захист населенія.doc
В якості одиниці активності прийнято одне ядерне перетворення в секунду. З метою скорочення використовується більш простий термін - один розпад в секунду (розп. / С) У системі СІ ця одиниця отримала назву бекерель (Бк). У практиці радіаційного контролю, в тому числі і в Чорнобилі, до останнього часу широко використовувалася позасистемна одиниця активності - кюрі (Кі). Один кюрі - це 3,7 * 1010 ядерних перетворень в секунду.
Концентрація радіоактивного речовини зазвичай характеризуються концентрацією його активності. Вона виражається в одиницях активності на одиницю маси: Кі / т, мКи / г, кБк / кг і т.п. (Питома активність). На одиницю об'єму: Кі / м 3. мКи / л, Бк / см 3. і т.п. (Об'ємна концентрація) або на одиницю площі: Кі / км 3. мКи / с м 2. ПБк / м 2. і т.п.
Одиниці іонізуючих випромінювань
Для вимірювання величин, що характеризують іонізуюче випромінювання, історично першою з'явилася одиниця «рентген». Цей захід експозиційної дози рентгенівського або гамма-випромінювань. Пізніше для вимірювання поглинутої дози випромінювань додали «радий».
Доза випромінювання (поглинена доза) - енергія радіоактивного випромінювання, поглинута в одиниці речовини, що опромінюється або людиною. Зі збільшенням часу опромінення доза зростає. При однакових умовах опромінення вона залежить від складу речовини. Поглинена доза порушує фізіологічні процеси в організмі і призводить в ряді випадків до променевої хвороби різного ступеня тяжкості. В якості одиниці поглиненої дози випромінювання в системі СІ передбачена спеціальна одиниця - грей (Гр). 1 грей - це така одиниця поглиненої дози, при якій 1 кг. Речовини, що опромінюється поглинає енергію в 1 джоуль (Дж). Отже 1 Гр = 1 Дж / кг.
Поглинена доза випромінювання є фізичною величиною, яка визначає ступінь радіаційного впливу.
Потужність дози (потужність поглиненої дози) - прирощення дози в одиницю часу. Вона характеризується швидкістю накопичення дози і може збільшуватися або зменшуватися в часі. Її одиниця в системі Сі - грей за секунду. Ця така потужність поглиненої дози випромінювання, при якій за 1 с. в речовині створюється доза випромінювання в 1 Гр.
На практиці для оцінки поглиненої дози випромінювання до сих пір широко використовують позасистемна одиницю потужності поглиненої дози - радий за годину (рад / год) або радий в секунду (рад / с).
Еквівалентна доза. Це поняття введено для кількісного обліку несприятливого біологічного впливу різних видів випромінювань. Визначається вона за формулою Декв = Q * Д, де Д - поглинена доза даного виду випромінювання, Q - коефіцієнт якості випромінювання, який для різних видів іонізуючих випромінювань з невідомим спектральним складом прийнятий для рентгенівського і гамма-випромінювання-1, для бета-ізлученія- 1, для нейтронів з енергією від 0,1 до 10 МеВ-10, для альфа-випромінювань з енергією менше 10 МеВ-20. З наведених цифр видно, що при одній і тій же поглиненої дози нейтронне і альфа-випромінювання викликають, відповідно, в 10 і 20 разів більший вражаючий ефект. В системі СІ еквівалентна доза вимірюється в зіверт (Зв). Зіверт дорівнює одному грію, поділеній на коефіцієнт якості. При Q = 1 отримуємо
Бер (біологічний еквівалент рентгена) - це позасистемна одиниця еквівалентної дози, така поглинена доза будь-якого випромінювання, яка викликає той самий біологічний ефект, що і 1 рентген гамма-випромінювання. Оскільки коефіцієнт якості бета і гамма-випромінювань дорівнює 1, то на місцевості, забрудненій радіоактивними речовинами при зовнішньому опроміненні 1 Зв = 1 Гр; 1 бер = 1 рад; 1 рад »1 Р.
З цього можна зробити висновок, що еквівалентна, поглинена і експозиційні дози для людей, що знаходяться в засобах захисту на зараженій місцевості, практично рівні.
Потужність еквівалентної дози - відношення приросту еквівалентної дози за якийсь період часу. Виражається в зіверт в секунду. Оскільки час перебування людини в полі випромінювання при допустимих рівнях вимірюється, як правило, годинами, переважно висловлюючись потужність еквівалентної дози в мікрозівертах на годину.
Згідно з висновком Міжнародної комісії з радіаційного захисту, шкідливі ефекти у людини можуть наступати при еквівалентних дозах не менше 1,5 Зв / рік (150 бер / рік), а у випадках короткочасного опромінення - при дозах вище 0,5 Зв (50 бер). Коли опромінення перевищує певний поріг, виникає променева хвороба.
Потужність еквівалентної дози, створювана природним випромінюванням (земного і космічного походження), коливається в межах 1,5 - 2 мЗв / рік і плюс штучні джерела (медицина, радіоактивні опади) від 0,3 до 0,5 мЗв / рік. Ось і виходить, що людина в рік отримує від 2 до 3 мЗв. Ці цифри приблизні і залежать від конкретних умов. За іншими джерелами, вони вище і доходять до 5 мЗв / рік.
