Меню

Единица измерения загрязнений радионуклидами



Единицы измерения радиоактивности и доз ионизирующего излучения

В соответствии с Международной систе­мой единиц с 1 июля 1964 г. в СССР введе­ны единицы измерения в области радиоак­тивности и ионизирующего излучения, ко­торые должны применяться во всех областях науки и техники. До 1980 г. ГОСТ допускал применение внесистемных единиц. В науч­но-технической литературе эти единицы встречаются до сих пор, поэтому необходимо знать и те и другие, а также соотношения между ними (31).

Количество радиоактивного вещества из­меряется не только единицами массы, но и активностью, кото­рая равна числу ядерных рас­падов в единицу времени. Поскольку скорость распада ра­дионуклидов различна, одинаковое весовое количество радиоактивных изотопов имеет разную активность.

Беккерель (Бк) единица активности нуклида в радиоактивном источнике. Один беккерель соответствует одному распаду в секунду для любого радионуклида (31).

Наиболее употребительной внесистемной международной единицей является кю­ри — Ки (Сi), 1 Ки = 3,7-Ю 10 Бк, что соответствует активности 1 г радия.

Кюри очень большая величина, поэтому обычно употребляют дольные единицы, а Беккерель, напротив, очень маленькая ве­личина, поэтому часто употребляют кратные единицы.

Концентрация радиоактивного вещества обычно характеризуется величиной удельной активности, т. е. активностью, приходящей­ся на единицу массы. Единицами концентрации являются Ки/т, мКи/г, кБк/кг и т. п. Объемная концентрация в жидких или га­зообразных веществах обычно выражается в Ки/м 3 , Бк/л.

Для характеристики радиоактивного за­грязнения территории используют основные единицы активности, отнесенные к единице площади: Ки/км 2 или Бк/м 2 ,

Этими единицами измеряют плотность радиоактивного загрязнения (112).

Повреждений, вызванных в живом орга­низме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям. Для характеристики этого показателя использу­ется понятие поглощенной дозы, т. е. вели­чины энергии, поглощенной единицей мас­сы (объема) облучаемого вещества.

, где — средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемся в объеме массой.

Грей (Гр) — единица поглощенной дозы в системе СИ. Представляет собой количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной единицей массы какого-либо физического тела, например, тканями организма. 1 Гр — 1 Дж/кг. В физической системе единицей поглощенной дозы является рад. 1Гр=100 рад.

Доза, учитывающая био­логическую эффективность ионизирующего излучения, называется эквивалентной по­глощенной дозой и равна поглощенной до­зе, умноженной на соответствующий коэф­фициент качества (112).

Зиверт (Зв) — единица эквивалентной дозы в системе СИ. Представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения. Зиверт — это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр .Один зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг также для рентгенов­ского, и бета-излучения. Для альфа-излучения — 20, для нейтронного излучения – 10 (83). Внесистемной единицей является бэр (биологический эквивалент рентгена). 100 бэр = 1 Зв. При действии фотонного излучения (рентгеновского или гамма-излучения) используют также такую величину эквивалентной дозы как рентген. 100 рентген = 1 Зв.

Как правило, эквивалентную дозу исполь­зуют только для целей радиационной безопасности до значений, не превышающих 0,25 Зв (25 бэр), при кратковременном воздействии излучения на биологический объект. Если рассматриваемый организм облучается несколькими видами излучения, то эквивалентные дозы суммируются.

Следует учитывать также, что одни части тела (органы, ткани) более чувствительны к излучению, чем другие. Поэтому дозы облуче­ния органов и тканей также следует рассчитывать с разными коэффициентами (0,12 — для красного костного мозга, легких, желудка, кишечника; 0,05 — для пищевода, щитовидной же­лезы, ; 0,15 — для молочной железы; 0,25 — для гонад(половые клетки) ; 0,01 — для кожи, костных поверхностей, 0,05 — других тканей).

Умножив эквивалентные дозы всех ор­ганов и тканей на соответствующие коэффициенты и просуммировав их, получим эффективную эквивалентную дозу, отра­жающую суммарный эффект облучения для организма, которая также измеряется в зивертах (112).

Приведенные выше понятия описывают дозу, получаемую человеком индивидуально. Коллективная эффективная эквивалентная доза — эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации, которая измеряется в человеко-зивертах (чел-Зв).

Биологическое действие ионизирующей радиации

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:

Читайте также:  Как измерить массу большого предмета

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.

Читайте также:  Кто осуществляет деятельность по обеспечению единства измерений

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

Единицы измерения радиоактивности и доз ионизирующего излучения

В соответствии с Международной систе­мой единиц с 1 июля 1964 г. в СССР введе­ны единицы измерения в области радиоак­тивности и ионизирующего излучения, ко­торые должны применяться во всех областях науки и техники. До 1980 г. ГОСТ допускал применение внесистемных единиц. В науч­но-технической литературе эти единицы встречаются до сих пор, поэтому необходимо знать и те и другие, а также соотношения между ними (31).

Количество радиоактивного вещества из­меряется не только единицами массы, но и активностью, кото­рая равна числу ядерных рас­падов в единицу времени. Поскольку скорость распада ра­дионуклидов различна, одинаковое весовое количество радиоактивных изотопов имеет разную активность.

Беккерель (Бк) единица активности нуклида в радиоактивном источнике. Один беккерель соответствует одному распаду в секунду для любого радионуклида (31).

Наиболее употребительной внесистемной международной единицей является кю­ри — Ки (Сi), 1 Ки = 3,7-Ю 10 Бк, что соответствует активности 1 г радия.

Кюри очень большая величина, поэтому обычно употребляют дольные единицы, а Беккерель, напротив, очень маленькая ве­личина, поэтому часто употребляют кратные единицы.

Концентрация радиоактивного вещества обычно характеризуется величиной удельной активности, т. е. активностью, приходящей­ся на единицу массы. Единицами концентрации являются Ки/т, мКи/г, кБк/кг и т. п. Объемная концентрация в жидких или га­зообразных веществах обычно выражается в Ки/м 3 , Бк/л.

Для характеристики радиоактивного за­грязнения территории используют основные единицы активности, отнесенные к единице площади: Ки/км 2 или Бк/м 2 ,

Этими единицами измеряют плотность радиоактивного загрязнения (112).

Повреждений, вызванных в живом орга­низме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям. Для характеристики этого показателя использу­ется понятие поглощенной дозы, т. е. вели­чины энергии, поглощенной единицей мас­сы (объема) облучаемого вещества.

, где — средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемся в объеме массой.

Грей (Гр) — единица поглощенной дозы в системе СИ. Представляет собой количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной единицей массы какого-либо физического тела, например, тканями организма. 1 Гр — 1 Дж/кг. В физической системе единицей поглощенной дозы является рад. 1Гр=100 рад.

Доза, учитывающая био­логическую эффективность ионизирующего излучения, называется эквивалентной по­глощенной дозой и равна поглощенной до­зе, умноженной на соответствующий коэф­фициент качества (112).

Зиверт (Зв) — единица эквивалентной дозы в системе СИ. Представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения. Зиверт — это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр .Один зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг также для рентгенов­ского, и бета-излучения. Для альфа-излучения — 20, для нейтронного излучения – 10 (83). Внесистемной единицей является бэр (биологический эквивалент рентгена). 100 бэр = 1 Зв. При действии фотонного излучения (рентгеновского или гамма-излучения) используют также такую величину эквивалентной дозы как рентген. 100 рентген = 1 Зв.

Как правило, эквивалентную дозу исполь­зуют только для целей радиационной безопасности до значений, не превышающих 0,25 Зв (25 бэр), при кратковременном воздействии излучения на биологический объект. Если рассматриваемый организм облучается несколькими видами излучения, то эквивалентные дозы суммируются.

Следует учитывать также, что одни части тела (органы, ткани) более чувствительны к излучению, чем другие. Поэтому дозы облуче­ния органов и тканей также следует рассчитывать с разными коэффициентами (0,12 — для красного костного мозга, легких, желудка, кишечника; 0,05 — для пищевода, щитовидной же­лезы, ; 0,15 — для молочной железы; 0,25 — для гонад(половые клетки) ; 0,01 — для кожи, костных поверхностей, 0,05 — других тканей).

Умножив эквивалентные дозы всех ор­ганов и тканей на соответствующие коэффициенты и просуммировав их, получим эффективную эквивалентную дозу, отра­жающую суммарный эффект облучения для организма, которая также измеряется в зивертах (112).

Приведенные выше понятия описывают дозу, получаемую человеком индивидуально. Коллективная эффективная эквивалентная доза — эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации, которая измеряется в человеко-зивертах (чел-Зв).

Биологическое действие ионизирующей радиации

Источник

Радиоактивность и единицы ее измерения

Ионизирующее излучение — поток элементарных частиц или квантов, энергия которых достаточно велика, чтобы вызвать ионизацию атомов и молекул в облучаемом веществе. Основные виды ионизирую щего излучения — альфа-частицы, бета-лучи, гамма-лучи, рентгеновские лучи, нейтроны.

Альфа-частица — ядро атома гелия, состоит из двух протонов и двух нейтронов. В воздухе пробег альфа-частицы не превышает нескольких сантиметров, в мягких биологических тканях — нескольких десятков микрометров.

Бета-лучи — электроны и позитроны. В воздухе способны пролететь несколько метров, в мягкие ткани могут проникать на расстояние нескольких миллиметров.

Гамма-лучи — кванты электромагнитного излучения высокой энергии с длиной волны короче 0,01 нм. Способны распространяться на большие расстояния.

Рентгеновские лучи — кванты электромагнитного излучения с длиной волны от 0,01 до 100 нм. Обладают меньшей энергией, чем гамма-лучи. Образуются не только при радиоактивном распаде, но и в рентгеновской трубке.

Нейтроны — нейтральные частицы, вызывают косвенную ионизацию.

Единицей измерения радиоактивности служит беккерель (Бк, Bq). Один беккерель равен одному распаду в секунду. Часто используют внесистемную единицу — кюри (Ки, Ci). Один кюри соответствует числу распадов в секунду в 1 грамме радия. 1 Ки = 3,7 . 10 10 Бк.

Широко известная внесистемная единица рентген (Р, R) служит для определения экспозиционной дозы. Один рентген соответствует дозе рентгеновского или гамма-излучения, при которой в 1 см 3 воздуха образуется 2 . 10 9 пар ионов (суммарный заряд ионов равен одной единице заряда в системе СГС). 1 Р = 2, 58 . 10 -4 Кл/кг.

Чтобы оценить действие излучения на вещество, измеряют поглощенную дозу, которая определяется как поглощенная энергия на единицу массы. Единица поглощенной дозы называется рад (от английского radiation absorbed dose). Один рад равен 100 эрг/г. В системе СИ используют другую единицу — грей (Гр, Gy). 1 Гр = 100 рад = 1 Дж/кг.

Биологический эффект различных видов излучения неодинаков. Это связано с отличиями в их проникающей способности и характере передачи энергии органам и тканям живого организма. Поэтому для оценки биологических последствий используют биологический эквивалент рентгена — бэр (в английском языке — rem, Roentgen Equivalent of Man). Доза в бэрах эквивалентна дозе в радах, умноженной на коэффициент качества излучения. Для рентгеновских, бета- и гамма-лучей коэффициент качества считается равным единице, то есть бэр соответствует раду. Для альфа-частиц коэффициент качества равен 20 (это означает, что альфа-частицы вызывают в 20 раз более сильное повреждение живой ткани, чем та же поглощенная доза бета- или гамма-лучей). Для нейтронов коэффициент составляет от 5 до 20 в зависимости от энергии. В системе СИ для эквивалентной дозы введена специальная единица, называемая зиверт (Зв, Sv). 1 Зв = 100 бэр. Эквивалентная доза в зивертах соответствует поглощенной дозе в греях, умноженной на коэффициент качества.

См. в номере на ту же тему

См. также статью С. Панкратова «Единицы измерения в радиационной физике». «Наука и жизнь» 1986 г., № 9.

Источник

Характеристики и единицы измерения радиоактивности и ионизирующих излучений

Активность (А) мера радиоактивности какого-либо количества РВ, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени, характеризующаяся количеством распадов ядер атомов в единицу времени; в системе СИ измеряется в беккерелях (Бк), 1Бк=1 расп/с. Внесистемная единица — кюри (Ки), 1Ки= 3,7·10 10 Бк. Различают активность поверхностную (на единицу площади – Бк/м 2 , Ки/м 2 ), объемную (на единицу объема – Бк/м 3 , Ки/м 3 ) и массовую (на единицу массы – Бк/кг, Ки/кг).

Период полураспада радиоактивного вещества (Т1/2)период (продолжительность) времени, в течение которого распадается половина всех атомов данного РВ (йод 131 — 8,1 суток, стронций 90 — 29 лет, цезий 137 — 30 лет, радий — 1590 лет, плутоний 239 — 24000 лет, уран 235 — 880 млн. лет, уран 238 — 4,47 млрд. лет и т.д.)

Мощность дозы излучения ( )— величина энергии ионизирующего излучения единицы массы РВ или радиоактивно загрязненной окружающей среды в единицу времени; в системе СИ изме-ряется в грей/час (Гр/ч), 1 Гр/ч = 1 Дж/кг • ч (1мГр/ч = 1 • 10 -3 Гр/ч, 1мкГр/ч = 1 • 10 -6 Гр/ч). Внесистемная единица — рад/ч (мрад/ч, мкрад/ч), 1 рад/ч = 0,01 Гр/ч = 1• 10 -2 Гр/ч.

Активностью и (или) мощностью дозы излучения оценивают уровень (степень) радиоактивного загрязнения элементов окружающей среды. Примерное соотношение между активностью и мощностью дозы облучения составляет 0,1 Гр/ч ≈ 1Ки/м 2 , 1рад/ч ≈ 0,1Ки/см 2 .

Читайте также:  Верстка как единица измерения

Доза облучения поглощенная (Д) величина энергии ионизирующего излучения, поглощенная единицей массы вещества (переданная веществу) за какой либо период времени; в системе СИ измеряется в Греях (Гр), 1Гр = 1 Дж/кг. Внесистемная единица — рад, 1 рад = 0,01 Гр. Поглощенная доза используется для принятия неотложных решений по защите людей.

Доза облучения эквивалентная (Н)— поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения; единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв), внесистемная единица – бэр, 1 бэр = 0,01 Зв

Взвешивающий коэффициент отдельного вида излучения (WR) при расчете эквивалентной дозы – множитель поглощенной дозы, учитывающий относительную эффективность данного вида излучения в индуцировании биологического (разлагающего) эффекта воздействия на живой организм; для различных видов излучения составляет: α – 20, β — 1-5, γ – 1, п — 5 – 20 (в зависимости от энергии).

Доза облучения эффективная (Е) величина, используемая как мера риска возникновения последствий облучения всего тела человека или отдельных его органов и определяется как сумма произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие им взвешивающие коэффициенты их радиационной чувствительности.

Взвешивающий коэффициент для тканей и органов при облучении (WТ) — коэффициент чувствительности разных органов и тканей к воздействию ионизирующих излучений (гонады – 0,2; костный мозг, кишечник, легкие, желудок – 0,12; щитовидная железа, печень, селезенка, почки, мышцы и все остальные внутренние органы и ткани – 0,05; кожный покров и костные поверхности – 0,01).

Критический орган или ткань – части организма или все тело, облучение которых в данных условиях причиняет наибольший ущерб здоровью данного лица или его потомства.

Зоны радиоактивного загрязнения (заражения) местности

И их параметры

Нормальный радиационный фон – мощность дозы излучения в окружающей среде, образовываемая естественными (природными) и искусственными (специально созданными для полезного применения) техногенными источниками ионизирующих излучений и соответс-твующая нормам радиационной безопасности; радиационный фон от 0,6 до 1,2 (1,4) мкГр/ч или 60-120 (140) мкрад/ч принято считать повышенным (аномальным), а свыше этого – радиационно опасным (радиоактивным заражением). В целом среднее значение суммарной годовой дозы облучения от естественных природных и техногенных источников ИИ составляет 2-3 мЗв (0,2-0,3 бэр).

Радиоактивное загрязнение (заражение) местности (РЗМ) – загрязнение (заражение) поверхности земли, приземного слоя атмосферы, водоемов и других объектов радиоактивными веществами в количестве или концентрациях (характеризуемых мощностью дозы ионизирующих излучений или активностью), превышающих уровни установленные нормами радиационной безопасности.

Радиоактивное загрязнение поверхности неснимаемое (фиксированное) – загрязнение РВ, которые не переносятся при контакте на другие предметы и не удаляются при дезактивации (специальной обработке)

Радиоактивное загрязнение поверхности снимаемое (нефиксированное) – загрязнение РВ, которые переносятся при контакте на другие предметы и удаляются при дезактивации.

Источники РЗМ – радиоактивные вещества или устройства, содержащие делящиеся материалы, выброс которых в окружающую среду при авариях на РОО или их применении при терактах и ядерных взрывах может привести или привело к радиоактивному загрязнению (заражению) местности.

Зона радиоактивного загрязнения (заражения) – территория или акватория, в пределах которой в результате выброса РВ или ядерного взрыва образовалось радиоактивное загрязнение (заражение); по степени радиационной опасности зараженную территорию или акваторию принято делить на несколько зон, условно ограничиваемых внешней и внутренней границами, характеризуемых при выбросе РВ мощностью дозы излучения на один час после выброса ( ) и дозой облучения за первый год (Дгод), а при ядерном взрыве* — мощностью дозы излучения на один час после взрыва ( ) и дозой облучения за время полного распада РВ ( ).

— мощность дозы излучения, измеренная на РЗМ в любое время (через несколько часов, суток и т.д.), и условно приведенная к одному часу после начала выброса РВ или ядерного взрыва; при выбросе РВ за первые сутки снижается (спадает) примерно в 2 раза, за 1 месяц – в 5 раз, за 3 месяца — в 10 раз, за 6 месяцев в — 40 раз, а за год – в 85 раз; при ядерном взрыве снижается каждые 7 часов в 10 раз (на 90%), что приводит к ее спаду через 2 суток в 100 раз, а через две недели – приблизительно снизится до 0,1 % (практически к нулю).

Зона радиационной опасности (М) – территория или акватория, в пределах которой при аварийном выбросе РВ образовалось радиоактивное загрязнение и условно ограничивающаяся ее внешней и внутренней границами, характеризующимися параметрами: мГр/ч и Гр; границы зоны М на топографические карты и схемы наносятся красным цветом.

Зона умеренного загрязнения (А) — территория или акватория, в пределах которой образовалось радиоактивное загрязнение и условно ограничивающаяся ее внешней и внутренней границами, характеризующимися параметрами при выбросе РВ: мГр/ч и Гр или ядерном взрыве (*) Гр/ч и Гр; границы зоны А на топографические карты и схемы наносятся синим цветом.

Зона сильного загрязнения (Б) — территория или акватория, в пределах которой образовалось радиоактивное загрязнение и условно ограничивающаяся ее внешней и внутренней границами, характеризующимися параметрами при выбросе РВ: мГр/ч и Гр или ядерном взрыве (*) Гр/ч и Гр; границы зоны Б на топографические карты и схемы наносятся зеленым цветом.

Зона опасного загрязнения (В) — территория или акватория, в пределах которой образовалось радиоактивное загрязнение и условно ограничивающаяся ее внешней и внутренней границами, характеризующимися параметрами при выбросе РВ: мГр/ч и Гр или ядерном взрыве (*) Гр/ч и Гр; границы зоны В на топографические карты и схемы наносятся коричневым цветом.

Зона чрезвычайно опасного загрязнения (Г) — территория или акватория, в пределах которой образовалось радиоактивное загрязнение и условно ограничивающаяся ее внешней и внутренней границами, характеризующимися параметрами при выбросе РВ: > 140мГр/ч и > 50 Гр или ядерном взрыве (*) > 8 Гр/ч и Гр и более ; границы зоны Г на топографические карты и схемы наносятся черным цветом.

Источник

Радиация. Чем и в каких единицах измерять.

Этот вопрос многих сводит с ума, потому как радиация, вроде, одна, а единиц измерения столько, что сразу все не запомнишь. Но даже если и запомнишь, то нужно знать потом, как, и где какую единицу применить на практике. И это кошмар для обычного человека.

Информацию на этот счёт найти можно, но она, зачастую, изложена в очень трудно усваиваемом виде. Что прочитал, что не читал, а спросить не у кого! Как в выражении детства: «Смотрю в книгу — вижу фигу!». Спокойно друзья, единомышленники, подписчики и читатели! Я вам помогу в этом вопросе, расскажу о сложном просто! Если готов, тогда давай разбираться!

Раньше понятие дозы применялось в медицине, для определения количества лекарств, необходимых для выздоровления. С открытием радиации понятие дозы стали применять для обозначения количества энергии, переданной или поглощённой веществом, для оценки нанесённого вреда. То есть доза — это количественное обозначение вреда от радиации.

ЭКСПОЗИЦИОННАЯ ДОЗА ГАММА- И РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. МОЩНОСТЬ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ ДОЗЫ.

Экспозиционная доза гамма- и рентгеновского излучения — это такое количество энергии от гамма- и рентгеновского излучения, потраченное на ионизацию одного кубического сантиметра сухого воздуха, при нормальных условиях, с образованием в этом объёме определённого числа пар ионов одинакового знака, к массе воздуха в этом объёме. Другими словами количественная сторона.

Есть один кубический объём воздуха. На него воздействовало жёсткое гамма- или рентгеновское-излучение. Потом источник излучения убрали, и тут, сколько воздух нахватал этих гамма-квантов или гамма-фотонов, и сколько в результате этого образовалось ионов воздуха с одним знаком в этом объёме, то и есть экспозиционная доза. То есть, тут доза представлена, как ущерб воздуху в образовавшихся ионах.

Единица измерения — Рентген.

Она хоть и понятная всем, и мне в том числе, но она теперь внесистемная и в расчётах используется редко. Но она мне нравится.

1 Рентген — это доза, при которой в результате полного ионизационного поглощения в 1 кубическом сантиметре воздуха, при нормальных условиях, образуются ионы с общим зарядом 3•10(-10 степени) Кулон каждого знака.

Системной единицей измерения экспозиционной дозы является выражение, представленное в виде:

В нём экспозиционная доза показывает количество излучения, вызывающее ионизацию и определяется как суммарный заряд всех ионов одного знака в Кулонах в некотором объёме воздуха, отнесённой к массе воздуха в этом объёме.

1Кл/кг= 3880 Рентген.

Но я, если честно, ещё пока не встречал эту системную единицу. Использую пока старую.

Прибор, показывающий экспозиционную дозу гамма- или рентгеновского-излучения называется — дозиметр. Пример ИД-11, ИД-1.

Источник