эквивалентная доза (Дэкв.к.) - это средняя для населения доза, умноженная на численность населения (в человеко-зивертах).

Понятие экспозиционная доза (Дэксп) служит для характеристики рентгеновского и гамма-излучения и определяет меру ионизации воз­духа под действием этих лучей. Она равна дозе фотонного излучения, при котором в 1 кг атмосферною воздуха возникают ионы, несущие заряд электричества в 1 кулон (Кл). Соответственно

Дэксп = КЛ/КГ.

Внесистемной единицей экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения является рентген (Р). При этом соразмерность сле­дующая:

1 Р = 2,58 × 10^-4 Кл/кг или 1 Кл/кг =3,88 × 10³ Р.

Поглощённая, эквивалентная и экспозиционная дозы, отнесён­ные к единице времени, носят название мощности соответствующих доз. Например:

1. Мощность поглощённой дозы (Рпогл) - Гр/с или рад/с.

2. Мощность эквивалентной дозы (Рэкв) - Зв/с или бэр/с.

3. Мощность экспозиционной дозы (Рэксп) - Кл/(кг × с) или Р/с.

Для упрощенной оценки информации по однотипному ионизи­рующему излучению можно использовать следующие соотношения:

1) 1 Гр = 100 бэр = 100 Р = 100 рад = 1 Зв (с точностью до 10-15%);

2) радиоактивное загрязнение плотностью 1 Ки/м² эквивалентно мощности экспозиционной дозы 10 Р/ч, или мощность экспозицион­ной дозы ионизирующего излучения 1 Р/ч соответствует загряз­нению в 10 мкКи/см².