Експозиційна доза - міра іонізаційного дії фотонного випромінювання, яка визначається за іонізації повітря в умовах електронного рівноваги.
В СІ одиницею експозиційної дози є один кулон на кілограм (Кл / кг). Позасистемної одиницею є рентген (Р), 1Р - 2,58 * 10-4 Кл / кг. У свою чергу 1 Кл / кг »3,876 * 103 Р. Для зручності в роботі при перерахунку числових значень експозиційної дози з однієї системи одиниць в іншу зазвичай користуються таблицями, наявними в довідковій літературі.
Потужність експозиційної дози - прирощення експозиційної дози в одиницю часу. Її одиниця в системі СІ - ампер на кілограм (А / кг). Однак в перехідний період можна користуватися позасистемної одиницею - рентген в секунду (Р / с).
1 Р / с = 2,58 * 10-4 А / кг
Дозиметричні величини та одиниці їх вимірювань
При коефіцієнті якості дорівнює одиниці,
1 Зв = 1Гр »100 рад» 100 бер »100Р.
Виробничі одиниці зіверт:
Мілізіверт (мЗв): 1 мЗв = 10-3Зв;
Мікрозіверта (мкЗв): 1 мкЗв - 10-6 Зв.
Основні дозиметричні величини. Одиниці виміру
Іонізуючі випромінювання, поширюючись в повітрі, в різних речовинах, в біологічної тканини живих організмів, викликають збудження атомів і молекул, часто їх іонізацію, а іноді і руйнування.
Для встановлення закономірностей впливу поширення і поглинання іонізуючого випромінювання здійснюватиме в середовищі, в тому числі і в біологічній тканині, введені такі основні характеристики: експозиційна доза фотонного випромінювання, потужність експозиційної дози, поглинена доза, потужність поглиненої дози, керма, еквівалентна доза, потужність еквівалентної дози, ефективна доза, піввікова еквівалентна доза, колективна еквівалентна доза і ін.
Дозою опромінення називається частина енергії радіаційного випромінювання, якому витрачається на іонізацію і збудження атомів і молекул будь-якого опроміненого об'єкта.
Залежно від місця знаходження джерела опромінення розрізняють зовнішнє і внутрішнє опромінення.
Зовнішнє опромінення має місце, якщо джерело випромінювання знаходиться поза опромінюється.
Внутрішнє опромінення має місце, якщо джерело випромінювання знаходиться всередині об'єкта, що опромінюється.
Джерела випромінювання можуть бути як точковими, так і розподілені на поверхні, в обсязі або в масі речовини.
Зв'язок понять джерела випромінювання, поля, дози і радіобіологічного ефекту показана на рис. 1.
Мал. 1. Зв'язок понять джерела випромінювання, поля випромінювання, доз і радіобіологічного ефекту
Експозиційна доза фотонного випромінювання
Історично вийшло так, що спочатку було відкрито фотонное випромінювання. Було відмічено, що воно має властивість іонізувати повітря. Тому для характеристики поля було введено поняття експозиційна доза.
Експозиційна доза фотонного (рентгенівського і гамма-) випромінювання характеризує їх здатність створювати, в речовині заряджені частинки. Виражається ставленням сумарного електричного заряду іонів одного знака d Q, утвореного випромінюванням в деякому обсязі духу, до маси dm в цьому об'ємі:
Одиниця виміру в системі СІ - Кулон / кг, позасистемна одиниця - Рентген. На практиці використовуються і пробні одиниці - мкР, мР.
Доза в 1 Р накопичується за 1 годину на відстані 1 м від джерела радію масою в 1г, тобто активністю в1 Кі.
1 Рентген - це доза фотонного випромінювання, при проходженні якого через 1,29 · 10е кг (1 см 3) повітря при температурі 0 ° С, тиску 1013 гПа (760 мм рт. Ст), в результаті завершення всіх іонізаційних процесів, викликаних цим випромінюванням , утворюється заряд рівний 3,34 · 10 -10 Кл кожного знака, що відповідає виникненню 2,08 · 109 пар іонів.
Між одиницями існує наступна залежність: 1Р = 2,5810 -4 Кл / кг; 1 Кл / кг = 3,876 · 10 3 Р.
Примітка. Згідно РД 50-454-84 характеристика «експозиційна доза» підлягає вилученню з ужитку. Однак в даний час багато приладів ще відградуйовані в рентгенах і продовжують використовуватися. Разом з тим можна назвати причини вилучення з обігу експозиційної дози:
- експозиційна доза введена тільки для фотонного випромінювання і не може бути використана для змішаного випромінювання;
- навіть для фотонного випромінювання область практичного використання експозиційної дози обмежена енергією 3 МеВ;
- значення експозиційної дози в рентгені і поглиненої дози в повітрі в радах відрізняються лише приблизно в 1,14 рази;
- суттєва зміна розмірів одиниць при переході на одиниці СІ і нецілочисельне, незручний коефіцієнт зв'язку між системними і позасистемна одиниця можуть бути причинами багатьох помилок.
З огляду на, що експозиційна доза накопичується в часі, на практиці використовується і поняття «потужність експозиційної дози», яка характеризує інтенсивність випромінювання.
Потужність експозиційної дози- відношення приросту експозиційної дози dX за інтервал часу dt до цього інтервалу: