Защита от ионизирующих излучений. Основные единицы измерения и дозы радиоактивности

Активность радиоактивного препарата а — мера количества радиоактивного вещества, выраженная числом актов распада атомных ядер в единицу времени. За единицу активности принимается распад в секунду (расп/с).

Внесистемной единицей активности является кюри. Кюри (Ки) — это активность препарата, в котором в 1 с происходит 3,7-1010 распадов ядер атомов. Производные единицы: 1 мКи — 3,7-107 расп/с, 1 мкКи = 3,7-104 расп/с.

Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозы.

Для характеристики дозы по эффекту ионизации применяют так называемую экспозиционную дозу рентгеновского и гамма-излучений, которая равна заряду заряженных частиц одного знака, образовавшихся в единице массы атмосферного воздуха под действием ионизирующего излучения:

Дэксл = Q/m,

где Q — заряд одного знака, образованный при поглощении гамма-или рентгеновского излучения в воздухе массой т.

Единицей экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений является кулон, деленный на килограмм (К/кг).

Внесистемной единицей экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений является рентген. 1 рентген (P) — доза, которая в 1 см3 сухого воздуха при нормальных условиях производит в воздухе ионы, несущие заряд каждого знака в одну электростатическую единицу. Эта единица характеризует ионизирующую способность рентгеновского и гамма-излучения в воздухе, но не поглощенную энергию.

Экспозиционная доза [К/кг-с, (Р/с)], отнесенная к единице времени, называется мощностью экспозиционной дозы; определяется по формуле

Рэксп = Дэксп/t,

где t — время облучения.

Поглощенная доза излучения ДПогл — это отношение энергии Е излучения, поглощенной в некотором объеме среды, к массе т этого объема, т. е.

Дпогл = E/m

За единицу поглощенной дозы излучения принимается джоуль, деленный на килограмм.

Внесистемная единица поглощенной дозы излучения — рад; 1 рад = 10-2 Дж/кг. Производными единицами являются миллирад (мрад) и микрорад (мкрад).

Величина поглощенной дозы зависит от свойств излучения и поглощающей среды.

Поглощенная доза [Вт/кг (рад/с)], отнесенная к единице времени, называется мощностью поглощенной дозы; определяется по формуле

Pпогл = Дпогл/t

В связи с тем, что одинаковая поглощенная доза различных видов излучения вызывает в единице массы биологической ткани различное биологическое действие, введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза ионизирующего излучения Дэкв — величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического облучения и определяемая произведением поглощенной дозы Д па коэффициент качества КК данного вида излучения; определяется по формуле

Дэкв = Д*КК*КР.

Единица эквивалентной дозы (биологический эквивалент рада) называется бэр.

Для сравнения различных видов ионизирующих излучений по ожидаемому биологическому эффекту используется коэффициент качества КК, показывающий эффективность данного вида излучения по отношению к рентгеновскому излучению с энергией 250 кэВ. Соответствующие значения коэффициента качества приведены в табл. 11.

Таблица 11. Коэффициенты качества КК различных видов ионизирующих излучений при хроническом облучении всего тела

Коэффициент распределения КР, используемый при расчете ПДП (предельно допустимых поступлений) остеотропных изотопов (кроме Ra-226), в настоящее время принят равным 5, если рассчитывается доза альфа- и бета-излучений, и единице, если рассчитывается доза гамма излучения; для Ra-226 КР = 1.

В дозиметрической практике часто сравнивают радиоактивные препараты по их гамма-излучению. Если два препарата при тождественных условиях измерения создают одну и ту же мощность экспозиционной дозы, то говорят, что они имеют одинаковый гамма-эквивалент. В качестве единицы применяют миллиграмм-эквивалент радия (мг-экв Ra).

1 мг-экв Ra — это гамма-эквивалент радиоактивного препарата, гамма-излучение которого при тождественных условиях измерения создает такую же мощность дозы, что и гамма-излучение 1 мг радия государственного эталона радия РФ при платиновом фильтре толщиной 0,5 мм.

Обычно принимают, что 1 мг радия при платиновом фильтре толщиной 0,5 мм создает мощность дозы 8,4 P/ч на расстоянии 1 см от источника, который предполагается точечным.

Дозу излучения (P) на рабочем месте можно рассчитать по формуле

, (23)

где а — активность источника мКи; Ку — гамма-постоянная изотопа, которая берется из таблиц (Р*см2/ч*мКи); t — время облу-чения2 ч; R —- расстояние, см.

Полезная информация: