ДО́ЗА ИЗЛУЧЕ́НИЯ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ДО́ЗА ИЗЛУЧЕ́НИЯ, величина энергии ионизирующего излучения, поглощённой в элементарном объёме вещества, отнесённая к массе вещества в этом объёме (поглощённая доза); осн. дозиметрическая величина. Единица поглощённой дозы в СИ – грэй (Гр), 1 Гр = 1 Дж/кг; внесистемная единица – рад. Понятие поглощённой дозы используется в радиационной безопасности, лучевой терапии, радиобиологии, радиац. технологиях и материаловедении.
Величина Д. и. зависит от вида излучения, энергии частиц, плотности потока и состава облучаемого вещества. Базовым веществом для определения Д. и. в радиац. безопасности, лучевой терапии и радиобиологии является мягкая мышечная ткань или аналогичная по составу тканеэквивалентная композиция: водород – 10,1%, углерод – 11,1%, азот – 2,6%, кислород – 76,2%; в радиац. материаловедении в качестве базового вещества используется углерод.
Д. и., отнесённая к единице времени (производная Д. и. по времени), называется мощностью дозы. Единицей мощности дозы в СИ является Гр/с; в лучевой терапии используют Гр/мин, в аварийных ситуациях – мГр/мин. Характеристикой косвенно ионизирующего излучения (фотоны, нейтроны) является керма; единица кермы – грэй. Для характеристики гамма- и рентгеновского излучений в течение долгого периода использовалась величина экспозиционной дозы, определяемая как отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, образованных в воздухе при полном торможении электронов и позитронов, инициированных первичным излучением в элементарном объёме воздуха, к массе воздуха в этом объёме; единица экспозиционной дозы – рентген (Р). Экспозиционная доза с 1984 не рекомендована к применению; её эквивалентом является керма в воздухе: 1 Р соответствует 0,00873 Гр.
В рамках проблем радиац. безопасности введён ряд др. дозиметрич. величин, учитывающих ожидаемые последствия хронич. облучения человека малыми дозами. Эквивалент дозы $H=𝑘D$, где $D$ – поглощённая доза в биологич. ткани стандартного состава, $𝑘$ – безразмерный коэффициент качества излучения; единица эквивалента дозы – зиверт (Зв). Значения коэффициентов качества установлены методом экспертных оценок на основе радиобиологич. данных и стандартизованы; для электронов, позитронов, мюонов $𝑘=1$, для альфа-частиц $𝑘=20$ (макс. значение). Рекомендована к применению эквивалентная доза $H_T=\sum_Rw_RD_{T,R}$ в органе или ткани, которая равна средней поглощённой дозе $D_{T,R}$ в к.-л. органе человека, умноженной на соответствующий весовой множитель $w_R$; значения $w_R$ зависят от вида излучения. Единица эквивалентной дозы в СИ – зиверт, внесистемная единица – бэр. С учётом разл. биологич. чувствительности органов и тканей для характеристики воздействия на весь организм введено понятие эффективной дозы $E=\sum_Tw_TH_T$ ($w_T$ – весовой множитель, учитывающий радиац. чувствительность органов и тканей); единица эффективной дозы – зиверт. Эффективная доза метрологически не обеспечена и может быть только рассчитана. На практике используются операционные величины: амбиентный эквивалент дозы $H^*$ и индивидуальный эквивалент дозы $H_p$. Амбиентный эквивалент дозы – эквивалент дозы, измеренный на глубине $d$ от поверхности тканеэквивалентного шара диаметром 30 см при падении на шар мононаправленного излучения. Амбиентный эквивалент дозы применяется при уровнях излучения меньше установленного предела для мониторинга радиац. полей и групповой дозиметрии (определение Д. и. для людей, находящихся в сходных условиях). Индивидуальный эквивалент дозы – эквивалент дозы, измеренный на плоском тканеэквивалентном образце под экранирующим слоем толщиной $d$. При облучении всего тела $d=$10 см, хрусталика глаза – 3 мм, кожи – 0,07 мм. Единицей $H^*$ и $H_p$ также является зиверт.
Предел эффективных доз для персонала, работающего с ионизирующими излучениями, установлен на уровне 20 мЗв в год, для населения – 1 мЗв в год. Диапазон поглощённых доз при локальных терапевтич. облучениях в онкологии составляет до 10 Гр за 3–4 недели.
Д. и. измеряется с помощью дозиметра.