Меню

Единица измерения дозы поглощения является



Единицы измерения и дозы радиации

Навигация по статье:

Содержание статьи

В каких единицах измеряется радиация и какие допустимые дозы безопасны для человека. Какой радиационный фон является естественным, а какой допустимым. Как перевести одни единицы измерения радиации в другие.

Допустимые дозы радиации

  • допустимый уровень радиоактивного излучения от естественных источников излучения, иначе говоря естественный радиоактивный фон, в соответствии с нормативными документами, может быть в течении пяти лет подряд не выше чем

В последующие года, радиационный фон должен быть не выше 0,12 мкЗв/час

предельно допустимой суммарной годовой дозой, полученной от всех техногенных источников, является

Величина 1 мЗв/год, суммарно должна включать в себя все эпизоды техногенного воздействия радиации на человека. Сюда входят все типы медицинских обследований и процедур, включает флюорографию, рентген зуба и так далее. Так же сюда относятся полеты на самолетах, прохождение через досмотр в аэропорту, получение радиоактивных изотопов с пищей и так далее.

В чем измеряется радиация

Для оценки физических свойств радиоактивных материалов применяются такие величины как:

  • активность радиоактивного источника (Ки или Бк)
  • плотность потока энергии (Вт/м 2 )

Для оценки влияния радиации на вещество (не живые ткани), применяются:

  • поглощенная доза (Грей или Рад)
  • экспозиционная доза (Кл/кг или Рентген)

Для оценки влияния радиации на живые ткани, применяются:

  • эквивалентная доза (Зв или бэр)
  • эффективная эквивалентная доза (Зв или бэр)
  • мощность эквивалентной дозы (Зв/час)

Оценка действия радиации на не живые объекты

Действие радиации на вещество проявляется в виде энергии, которую вещество получает от радиоактивного излучения, и чем больше вещество поглотит этой энергии, тем сильнее действие радиации на вещество. Количество энергии радиоактивного излучения, воздействующего на вещество, оценивается в дозах, а количество поглощенной веществом энергии называется — поглощенной дозой.

Поглощенная доза — это количество радиации, которое поглощено веществом. В системе СИ для измерения поглощенной дозы используется — Грей (Гр).

1 Грей — это количество энергии радиоактивного излучения в 1 Дж, которая поглощена веществом массой в 1 кг, независимо от вида радиоактивного излучения и его энергии.

1 Грей (Гр) = 1Дж/кг = 100 рад

Данная величина не учитывает степень воздействия (ионизации) на вещество различных видов радиации. Более информативная величина, это экспозиционная доза радиации.

Экспозиционная доза — это величина, характеризующая поглощённую дозу радиации и степень ионизации вещества. В системе СИ для измерения экспозиционной дозы используется — Кулон/кг (Кл/кг).

1 Кл/кг= 3,88*10 3 Р

Используемая внесистемная единица экспозиционной дозы — Рентген (Р):

1 Р = 2,57976*10 -4 Кл/кг

Доза в 1 Рентген — это образование 2,083*10 9 пар ионов на 1см 3 воздуха

Оценка действия радиации на живые организмы

Если живые ткани облучить разными видами радиации, имеющими одинаковую энергию, то последствия для живой ткани будут сильно отличаться в зависимости от вида радиоактивного излучения. Например, последствия от воздействия альфа излучения с энергией в 1 Дж на 1 кг вещества будут сильно отличаться от последствий воздействия энергии в 1 Дж на 1 кг вещества, но только гамма излучения. То есть при одинаковой поглощенной дозе радиации, но только от разных видов радиоактивного излучения, последствия будут разными. То есть для оценки влияния радиации на живой организм недостаточно просто понятия поглощенной или экспозиционной дозы радиации. Поэтому для живых тканей было введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза — это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации. В системе СИ для измерения эквивалентной дозы используется — Зиверт (Зв).

Используемая внесистемная единица эквивалентной дозы — Бэр (бэр): 1 Зв = 100 бэр.

Коэффициент k
Вид излучения и диапазон энергий Весовой множитель
Фотоны всех энергий (гамма излучение) 1
Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение) 1
Нейтроны с энергией 20 МэВ (нейтронное излучение) 5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) 5
Альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение) 20

Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Для более лучшего понимания, можно немного по-другому дать определение «эквивалентной дозы радиации»:

Эквивалентная доза радиации — это количество энергии поглощённое живой тканью (поглощенная доза в Грей, рад или Дж/кг) от радиоактивного излучения с учетом степени воздействия (наносимого вреда) этой энергии на живые ткани (коэффициент К).

Допустимые нормы радиации

В России, с момента аварии в Чернобыле, наибольшее распространение имела внесистемная единица измерения мкР/час, отражающая экспозиционная дозу, которая характеризует меру ионизации вещества и поглощенную им дозу. Данная величина не учитывает различия в воздействии разных видов радиации (альфа, бета, нейтронного, гама, рентгеновского) на живой организм.

Наиболее объективная характеристика это — эквивалентная доза радиации, измеряемая в Зивертах. Для оценки биологического действия радиации в основном применяется мощность эквивалентной дозы радиации, измеряемая в Зивертах в час. То есть это оценка воздействия радиации на организм человека за единицу времени, в данном случае за час. Учитывая, что 1 Зиверт это значительная доза радиации, для удобства применяют кратную ей величину, указываемую в микро Зивертах — мкЗв/час:

1 Зв/час = 1000 мЗв/час = 1 000 000 мкЗв/час.

Могут применяться величины, характеризующие воздействия радиации за более длительный период, например, за 1 год.

К примеру, в нормах радиационной безопасности НРБ-99/2009 (пункты 3.1.2, 5.2.1, 5.4.4), указана норма допустимого воздействия радиации для населения от техногенных источников 1 мЗв/год.

В нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 (пункт 5.1.2) и СанПиН 2.6.1.2800-10 (пункт 4.1.3) указаны приемлемые нормы для естественных источников радиоактивного излучения, величиной 5 мЗв/год. Используемая формулировка в документах — «приемлемый уровень», очень удачная, потому что он не допустимый (то есть безопасный), а именно приемлемый.

Но в нормативных документах есть противоречия по допустимому уровню радиации от природных источников. Если просуммировать все допустимые нормы, указанные в нормативных документах (МУ 2.6.1.1088-02, СанПиН 2.6.1.2800-10, СанПиН 2.6.1.2523-09), по каждому отдельному природному источнику излучения, то получим, что радиационный фон от всех природных источников радиации (включая редчайший газ радон) не должен составлять более 2,346 мЗв/год или 0,268 мкЗв/час. Это подробно рассмотрено в статье «Источники радиоактивных излучений». Однако в нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 и СанПиН 2.6.1.2800-10 указана приемлемая норма для природных источников радиации в 5 мЗв/год или 0,57 мкЗ/час.

