19255

Понятие поглощенной и эквивалентной дозы. Коэффициенты качества излучения. Предельно допустимая доза облучения

Лекция

Энергетика

Лекция 3. Понятие поглощенной и эквивалентной дозы. Коэффициенты качества излучения. Предельно допустимая доза облучения. 3.1. Понятие поглощенной дозы. Поглощенная доза излучения доза излучения D отношение энергии переданной излучением веществу в некотором о...

Русский

2013-07-11

36.5 KB

8 чел.

Лекция 3.

«Понятие поглощенной и эквивалентной дозы. Коэффициенты качества излучения. Предельно допустимая доза облучения.»

3.1. Понятие поглощенной дозы.

Поглощенная доза излучения (доза излучения) D – отношение энергии, переданной излучением веществу в некотором объеме, к массе вещества в этом объеме.

D =  =

Энергия W, переданная излучением веществу в некотором объеме равна:

+ сумма энергий всех вошедших в объем частиц, исключая энергию покоя частиц,

– сумма энергий всех покинувших объем частиц, исключая энергию покоя частиц,

+ сумма энергий, выделяемых во всех произошедших в объеме ядерных реакциях,

– сумма энергий, затраченных во всех произошедших в объеме ядерных реакциях,

± энергетический эквивалент изменения массы покоя ядер и частиц за счет произошедших в объеме ядерных реакций.

3.2. Понятие эквивалентной дозы.

Для оценки эффекта воздействия любого вида излучения на биологическую ткань вводится новая характеристика, физическая величина, не выражающаяся через другие величины. При облучении в малых дозах, не превышающих пяти предельно допустимых доз облучения, такая характеристика называется эквивалентной дозой Dэкв.

3.3. Единицы измерения поглощенной и эквивалентной дозы.

Единица поглощенной дозы излучения в СИ – грей (Гр) – джоуль на килограмм (Дж/кг), соответствует поглощению 1 Дж энергии любого вида излучения в 1 кг облученного вещества. Внесистемная единица поглощенной дозы излучения – рад –соответствует поглощению 100 Дж энергии любого вида излучения в 1 г облученного вещества.

1 Дж/кг = 1 Гр = 100 рад.

Единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв) – эквивалентная доза любого вида излучения в биологической ткани, которое создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр образцового (эталонного) излучения. Образцовое излучение – рентгеновское излучение с граничной энергией 200 кэВ.

Внесистемная единица эквивалентной дозы – биологический эквивалент рентгена (бэр) – эквивалентная доза любого вида излучения в биологической ткани, которое создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 рад образцового излучения.     1 Зв = 100 бэр.

3.4. Коэффициент качества излучения.

Другие дозовые характеристики излучения: экспозиционная доза (размерность – Кл/кг, рентген), керма, мощность поглощенной дозы, мощность эквивалентной дозы, мощность экспозиционной дозы, мощность кермы.

Для сравнения биологических эффектов, производимых одинаковой поглощенной дозой различных видов излучения при хроническом облучении вводят безразмерную характеристику – коэффициент качества излучения. Коэффициент качества излучения (К) – отношение эквивалентной дозы рассматриваемого излучения к эквивалентной дозе образцового излучения при их одинаковых поглощенных дозах.

Если [Dэкв] = Зв, [D] = Гр, то численно справедливо соотношение: 

Dэкв = К D.

Значения К для излучений с неизвестным спектральным составом:

Вид излучения

К

Рентгеновское и -излучение, электроны, позитроны, -излучение

1

Нейтроны с энергией меньше 20 кэВ

3

Нейтроны с энергией 0,1-10 МэВ

10

-излучение с энергией меньше 10 МэВ

20

Протоны с энергией меньше 10 МэВ

10

3.5. Предельно допустимая доза облучения.

Предельно допустимая доза облучения (ППД) – максимальное значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными средствами. ППД – законодательно устанавливаемая величина. Для некоторых групп критических органов предельно допустимые годовые дозы внешнего и внутреннего облучения составляют: 5 бэр – для персонала, 0,5 бэр – для ограниченной части населения.

Естественный радиационный фон – излучение, создаваемое рассеянными в природе радионуклидами, содержащимися в земной коре, приземном воздухе, почве, воде, растениях, продуктах питания, в организмах животных и человека (84%), а также космическое излучение (16%). Естественный радиационный фон колеблется в широких пределах в различных регионах Земли. Ориентировочные значения – 0,2-0,4 бэр/год.  

PAGE  2