Критерии опасности ионизирующих излучений
Степень воздействия ионизирующих излучений на живой организм зависит от мощности дозы облучения, продолжительности этого воздействия и вида излучения и радионуклида, попавшего в организм.
Экспозиционная доза – это энергетическая характеристика γ-излучения и рентгеновского излучения в сухом атмосферном воздухе. Единица измерения – кулон на килограмм (Кл/кг). 1 Кл/кг – это экспозиционная доза излучения, при которой сумма электрических зарядов ионов одного знака, образовавшихся в 1 кг воздуха, равна 1 кулону.
Внесистемная единица – рентген (Р). 1 Р = 2,85 . 10-4 Кл/кг.
Биологическое действие ионизирующих излучений на живой организм зависит от поглощенной дозы. Это количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела (тканями организма).
Поглощенная энергия измеряется в греях (1 Гр = 1 Дж/кг) в системе СИ.
Внесистемная единица рад (1 рад = 0,01 Гр). Однако эта единица не учитывает того, что α-излучение гораздо опаснее γ- и β-излучений (при одинаковой поглощенной дозе).
Эквивалентная доза учитывает биологическую активность излучения и измеряется в зивертах (1 Зв = 1 Дж/кг).
Зиверт представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения.
Для оценки эквивалентной дозы применяется БЭР (биологический эквивалент рада). 1 БЭР = 0,01 Зв.
Эффективная доза облучения. Разные части тела (органы, ткани) по-разному чувствительны к ионизационному излучению. Так, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятнее, чем в щитовидной железе. Поэтому введена эффективная доза, получаемая путем умножения эквивалентной дозы на соответствующий коэффициент и суммирования по всем органам и тканям. Эффективная доза отражает суммарный эффект облучения, измеряется в зивертах.
Международной комиссией по радиационной защите рекомендованы значения коэффициентов радиационного риска для определения эффективно-эквивалентной дозы: костный мозг – 0,12; костная ткань – 0,03; щитовидная железа – 0,03; молочная железа – 0,15, легкие – 0,12, гениталии – 0,25, другие ткани – 0,3 (сумма коэффициентов для организма в целом равна 1,0).
Поглощенная, эквивалентная и эффективно-эквивалентная дозы описывают индивидуально полученные дозы облучения.
Облучение, полученное группой людей, измеряется в человеко-зивертах и называется коллективной эффективной дозой.
Поскольку многие радионуклиды распадаются очень медленно и остаются радиоактивными в отдаленном будущем, то для учета коллективной дозы, которую получат многие поколения людей от какого-либо радиоактивного источника за все время его существования, используют величину ожидаемой (полной) коллективной эффективной дозы.
Показатели загрязнения местности. При выпадении радиоактивных веществ на местности образуются районы радиоактивного загрязнения. Для оценки внешнего и внутреннего облучения используется показатель, называемый мощностью дозы излучения (или уровнем радиации на местности), измеряемый дозиметрическими приборами в дозе облучения за единицу времени (рентген/час, рад/час) и обозначаемый РИЗМ.
Для оценки загрязнения различных предметов, техники, продуктов используются более мелкие единицы измерения (миллирентген/час, микрорентген/час; миллирад/час; микрорад/час).
Другой показатель – доза радиации до полного распада радиоактивного вещества (Д):
Д = 5 РИЗМ . tИЗМ,
где РИЗМ – рад/с; tИЗМ – время измерения после заражения.
Количество радиоактивного вещества, приходящееся на единицу поверхности, объема или веса, называется плотностью радиоактивного заражения (соответственно поверхностное, объемное и удельное загрязнение) и выражается в Ки/м3, Ки/дм3, Ки/кг. Ки (кюри) – единица радиоактивности, равная 3,7•1010 распадов в с.