Как видите, разница в 2 раза. То есть к допустимому нормативному значению 0,268 мкЗв/час, без всяких обоснований применен повышающий коэффициент 2. Это скорее всего связано с тем, что нас в современном мире стали массово окружать материалы (прежде всего строительные материалы) содержащие радиоактивные элементы.

Обратите внимание, что в соответствии с нормативными документами, допустимый уровень радиации от естественных источников излучения 5 мЗв/год, а от искусственных (техногенных) источников радиоактивного излучения всего 1 мЗв/год.

Получается, что при уровне радиоактивного излучения от искусственных источников свыше 1 мЗв/год могут наступить негативные воздействия на человека, то есть привести к заболеваниям. Одновременно нормы допускают, что человек может жить без вреда для здоровья в районах, где уровень выше безопасного техногенного воздействия радиации в 5 раз, что соответствует допустимому уровню радиоактивного естественного фона в 5мЗв/год.

По механизму своего воздействия, видам излучения радиации и степени ее действия на живой организм, естественные и техногенные источники радиации не отличаются.

Все же, о чем говорят эти нормы? Давайте рассмотрим:

  • норма в 5 мЗв/год, указывает, что человек в течении года может максимально получить суммарную дозу радиации, поглощённую его телом в 5 мили Зиверт. В эту дозу не входят все источники техногенного воздействия, такие как медицинские, от загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, утечки радиации на АЭС и т.д.
  • для оценки, какая доза радиации допустима в виде фонового излучения в данный момент, посчитаем: общую годовую норму в 5000 мкЗв (5 мЗв) делим на 365 дней в году, делим на 24 часа в сутки, получим 5000/365/24 = 0,57 мкЗв/час
  • полученное значение 0,57 мкЗв/час, это предельно допустимое фоновое излучение от природных источников, которое считается приемлемым.
  • в среднем радиоактивный фон (он давно уже не естественный) колеблется в пределах 0,11 — 0,16 мкЗв/час. Это нормальный фон радиации.

Можно подвести итог по допустимым уровням радиации, действующим на сегодняшний день:

  • По нормативной документации, предельно допустимый уровень радиации (радиационный фон) от природных источников излучения может составлять 0,57 мкЗ/час.
  • Если не учитывать не обоснованный повышающий коэффициент, а также не учитывать действие редчайшего газа — радона, то получим, что в соответствии с нормативной документацией, нормальный радиационный фон от природных источников радиации не должен превышать 0,07 мкЗв/час
  • предельно допустимой нормативной суммарной дозой, полученной от всех техногенных источников, является 1 мЗв/год.

Можно с уверенность утверждать, что нормальный, безопасный радиационный фон в пределах 0,07 мкЗв/час, действовал на нашей планете до начала промышленного применения человеком радиоактивных материалов, атомной энергетики и атомного оружия (ядерные испытания).

А в результате деятельности человека, мы теперь считаем приемлемым радиационный фон в 8 раз превышающий естественное значение.

Стоит задуматься, что до начала активного освоения человеком атома, человечество не знало, что такое раковые заболевания в таком массовом количестве, как это происходит в современном мире. Если до 1945 года в мире регистрировались раковые заболевания, то их можно было считать единичными случаями по сравнению со статистикой после 1945 года.

Задумайтесь, по данным ВОЗ (всемирной организации здравоохранения), только в 2014 году на нашей планете умерли около 10 000 000 человек от раковых заболеваний, это почти 25% от общего количества умерших, то есть фактически каждый четвертый умерший на нашей планете, это человек умерший от ракового заболевания.

Так же по данным ВОЗ, ожидается, что в ближайшие 20 лет, число новых случаев заболевания раком будет увеличено примерно на 70% по сравнению с сегодняшним днем. То есть рак станет основной причиной смертности. И как бы тщательно, правительство государств с атомной энергетикой и атомным оружием, не маскировали бы общую статистику по причинам смертности от раковых заболеваний. Можно уверенно утверждать, что основной причиной раковых заболеваний, является воздействие на организм человека радиоактивных элементов и излучений.

Для перевода мкР/час в мкЗв/час можно воспользоваться упрощенной формулой перевода:

1 мкР/час = 0,01 мкЗв/час

1 мкЗв/час = 100 мкР/час

0,10 мкЗв/час = 10 мкР/час

Указанные формулы перевода — это допущения, так как мкР/час и мкЗв/час характеризуют разные величины, в первом случае это степень ионизации вещества, во втором это поглощённая доза живой тканью. Данный перевод не корректен, но он позволяет хотя бы приблизительно оценить риск.

Перевод величин радиации

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.

Единицы измерения, применяемые в СМИ

Часто, при публичном объявлении информации о радиационном загрязнении, официальными структурами осознано применяются величины, которые не позволяет объективно оценить степень угрозы. Например, при освещении аварии АЭС Фукусима-1 в Японии, приводятся данные по плотности загрязнения почвы или воды радиоизотопами в Беккерелях на единицу объема, или указывается активность радиоизотопов в Кюри. Данные величины характеризуют лишь сам радиоактивный изотоп, указывая на количество распадов ядер элемента за единицу времени и не дают представления о его потенциальном воздействии на вещество или живые организмы.

Более объективной величиной, которая позволяет оценить степень опасности радиоактивного загрязнения, является указание эквивалентной дозы в Зивертах (Зв), мили Зивертах (мЗв) или микро Зивертах (мкЗв).

Это делается СМИ осознано, потому что, если было бы указано, что радиационный фон в Фукусиме составляет 100 мЗв/час (зарегистрированный факт), это равно 100 000 мкЗв/час, каждый может его сравнить с нормальным радиационным фоном для техногенных источников и понять, что радиационное загрязнение примерно в 1 000 000 раз выше допустимого уровня, который в соответствии с нормативным документом НРБ-99/2009, должен составлять 0,11 мкЗв/час или что соответствует 1000 мкЗв/год или 1 мЗв/год. Это означает, что при нахождении в зоне действия радиации в течении 30 минут, человек получит единовременную дозу радиации, которую он мог получать в течении всей своей жизни. То есть организм подвергся огромному сконцентрированному по времени энергетическому воздействию, что с большой вероятностью может привести к онкологии.

Другие единицы измерения радиации

  • Активность радиоактивного источника — ожидаемое число элементарных радиоактивных распадов в единицу времени. Измеряется:
  • Беккерель (Бк) — единица в системе СИ.
    1 Бк = 1 распад/с
  • Кюри (Ки) — внесистемная единица.
    1 Ки = 3,7*10 10 Бк

Перевод величин радиоактивного распада

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.

Видео: Единицы измерения и дозы радиации

Термины и определения

Радиация или ионизирующее излучение — это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации. Излучение радиации происходит при распаде атомов вещества или при их синтезе.

Радиоактивный распад — это самопроизвольное изменение состава или внутреннего строения нестабильных атомных ядер путем испускания микрочастиц атомов или элементов, составляющих эти частицы (фотон).

Читайте также:  Каким прибором можно измерить давление газа

Постоянная распада — статистическая вероятность распада атома за единицу времени.

Период полураспада — промежуток времени, в течении которого распадается половина данного количества радионуклида.

Эффективная эквивалентная доза — эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающая разную чувствительность различных тканей живого организма к радиации.

Мощность дозы — это изменение дозы за единицу времени.

Источник

Поглощенная доза — Absorbed dose

Поглощенная доза является величиной дозы , которая является мерой энергии , вложенной в материи с помощью ионизирующего излучения на единицу массы. Поглощенная доза используется для расчета поглощения дозы живой тканью как в радиационной защите (уменьшение вредных воздействий), так и в радиологии (потенциальные положительные эффекты, например, при лечении рака). Он также используется для прямого сравнения воздействия излучения на неодушевленные вещества, например, при радиационной стойкости .

СИ единица измерения является серым (Гр), который определяется как один джоуль энергии , поглощенной на килограмм вещества. Иногда также используется более старая, не относящаяся к системе СИ единица СГС рад , преимущественно в США.

Содержание

Детерминированные эффекты

Обычно при радиационной защите немодифицированная поглощенная доза используется только для указания непосредственных последствий для здоровья из-за высоких уровней острой дозы. Это тканевые эффекты, например, при остром лучевом синдроме , которые также известны как детерминированные эффекты. Это эффекты, которые обязательно произойдут в короткие сроки.

Последствия острого радиационного облучения

Поглощенная доза ионизирующего излучения

Функция ЦНС

Фаза Симптом Поглощенная доза для всего тела ( Гр )
1–2 Гр 2–6 Гр 6–8 Гр 8–30 Гр > 30 Гр
Немедленно Тошнота и рвота 5–50% 50–100% 75–100% 90–100% 100%
Время начала 2–6 часов 1–2 часа 10–60 мин. 10%) Тяжелый (> 95%) Тяжелый (100%)
Время начала 3–8 ч 1–3 ч Нет обесценения Когнитивные нарушения 6–20 ч. Когнитивные нарушения> 24 ч. Быстрое выведение из строя Судороги , тремор , атаксия , летаргия
Инкубационный период 28–31 день 7–28 дней Лучевая терапия

Измерение поглощенной дозы в ткани имеет фундаментальное значение в радиобиологии, поскольку это мера количества энергии, передаваемой падающим излучением ткани-мишени.

Расчет дозы

Поглощенная доза равна дозе облучения (ионов или Кл / кг) пучка излучения, умноженной на энергию ионизации ионизируемой среды.

Например, энергия ионизации сухого воздуха при 20 ° C и давлении 101,325 кПа составляет 33,97 ± 0,05 Дж / Кл . (33,97 эВ на ионную пару) Следовательно, экспонирование 2,58 × 10 -4 Кл / кг (1 рентген ) приведет к поглощенной дозе 8,76 × 10 -3 Дж / кг (0,00876 Гр или 0,876 рад) в сухом воздухе при этих условиях.

Когда поглощенная доза неоднородна или когда она применяется только к части тела или объекта, поглощенная доза, репрезентативная для всего объекта, может быть рассчитана путем взятия средневзвешенного значения поглощенных доз в каждой точке.

D Т ¯ знак равно ∫ Т D ( Икс , y , z ) ρ ( Икс , y , z ) d V ∫ Т ρ ( Икс , y , z ) d V <\ displaystyle <\ bar >> = <\ frac <\ int _ D (x, y, z) \ rho (x, y, z) dV> <\ int _ \ rho (x, y, z) dV>>>

Медицинские соображения

Неравномерная поглощенная доза является обычным явлением для мягких излучений, таких как рентгеновское излучение низкой энергии или бета-излучение. Самоэкранирование означает, что поглощенная доза будет выше в тканях, обращенных к источнику, чем глубже в теле.

Среднее значение массы может иметь важное значение при оценке рисков лучевой терапии, поскольку они предназначены для воздействия на очень определенные объемы тела, как правило, на опухоль. Например, если 10% массы костного мозга пациента облучается локальным излучением 10 Гр, то общая доза, поглощенная костным мозгом, составит 1 Гр. Костный мозг составляет 4% массы тела, поэтому поглощенная доза всего тела составит 0,04 Гр. Первая цифра (10 Гр) указывает на локальное воздействие на опухоль, а вторая и третья цифры (1 Гр и 0,04 Гр) лучше отражают общее воздействие на здоровье всего организма. Чтобы получить значимую эффективную дозу, которая необходима для оценки риска рака или других стохастических эффектов, необходимо выполнить дополнительные дозиметрические расчеты по этим цифрам.

Когда ионизирующее излучение используется для лечения рака, врач обычно назначает лучевую терапию в единицах серого. Дозы для медицинских изображений могут быть описаны в кулонах на килограмм , но когда используются радиофармпрепараты , их обычно вводят в единицах беккерелей .

Стохастический риск — перевод в эквивалентную дозу

Для стохастического радиационного риска, определяемого как вероятность индукции рака и генетических эффектов, происходящих в течение длительного времени, необходимо учитывать тип радиации и чувствительность облученных тканей, что требует использования модифицирующих факторов для создания риска. коэффициент в зивертах . Один зиверт несет с собой 5,5% вероятность в конечном итоге развития рака на основе линейной беспороговой модели . Этот расчет начинается с поглощенной дозы.

Для представления стохастического риска используются величины дозы, эквивалентная доза H T и эффективная доза E , а соответствующие дозовые факторы и коэффициенты используются для их расчета на основе поглощенной дозы. Эквивалентные и эффективные количества доз выражаются в зивертах или бэр, что означает, что были приняты во внимание биологические эффекты. Расчет стохастического риска осуществляется в соответствии с рекомендациями Международного комитета по радиационной защите (ICRP) и Международной комиссии по радиационным единицам и измерениям (ICRU). Разработанная ими согласованная система величин радиологической защиты показана на прилагаемой диаграмме.

Для облучения всего тела с гамма-лучами или рентгеновскими лучами модифицирующие коэффициенты численно равны 1, что означает, что в этом случае доза в серых тонах равна дозе в зивертах.

Разработка концепции поглощенной дозы и серого

Вильгельм Рентген впервые открыл рентгеновские лучи 8 ноября 1895 года, и их использование очень быстро распространилось для медицинской диагностики, особенно для сломанных костей и инородных предметов, где они были революционным улучшением по сравнению с предыдущими методами.

В связи с широким использованием рентгеновских лучей и растущим осознанием опасности ионизирующего излучения возникла необходимость в стандартах измерения интенсивности излучения, и в разных странах были разработаны свои собственные, но с использованием разных определений и методов. В конце концов, чтобы способствовать международной стандартизации, на первом заседании Международного радиологического конгресса (ICR) в Лондоне в 1925 году было предложено создать отдельный орган для рассмотрения единиц измерения. Это называлось Международной комиссией по радиационным единицам и измерениям , или ICRU, и возникло во Втором ICR в Стокгольме в 1928 году под председательством Манна Зигбана .

Одним из первых методов измерения интенсивности рентгеновских лучей было измерение их ионизирующего эффекта в воздухе с помощью ионной камеры, заполненной воздухом . На первом заседании ICRU было предложено, чтобы одна единица дозы рентгеновского излучения определялась как количество рентгеновских лучей, которые производят один эквивалент заряда в одном кубическом сантиметре сухого воздуха при 0 ° C и давлении 1 стандартная атмосфера. . Эта единица радиационного воздействия была названа рентгеном в честь умершего пятью годами ранее Вильгельма Рентгена. На заседании ICRU в 1937 году это определение было распространено на гамма-излучение . Этот подход, хотя и был большим шагом вперед в стандартизации, имел недостаток в том, что он не являлся прямым измерением поглощения излучения и, следовательно, эффекта ионизации в различных типах материи, включая ткани человека, и представлял собой измерение только эффекта рентгеновские лучи при определенных обстоятельствах; эффект ионизации в сухом воздухе.

В 1940 году Луи Гарольд Грей , изучавший влияние нейтронного повреждения на человеческие ткани, вместе с Уильямом Валентином Мейнердом и радиобиологом Джоном Ридом опубликовал статью, в которой новая единица измерения получила название «грамм рентген» (символ : gr) был предложен и определялся как «такое количество нейтронного излучения, которое дает приращение энергии в единице объема ткани, равное приросту энергии, произведенной в единице объема воды одним рентгеном излучения». Было обнаружено, что эта единица эквивалентна 88 эрг в воздухе, а поглощенная доза, как впоследствии стало известно, зависела от взаимодействия излучения с облучаемым материалом, а не только от выражения радиационного воздействия или интенсивности, которую рентген представлены. В 1953 году ICRU рекомендовал рад , равный 100 эрг / г, в качестве новой единицы измерения поглощенного излучения. Рад выражался в когерентных единицах cgs .

В конце 1950-х годов CGPM пригласила ICRU присоединиться к другим научным организациям для работы над разработкой Международной системы единиц или СИ. Было решено определить в системе СИ единицу поглощенного излучения как энергию, выделяемую на единицу массы, как было определено в рад, но в единицах МКС это было бы Дж / кг. Это было подтверждено в 1975 году 15-м CGPM, и устройство было названо «серым» в честь Луи Гарольда Грея, умершего в 1965 году. Серый цвет был равен 100 рад, единице cgs.

Другое использование

Поглощенная доза также используется для управления облучением и измерения воздействия ионизирующего излучения на неодушевленные вещества в ряде областей.

Живучесть компонентов

Поглощенная доза используется для оценки живучести таких устройств, как электронные компоненты, в условиях ионизирующего излучения.

Радиационное упрочнение

Измерение поглощенной дозы, поглощенной неодушевленным веществом, имеет жизненно важное значение в процессе радиационного упрочнения, который повышает устойчивость электронных устройств к радиационным воздействиям.

Облучение пищевых продуктов

Поглощенная доза — это величина физической дозы, используемая для обеспечения того, чтобы облученная пища получила правильную дозу для обеспечения эффективности. В зависимости от области применения используются переменные дозы, которые могут достигать 70 кГр.

Величины, связанные с радиацией

В следующей таблице показаны величины излучения в единицах СИ и других единицах:

Просмотр величин, связанных с ионизирующим излучением ‧ обсуждение ‧ править

Количество Единица измерения Условное обозначение Вывод Год Эквивалентность СИ
Активность ( А ) беккерель Бк с −1 1974 г. Единица СИ
кюри Ci 3,7 × 10 10 с −1 1953 г. 3,7 × 10 10 Бк
Резерфорд Rd 10 6 с −1 1946 г. 1000000 Бк
Экспозиция ( X ) кулон на килограмм Кл / кг С⋅кг −1 воздуха 1974 г. Единица СИ
рентген р esu / 0,001293 г воздуха 1928 г. 2,58 × 10-4 Кл / кг
Поглощенная доза ( D ) серый Гр Дж ⋅ кг −1 1974 г. Единица СИ
эрг на грамм эрг / г эрг⋅g −1 1950 1.0 × 10 −4 Гр
рад рад 100 эрг⋅г −1 1953 г. 0,010 Гр
Эквивалентная доза ( H ) зиверт Sv Дж⋅кг −1 × Вт R 1977 г. Единица СИ
рентген-эквивалент человека rem 100 эрг⋅г −1 x Вт R 1971 г. 0,010 Зв
Эффективная доза ( Е ) зиверт Sv Дж⋅кг −1 × W R x W T 1977 г. Единица СИ
рентген-эквивалент человека rem 100 эрг⋅г −1 x W R x W T 1971 г. 0,010 Зв

Хотя Комиссия по ядерному регулированию Соединенных Штатов разрешает использование единиц кюри , рад и бэр наряду с единицами СИ, директивы Европейского союза об единицах измерения Европейского союза требуют, чтобы их использование для «целей общественного здравоохранения . » было прекращено к 31 декабря. 1985 г.

Источник

Физические величины и единицы измерения в области радиационной безопасности.

Дозы излучения и единицы измерения

Действие ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. Для его количественной оценки введены специальные единицы, которые делятся на внесистемные и единицы в системе СИ. Сейчас используются преимущественно единицы системы СИ. Ниже в таблице дан перечень единиц измерения радиологических величин и проведено сравнение единиц системы СИ и внесистемных единиц.

Основные радиологические величины и единицы

Величина Наименование и обозначение
единицы измерения Соотношения между
единицами Внесистемные Си Активность нуклида, А Кюри (Ки, Ci) Беккерель (Бк, Bq) 1 Ки = 3.7·10 10 Бк
1 Бк = 1 расп/с
1 Бк=2.7·10 -11 Ки Экспозицион-
ная доза, X Рентген (Р, R) Кулон/кг
(Кл/кг, C/kg) 1 Р=2.58·10 -4 Кл/кг
1 Кл/кг=3.88·10 3 Р Поглощенная доза, D Рад (рад, rad) Грей (Гр, Gy) 1 рад-10 -2 Гр
1 Гр=1 Дж/кг Эквивалентная доза, Н Бэр (бэр, rem) Зиверт (Зв, Sv) 1 бэр=10 -2 Зв
1 Зв=100 бэр Интегральная доза излучения Рад-грамм (рад·г, rad·g) Грей- кг (Гр·кг, Gy·kg) 1 рад·г=10 -5 Гр·кг
1 Гр·кг=105 рад·г

Активность радионуклида в источнике (А). Активность равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений в этом источнике за малый интервал времени (dN) к величине этого интервала (dt) :

Единица активности в системе СИ — Беккерель (Бк).

Экспозиционная доза (X). В качестве количественной меры рентгеновского и -излучения принято использовать во внесистемных единицах экспозиционную дозу, определяемую зарядом вторичных частиц (dQ), образующихся в массе вещества (dm) при полном торможении всех заряженных частиц :

Единица экспозиционной дозы — Рентген (Р). Рентген — это экспозиционная доза рентгеновского и
-излучения, создающая в 1куб.см воздуха при температуре О°С и давлении 760 мм рт.ст. суммарный заряд ионов одного знака в одну электростатическую единицу количества электричества.

Поглощенная доза (D) — основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме :

Единица поглощенной дозы — Грей (Гр). Внесистемная единица Рад определялась как поглощенная доза любого ионизирующего излучения, равная 100 эрг на 1 грамм облученного вещества.

Эквивалентная доза (Н). Для оценки возможного ущерба здоровью человека в условиях хронического облучения в области радиационной безопасности введено понятие эквивалентной дозы Н, равной произведению поглощенной дозы Dr, созданной облучением — r и усредненной по анализируемому органу или по всему организму, на весовой множитель wr (называемый еще — коэффициент качества излучения)
(таблица 11).

Единицей измерения эквивалентной дозы является Джоуль на килограмм. Она имеет специальное наименование Зиверт (Зв).

Предельно допустимые дозы облучения [ edit | edit source ]

По отношению к облучению население делится на 3 категории.
Категория А облучаемых лиц или персонал (профессиональные работники) — лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений.
Категория Б облучаемых лиц или ограниченная часть населения — лица, которые не работают непосредственно с источниками ионизирующего излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию ионизирующих излучений.
Категория В облучаемых лиц или население — население страны, республики, края или области.
Для категории А вводятся предельно допустимые дозы -наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Для категории Б определяется предел дозы.
Устанавливается три группы критических органов:
1 группа — все тело, гонады и красный костный мозг.
2 группа — мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам.
3 группа — кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы.
Дозовые пределы облучения для разных категорий лиц даны в таблице 15.

Дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения (бэр/год).

Источник

Поглощенная доза — Absorbed dose

Поглощенная доза является величиной дозы , которая является мерой энергии , вложенной в материи с помощью ионизирующего излучения на единицу массы. Поглощенная доза используется для расчета поглощения дозы живой тканью как в радиационной защите (уменьшение вредных воздействий), так и в радиологии (потенциальные положительные эффекты, например, при лечении рака). Он также используется для прямого сравнения воздействия излучения на неодушевленные вещества, например, при радиационной стойкости .

СИ единица измерения является серым (Гр), который определяется как один джоуль энергии , поглощенной на килограмм вещества. Иногда также используется более старая, не относящаяся к системе СИ единица СГС рад , преимущественно в США.

Содержание

Детерминированные эффекты

Обычно при радиационной защите немодифицированная поглощенная доза используется только для указания непосредственных последствий для здоровья из-за высоких уровней острой дозы. Это тканевые эффекты, например, при остром лучевом синдроме , которые также известны как детерминированные эффекты. Это эффекты, которые обязательно произойдут в короткие сроки.

Последствия острого радиационного облучения

Поглощенная доза ионизирующего излучения

Функция ЦНС

Фаза Симптом Поглощенная доза для всего тела ( Гр )
1–2 Гр 2–6 Гр 6–8 Гр 8–30 Гр > 30 Гр
Немедленно Тошнота и рвота 5–50% 50–100% 75–100% 90–100% 100%
Время начала 2–6 часов 1–2 часа 10–60 мин. 10%) Тяжелый (> 95%) Тяжелый (100%)
Время начала 3–8 ч 1–3 ч Нет обесценения Когнитивные нарушения 6–20 ч. Когнитивные нарушения> 24 ч. Быстрое выведение из строя Судороги , тремор , атаксия , летаргия
Инкубационный период 28–31 день 7–28 дней Лучевая терапия

Измерение поглощенной дозы в ткани имеет фундаментальное значение в радиобиологии, поскольку это мера количества энергии, передаваемой падающим излучением ткани-мишени.

Расчет дозы

Поглощенная доза равна дозе облучения (ионов или Кл / кг) пучка излучения, умноженной на энергию ионизации ионизируемой среды.

Например, энергия ионизации сухого воздуха при 20 ° C и давлении 101,325 кПа составляет 33,97 ± 0,05 Дж / Кл . (33,97 эВ на ионную пару) Следовательно, экспонирование 2,58 × 10 -4 Кл / кг (1 рентген ) приведет к поглощенной дозе 8,76 × 10 -3 Дж / кг (0,00876 Гр или 0,876 рад) в сухом воздухе при этих условиях.

Когда поглощенная доза неоднородна или когда она применяется только к части тела или объекта, поглощенная доза, репрезентативная для всего объекта, может быть рассчитана путем взятия средневзвешенного значения поглощенных доз в каждой точке.

D Т ¯ знак равно ∫ Т D ( Икс , y , z ) ρ ( Икс , y , z ) d V ∫ Т ρ ( Икс , y , z ) d V <\ displaystyle <\ bar >> = <\ frac <\ int _ D (x, y, z) \ rho (x, y, z) dV> <\ int _ \ rho (x, y, z) dV>>>

Медицинские соображения

Неравномерная поглощенная доза является обычным явлением для мягких излучений, таких как рентгеновское излучение низкой энергии или бета-излучение. Самоэкранирование означает, что поглощенная доза будет выше в тканях, обращенных к источнику, чем глубже в теле.

Среднее значение массы может иметь важное значение при оценке рисков лучевой терапии, поскольку они предназначены для воздействия на очень определенные объемы тела, как правило, на опухоль. Например, если 10% массы костного мозга пациента облучается локальным излучением 10 Гр, то общая доза, поглощенная костным мозгом, составит 1 Гр. Костный мозг составляет 4% массы тела, поэтому поглощенная доза всего тела составит 0,04 Гр. Первая цифра (10 Гр) указывает на локальное воздействие на опухоль, а вторая и третья цифры (1 Гр и 0,04 Гр) лучше отражают общее воздействие на здоровье всего организма. Чтобы получить значимую эффективную дозу, которая необходима для оценки риска рака или других стохастических эффектов, необходимо выполнить дополнительные дозиметрические расчеты по этим цифрам.

Когда ионизирующее излучение используется для лечения рака, врач обычно назначает лучевую терапию в единицах серого. Дозы для медицинских изображений могут быть описаны в кулонах на килограмм , но когда используются радиофармпрепараты , их обычно вводят в единицах беккерелей .

Стохастический риск — перевод в эквивалентную дозу

Для стохастического радиационного риска, определяемого как вероятность индукции рака и генетических эффектов, происходящих в течение длительного времени, необходимо учитывать тип радиации и чувствительность облученных тканей, что требует использования модифицирующих факторов для создания риска. коэффициент в зивертах . Один зиверт несет с собой 5,5% вероятность в конечном итоге развития рака на основе линейной беспороговой модели . Этот расчет начинается с поглощенной дозы.

Для представления стохастического риска используются величины дозы, эквивалентная доза H T и эффективная доза E , а соответствующие дозовые факторы и коэффициенты используются для их расчета на основе поглощенной дозы. Эквивалентные и эффективные количества доз выражаются в зивертах или бэр, что означает, что были приняты во внимание биологические эффекты. Расчет стохастического риска осуществляется в соответствии с рекомендациями Международного комитета по радиационной защите (ICRP) и Международной комиссии по радиационным единицам и измерениям (ICRU). Разработанная ими согласованная система величин радиологической защиты показана на прилагаемой диаграмме.

Для облучения всего тела с гамма-лучами или рентгеновскими лучами модифицирующие коэффициенты численно равны 1, что означает, что в этом случае доза в серых тонах равна дозе в зивертах.

Разработка концепции поглощенной дозы и серого

Вильгельм Рентген впервые открыл рентгеновские лучи 8 ноября 1895 года, и их использование очень быстро распространилось для медицинской диагностики, особенно для сломанных костей и инородных предметов, где они были революционным улучшением по сравнению с предыдущими методами.

В связи с широким использованием рентгеновских лучей и растущим осознанием опасности ионизирующего излучения возникла необходимость в стандартах измерения интенсивности излучения, и в разных странах были разработаны свои собственные, но с использованием разных определений и методов. В конце концов, чтобы способствовать международной стандартизации, на первом заседании Международного радиологического конгресса (ICR) в Лондоне в 1925 году было предложено создать отдельный орган для рассмотрения единиц измерения. Это называлось Международной комиссией по радиационным единицам и измерениям , или ICRU, и возникло во Втором ICR в Стокгольме в 1928 году под председательством Манна Зигбана .

Одним из первых методов измерения интенсивности рентгеновских лучей было измерение их ионизирующего эффекта в воздухе с помощью ионной камеры, заполненной воздухом . На первом заседании ICRU было предложено, чтобы одна единица дозы рентгеновского излучения определялась как количество рентгеновских лучей, которые производят один эквивалент заряда в одном кубическом сантиметре сухого воздуха при 0 ° C и давлении 1 стандартная атмосфера. . Эта единица радиационного воздействия была названа рентгеном в честь умершего пятью годами ранее Вильгельма Рентгена. На заседании ICRU в 1937 году это определение было распространено на гамма-излучение . Этот подход, хотя и был большим шагом вперед в стандартизации, имел недостаток в том, что он не являлся прямым измерением поглощения излучения и, следовательно, эффекта ионизации в различных типах материи, включая ткани человека, и представлял собой измерение только эффекта рентгеновские лучи при определенных обстоятельствах; эффект ионизации в сухом воздухе.

В 1940 году Луи Гарольд Грей , изучавший влияние нейтронного повреждения на человеческие ткани, вместе с Уильямом Валентином Мейнердом и радиобиологом Джоном Ридом опубликовал статью, в которой новая единица измерения получила название «грамм рентген» (символ : gr) был предложен и определялся как «такое количество нейтронного излучения, которое дает приращение энергии в единице объема ткани, равное приросту энергии, произведенной в единице объема воды одним рентгеном излучения». Было обнаружено, что эта единица эквивалентна 88 эрг в воздухе, а поглощенная доза, как впоследствии стало известно, зависела от взаимодействия излучения с облучаемым материалом, а не только от выражения радиационного воздействия или интенсивности, которую рентген представлены. В 1953 году ICRU рекомендовал рад , равный 100 эрг / г, в качестве новой единицы измерения поглощенного излучения. Рад выражался в когерентных единицах cgs .

В конце 1950-х годов CGPM пригласила ICRU присоединиться к другим научным организациям для работы над разработкой Международной системы единиц или СИ. Было решено определить в системе СИ единицу поглощенного излучения как энергию, выделяемую на единицу массы, как было определено в рад, но в единицах МКС это было бы Дж / кг. Это было подтверждено в 1975 году 15-м CGPM, и устройство было названо «серым» в честь Луи Гарольда Грея, умершего в 1965 году. Серый цвет был равен 100 рад, единице cgs.

Другое использование

Поглощенная доза также используется для управления облучением и измерения воздействия ионизирующего излучения на неодушевленные вещества в ряде областей.

Живучесть компонентов

Поглощенная доза используется для оценки живучести таких устройств, как электронные компоненты, в условиях ионизирующего излучения.

Радиационное упрочнение

Измерение поглощенной дозы, поглощенной неодушевленным веществом, имеет жизненно важное значение в процессе радиационного упрочнения, который повышает устойчивость электронных устройств к радиационным воздействиям.

Облучение пищевых продуктов

Поглощенная доза — это величина физической дозы, используемая для обеспечения того, чтобы облученная пища получила правильную дозу для обеспечения эффективности. В зависимости от области применения используются переменные дозы, которые могут достигать 70 кГр.

Величины, связанные с радиацией

В следующей таблице показаны величины излучения в единицах СИ и других единицах:

Просмотр величин, связанных с ионизирующим излучением ‧ обсуждение ‧ править

Количество Единица измерения Условное обозначение Вывод Год Эквивалентность СИ
Активность ( А ) беккерель Бк с −1 1974 г. Единица СИ
кюри Ci 3,7 × 10 10 с −1 1953 г. 3,7 × 10 10 Бк
Резерфорд Rd 10 6 с −1 1946 г. 1000000 Бк
Экспозиция ( X ) кулон на килограмм Кл / кг С⋅кг −1 воздуха 1974 г. Единица СИ
рентген р esu / 0,001293 г воздуха 1928 г. 2,58 × 10-4 Кл / кг
Поглощенная доза ( D ) серый Гр Дж ⋅ кг −1 1974 г. Единица СИ
эрг на грамм эрг / г эрг⋅g −1 1950 1.0 × 10 −4 Гр
рад рад 100 эрг⋅г −1 1953 г. 0,010 Гр
Эквивалентная доза ( H ) зиверт Sv Дж⋅кг −1 × Вт R 1977 г. Единица СИ
рентген-эквивалент человека rem 100 эрг⋅г −1 x Вт R 1971 г. 0,010 Зв
Эффективная доза ( Е ) зиверт Sv Дж⋅кг −1 × W R x W T 1977 г. Единица СИ
рентген-эквивалент человека rem 100 эрг⋅г −1 x W R x W T 1971 г. 0,010 Зв

Хотя Комиссия по ядерному регулированию Соединенных Штатов разрешает использование единиц кюри , рад и бэр наряду с единицами СИ, директивы Европейского союза об единицах измерения Европейского союза требуют, чтобы их использование для «целей общественного здравоохранения . » было прекращено к 31 декабря. 1985 г.

Источник

Единицы измерения и дозы радиации

Навигация по статье:

Содержание статьи

В каких единицах измеряется радиация и какие допустимые дозы безопасны для человека. Какой радиационный фон является естественным, а какой допустимым. Как перевести одни единицы измерения радиации в другие.

Допустимые дозы радиации

  • допустимый уровень радиоактивного излучения от естественных источников излучения, иначе говоря естественный радиоактивный фон, в соответствии с нормативными документами, может быть в течении пяти лет подряд не выше чем

В последующие года, радиационный фон должен быть не выше 0,12 мкЗв/час

предельно допустимой суммарной годовой дозой, полученной от всех техногенных источников, является

Величина 1 мЗв/год, суммарно должна включать в себя все эпизоды техногенного воздействия радиации на человека. Сюда входят все типы медицинских обследований и процедур, включает флюорографию, рентген зуба и так далее. Так же сюда относятся полеты на самолетах, прохождение через досмотр в аэропорту, получение радиоактивных изотопов с пищей и так далее.

В чем измеряется радиация

Для оценки физических свойств радиоактивных материалов применяются такие величины как:

  • активность радиоактивного источника (Ки или Бк)
  • плотность потока энергии (Вт/м 2 )

Для оценки влияния радиации на вещество (не живые ткани), применяются:

  • поглощенная доза (Грей или Рад)
  • экспозиционная доза (Кл/кг или Рентген)

Для оценки влияния радиации на живые ткани, применяются:

  • эквивалентная доза (Зв или бэр)
  • эффективная эквивалентная доза (Зв или бэр)
  • мощность эквивалентной дозы (Зв/час)

Оценка действия радиации на не живые объекты

Действие радиации на вещество проявляется в виде энергии, которую вещество получает от радиоактивного излучения, и чем больше вещество поглотит этой энергии, тем сильнее действие радиации на вещество. Количество энергии радиоактивного излучения, воздействующего на вещество, оценивается в дозах, а количество поглощенной веществом энергии называется — поглощенной дозой.

Поглощенная доза — это количество радиации, которое поглощено веществом. В системе СИ для измерения поглощенной дозы используется — Грей (Гр).

1 Грей — это количество энергии радиоактивного излучения в 1 Дж, которая поглощена веществом массой в 1 кг, независимо от вида радиоактивного излучения и его энергии.

1 Грей (Гр) = 1Дж/кг = 100 рад

Данная величина не учитывает степень воздействия (ионизации) на вещество различных видов радиации. Более информативная величина, это экспозиционная доза радиации.

Экспозиционная доза — это величина, характеризующая поглощённую дозу радиации и степень ионизации вещества. В системе СИ для измерения экспозиционной дозы используется — Кулон/кг (Кл/кг).

1 Кл/кг= 3,88*10 3 Р

Используемая внесистемная единица экспозиционной дозы — Рентген (Р):

1 Р = 2,57976*10 -4 Кл/кг

Доза в 1 Рентген — это образование 2,083*10 9 пар ионов на 1см 3 воздуха

Оценка действия радиации на живые организмы

Если живые ткани облучить разными видами радиации, имеющими одинаковую энергию, то последствия для живой ткани будут сильно отличаться в зависимости от вида радиоактивного излучения. Например, последствия от воздействия альфа излучения с энергией в 1 Дж на 1 кг вещества будут сильно отличаться от последствий воздействия энергии в 1 Дж на 1 кг вещества, но только гамма излучения. То есть при одинаковой поглощенной дозе радиации, но только от разных видов радиоактивного излучения, последствия будут разными. То есть для оценки влияния радиации на живой организм недостаточно просто понятия поглощенной или экспозиционной дозы радиации. Поэтому для живых тканей было введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза — это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации. В системе СИ для измерения эквивалентной дозы используется — Зиверт (Зв).

Используемая внесистемная единица эквивалентной дозы — Бэр (бэр): 1 Зв = 100 бэр.

Коэффициент k
Вид излучения и диапазон энергий Весовой множитель
Фотоны всех энергий (гамма излучение) 1
Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение) 1
Нейтроны с энергией 20 МэВ (нейтронное излучение) 5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) 5
Альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение) 20

Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Для более лучшего понимания, можно немного по-другому дать определение «эквивалентной дозы радиации»:

Эквивалентная доза радиации — это количество энергии поглощённое живой тканью (поглощенная доза в Грей, рад или Дж/кг) от радиоактивного излучения с учетом степени воздействия (наносимого вреда) этой энергии на живые ткани (коэффициент К).

Допустимые нормы радиации

В России, с момента аварии в Чернобыле, наибольшее распространение имела внесистемная единица измерения мкР/час, отражающая экспозиционная дозу, которая характеризует меру ионизации вещества и поглощенную им дозу. Данная величина не учитывает различия в воздействии разных видов радиации (альфа, бета, нейтронного, гама, рентгеновского) на живой организм.

Наиболее объективная характеристика это — эквивалентная доза радиации, измеряемая в Зивертах. Для оценки биологического действия радиации в основном применяется мощность эквивалентной дозы радиации, измеряемая в Зивертах в час. То есть это оценка воздействия радиации на организм человека за единицу времени, в данном случае за час. Учитывая, что 1 Зиверт это значительная доза радиации, для удобства применяют кратную ей величину, указываемую в микро Зивертах — мкЗв/час:

1 Зв/час = 1000 мЗв/час = 1 000 000 мкЗв/час.

Могут применяться величины, характеризующие воздействия радиации за более длительный период, например, за 1 год.

К примеру, в нормах радиационной безопасности НРБ-99/2009 (пункты 3.1.2, 5.2.1, 5.4.4), указана норма допустимого воздействия радиации для населения от техногенных источников 1 мЗв/год.

В нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 (пункт 5.1.2) и СанПиН 2.6.1.2800-10 (пункт 4.1.3) указаны приемлемые нормы для естественных источников радиоактивного излучения, величиной 5 мЗв/год. Используемая формулировка в документах — «приемлемый уровень», очень удачная, потому что он не допустимый (то есть безопасный), а именно приемлемый.

Но в нормативных документах есть противоречия по допустимому уровню радиации от природных источников. Если просуммировать все допустимые нормы, указанные в нормативных документах (МУ 2.6.1.1088-02, СанПиН 2.6.1.2800-10, СанПиН 2.6.1.2523-09), по каждому отдельному природному источнику излучения, то получим, что радиационный фон от всех природных источников радиации (включая редчайший газ радон) не должен составлять более 2,346 мЗв/год или 0,268 мкЗв/час. Это подробно рассмотрено в статье «Источники радиоактивных излучений». Однако в нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 и СанПиН 2.6.1.2800-10 указана приемлемая норма для природных источников радиации в 5 мЗв/год или 0,57 мкЗ/час.

Как видите, разница в 2 раза. То есть к допустимому нормативному значению 0,268 мкЗв/час, без всяких обоснований применен повышающий коэффициент 2. Это скорее всего связано с тем, что нас в современном мире стали массово окружать материалы (прежде всего строительные материалы) содержащие радиоактивные элементы.

Обратите внимание, что в соответствии с нормативными документами, допустимый уровень радиации от естественных источников излучения 5 мЗв/год, а от искусственных (техногенных) источников радиоактивного излучения всего 1 мЗв/год.

Получается, что при уровне радиоактивного излучения от искусственных источников свыше 1 мЗв/год могут наступить негативные воздействия на человека, то есть привести к заболеваниям. Одновременно нормы допускают, что человек может жить без вреда для здоровья в районах, где уровень выше безопасного техногенного воздействия радиации в 5 раз, что соответствует допустимому уровню радиоактивного естественного фона в 5мЗв/год.

По механизму своего воздействия, видам излучения радиации и степени ее действия на живой организм, естественные и техногенные источники радиации не отличаются.

Все же, о чем говорят эти нормы? Давайте рассмотрим:

  • норма в 5 мЗв/год, указывает, что человек в течении года может максимально получить суммарную дозу радиации, поглощённую его телом в 5 мили Зиверт. В эту дозу не входят все источники техногенного воздействия, такие как медицинские, от загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, утечки радиации на АЭС и т.д.
  • для оценки, какая доза радиации допустима в виде фонового излучения в данный момент, посчитаем: общую годовую норму в 5000 мкЗв (5 мЗв) делим на 365 дней в году, делим на 24 часа в сутки, получим 5000/365/24 = 0,57 мкЗв/час
  • полученное значение 0,57 мкЗв/час, это предельно допустимое фоновое излучение от природных источников, которое считается приемлемым.
  • в среднем радиоактивный фон (он давно уже не естественный) колеблется в пределах 0,11 — 0,16 мкЗв/час. Это нормальный фон радиации.

Можно подвести итог по допустимым уровням радиации, действующим на сегодняшний день:

  • По нормативной документации, предельно допустимый уровень радиации (радиационный фон) от природных источников излучения может составлять 0,57 мкЗ/час.
  • Если не учитывать не обоснованный повышающий коэффициент, а также не учитывать действие редчайшего газа — радона, то получим, что в соответствии с нормативной документацией, нормальный радиационный фон от природных источников радиации не должен превышать 0,07 мкЗв/час
  • предельно допустимой нормативной суммарной дозой, полученной от всех техногенных источников, является 1 мЗв/год.

Можно с уверенность утверждать, что нормальный, безопасный радиационный фон в пределах 0,07 мкЗв/час, действовал на нашей планете до начала промышленного применения человеком радиоактивных материалов, атомной энергетики и атомного оружия (ядерные испытания).

А в результате деятельности человека, мы теперь считаем приемлемым радиационный фон в 8 раз превышающий естественное значение.

Стоит задуматься, что до начала активного освоения человеком атома, человечество не знало, что такое раковые заболевания в таком массовом количестве, как это происходит в современном мире. Если до 1945 года в мире регистрировались раковые заболевания, то их можно было считать единичными случаями по сравнению со статистикой после 1945 года.

Задумайтесь, по данным ВОЗ (всемирной организации здравоохранения), только в 2014 году на нашей планете умерли около 10 000 000 человек от раковых заболеваний, это почти 25% от общего количества умерших, то есть фактически каждый четвертый умерший на нашей планете, это человек умерший от ракового заболевания.

Так же по данным ВОЗ, ожидается, что в ближайшие 20 лет, число новых случаев заболевания раком будет увеличено примерно на 70% по сравнению с сегодняшним днем. То есть рак станет основной причиной смертности. И как бы тщательно, правительство государств с атомной энергетикой и атомным оружием, не маскировали бы общую статистику по причинам смертности от раковых заболеваний. Можно уверенно утверждать, что основной причиной раковых заболеваний, является воздействие на организм человека радиоактивных элементов и излучений.

Для перевода мкР/час в мкЗв/час можно воспользоваться упрощенной формулой перевода:

1 мкР/час = 0,01 мкЗв/час

1 мкЗв/час = 100 мкР/час

0,10 мкЗв/час = 10 мкР/час

Указанные формулы перевода — это допущения, так как мкР/час и мкЗв/час характеризуют разные величины, в первом случае это степень ионизации вещества, во втором это поглощённая доза живой тканью. Данный перевод не корректен, но он позволяет хотя бы приблизительно оценить риск.

Перевод величин радиации

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.

Единицы измерения, применяемые в СМИ

Часто, при публичном объявлении информации о радиационном загрязнении, официальными структурами осознано применяются величины, которые не позволяет объективно оценить степень угрозы. Например, при освещении аварии АЭС Фукусима-1 в Японии, приводятся данные по плотности загрязнения почвы или воды радиоизотопами в Беккерелях на единицу объема, или указывается активность радиоизотопов в Кюри. Данные величины характеризуют лишь сам радиоактивный изотоп, указывая на количество распадов ядер элемента за единицу времени и не дают представления о его потенциальном воздействии на вещество или живые организмы.

Более объективной величиной, которая позволяет оценить степень опасности радиоактивного загрязнения, является указание эквивалентной дозы в Зивертах (Зв), мили Зивертах (мЗв) или микро Зивертах (мкЗв).

Это делается СМИ осознано, потому что, если было бы указано, что радиационный фон в Фукусиме составляет 100 мЗв/час (зарегистрированный факт), это равно 100 000 мкЗв/час, каждый может его сравнить с нормальным радиационным фоном для техногенных источников и понять, что радиационное загрязнение примерно в 1 000 000 раз выше допустимого уровня, который в соответствии с нормативным документом НРБ-99/2009, должен составлять 0,11 мкЗв/час или что соответствует 1000 мкЗв/год или 1 мЗв/год. Это означает, что при нахождении в зоне действия радиации в течении 30 минут, человек получит единовременную дозу радиации, которую он мог получать в течении всей своей жизни. То есть организм подвергся огромному сконцентрированному по времени энергетическому воздействию, что с большой вероятностью может привести к онкологии.

Другие единицы измерения радиации

  • Активность радиоактивного источника — ожидаемое число элементарных радиоактивных распадов в единицу времени. Измеряется:
  • Беккерель (Бк) — единица в системе СИ.
    1 Бк = 1 распад/с
  • Кюри (Ки) — внесистемная единица.
    1 Ки = 3,7*10 10 Бк

Перевод величин радиоактивного распада

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.

Видео: Единицы измерения и дозы радиации

Термины и определения

Радиация или ионизирующее излучение — это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации. Излучение радиации происходит при распаде атомов вещества или при их синтезе.

Радиоактивный распад — это самопроизвольное изменение состава или внутреннего строения нестабильных атомных ядер путем испускания микрочастиц атомов или элементов, составляющих эти частицы (фотон).

Постоянная распада — статистическая вероятность распада атома за единицу времени.

Период полураспада — промежуток времени, в течении которого распадается половина данного количества радионуклида.

Эффективная эквивалентная доза — эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающая разную чувствительность различных тканей живого организма к радиации.

Мощность дозы — это изменение дозы за единицу времени.

Источник