Меню

Единицы измерения активности радиоактивных веществ



Единицы измерения радиоактивного излучения

Многие сталкиваются с трудностями при определении единиц измерения радиоактивного излучения и практическом использовании полученных значений. Сложности возникают не только из-за их большого разнообразия: беккерели, кюри, зиверты, рентгены, рады, кулоны, ремы и др., но и из-за того, что не все используемые величины связаны между собой кратными соотношениями и при необходимости могут переводиться из одних в другие.

Как разобраться?

Все довольно просто, если отдельно рассматривать единицы, связанные с радиоактивностью, как физическим явлением, и величины, измеряющие воздействие этого явления (ионизирующего излучения) на живые организмы и окружающую среду. А также, если не забывать о внесистемных единицах и единицах радиоактивности, действующих в системе СИ (Международная система единиц), которая была введена в 1982 году и обязательна к использованию во всех учреждениях и предприятиях.

Внесистемная (старая) единица измерения радиоактивности

Кюри (Ки) – первая единица радиоактивности, измеряющая активность 1 грамма чистого радия. Введенная с 1910 года и названная в честь французских ученых К. и М. Кюри, она не связана с какой-либо системой измерения и в последнее время утратила свое практическое значение. В России же кюри, несмотря на действующую систему СИ, разрешенная к использованию в области ядерной физики и медицины без срока ограничения.

Единицы радиоактивности в системе СИ

В СИ используется другая величина – беккерель (Бк), которая определяет распад одного ядра в секунду. Беккерель более удобен в расчетах, чем кюри, поскольку имеет не такие большие значения и позволяет без сложных математических действий по радиоактивности радионуклида определить его количество. Высчитав количество распадов 1 г радона, легко установить соотношение между Ки и Бк: 1 Ки = 3,7*1010 Бк, а также определить активность любого другого радиоактивного элемента.

Измерение ионизирующих излучений

С открытием радия было обнаружено, что излучение радиоактивных веществ влияет на живые организмы и вызывает биологические эффекты, сходные с действием рентгеновского облучения. Появилось такое понятие, как доза ионизирующего излучения – величина, которая позволяет оценивать воздействие радиационного облучения на организмы и вещества. В зависимости от особенностей облучения, выделяют эквивалентную, поглощенную и экспозиционную дозы:

  1. Экспозиционная доза – показатель ионизации воздуха, возникающей под действием гамма- и рентгеновских лучей, определяется количеством образовавшихся ионов радионуклидов в 1 куб. см. воздуха при нормальных условиях. В системе СИ она измеряется в кулонах (Кл), но существует и внесистемная единица – рентген (Р). Один рентген – большая величина, поэтому удобнее на практике использовать ее миллионную (мкР) или тысячную (мР) доли. Между единицами экспозиционной дозы установлено следующее соотношения: 1 Р = 2, 58.10-4 Кл/кг.
  2. Поглощенная доза – энергия альфа-, бета- и гамма-излучения, поглощенная и накопленная единицей массы вещества. В международной системе СИ для нее введена следующая единица измерения – грей (Гр), хотя до сих пор в отдельных областях, например в радиационной гигиене и в радиобиологии широко используется внесистемная единица – рад (Р). Между этими величинами имеется такое соответствие: 1 Рад = 10-2 Гр.
  3. Эквивалентная доза – поглощенная доза ионизирующего излучения, учитывающая степень его воздействия на живую ткань. Поскольку одинаковые дозы альфа-, бета- или гамма-излучения оказывают разный биологический ущерб, введен так называемый КК –коэффициент качества. Для получения эквивалентной дозы необходимо поглощенную дозу, полученную от определенного вида излучения, умножить на этот коэффициент. Измеряется эквивалентная доза в берах (Бэр) и зивертах (Зв), обе эти единицы взаимозаменяемы, переводятся из одной в другую таким образом: 1 Зв = 100 Бэр (Рем).

В системе СИ используется зиверт – эквивалентная доза конкретного ионизирующего излучения, поглощенная одним килограммом биологической ткани. Для пересчета греев в зиверты следует учесть коэффициент относительной биологической активности (ОБЭ), который равен:

  • для альфа-частиц – 10-20;
  • для гамма- и бета-излучения – 1;
  • для протонов – 5-10;
  • для нейтронов со скоростью до 10 кэВ – 3-5;
  • для нейтронов со скоростью больше 10 кэВ: 10-20;
  • для тяжелых ядер – 20.

Бэр (биологический эквивалент рентгена) или рем (в английском языке rem – Roentgen Equivalent of Man) – внесистемная единица эквивалентной дозы. Поскольку альфа-излучение наносит больший ущерб, то для получения результата в ремах, необходимо измеренную радиоактивность в радах умножить на коэффициент, равный двадцати. При определении гамма- или бета-излучения перевод величин не требуется, поскольку ремы и рады равны друг другу.

Источник

Активность радиоактивного источника

Акти́вность радиоакти́вного исто́чника — число элементарных радиоактивных распадов в единицу времени [1] .

Содержание

Производные величины

Удельная активность — активность, приходящаяся на единицу массы вещества источника.

Объёмная активность — активность, приходящаяся на единицу объёма источника. Удельная и объёмная активности используются, как правило, в случае, когда радиоактивное вещество распределено по объёму источника.

Поверхностная активность — активность, приходящаяся на единицу площади поверхности источника. Эта величина применяется для случаев, когда радиоактивное вещество распределено по поверхности источника.

Единицы измерения активности

В Международной системе единиц (СИ) единицей активности является беккерель (русское обозначение: Бк; международное: Bq); 1 Бк = с −1 . В образце с активностью 1 Бк происходит в среднем 1 распад в секунду.

Внесистемными единицами активности являются:

  • кюри (русское обозначение: Ки; международное: Ci); 1 Ки = 3,7·10 10 Бк (точно).
  • резерфорд (русское обозначение: Рд; международное: Rd); 1 Рд = 10 6 Бк (точно). Единица используется редко.

Удельная активность измеряется в беккерелях на килограмм (Бк/кг, Bq/kg), иногда Ки/кг и т. д. Системная единица объёмной активности — Бк/м³, часто используются также Бк/л. Системная единица поверхностной активности — Бк/м², часто используются также Ки/км² ( 1 Ки/км² = 37 кБк/м² ).

Существуют также устаревшие внесистемные единицы измерения объёмной активности (применяются только для альфа-активных нуклидов, обычно газообразных, в частности для радона):

  • махе; 1 махе = 13,5 кБк/м 3 ;
  • эман; 1 эман = 0,1 нКи/л = 3,7 Бк/л = 3700 Бк/м 3 .

Зависимость активности от времени

Активность (или скорость распада), то есть число распадов в единицу времени, согласно закону радиоактивного распада зависит от времени следующим образом:

A ( t ) = − d N d t = λ N = ln ⁡ 2 T 1 / 2 N 0 2 − t / T 1 / 2 = ln ⁡ 2 T 1 / 2 m μ N A 2 − t / T 1 / 2 = A 0 2 − t / T 1 / 2 , <\displaystyle A(t)=-<\frac

>=\lambda N=<\frac <\ln 2>>>\,N_<0>\,2^<-t/T_<1/2>>=<\frac <\ln 2>>>\,<\frac <\mu >>\,N_\,2^<-t/T_<1/2>>=A_<0>\,2^<-t/T_<1/2>>,>

Здесь предполагается, что в образце не появляются новые ядра данного радионуклида, в противном случае зависимость активности от времени может быть более сложной. Так, хотя период полураспада радия-226 всего 1600 лет , активность 226 Ra в образце урановой руды совпадает с активностью урана-238 в течение почти всего времени существования образца (кроме первых 1-2 миллионов лет до установления векового равновесия, когда активность радия даже растёт).

Вычисление активности источника

Зная период полураспада ( T1/2 ) и молярную массу ( μ ) вещества, из которого состоит образец, а также массу m самого образца, можно вычислить значение числа распадов, произошедших в образце за период времени t по следующей формуле (полученной из уравнения радиоактивного распада):

N ( t ) = N 0 ( 1 − 2 − t / T 1 / 2 ) , <\displaystyle N(t)=N_<0>\left(1-2^<-t/T_<1/2>>\right),>

где N 0 = m μ N A <\displaystyle N_<0>=<\frac <\mu >>N_> — начальное количество ядер [2] . Активность равна (с точностью до знака) производной по времени от N(t) :

A = − d N ( t ) / d t = N 0 ln ⁡ 2 T 1 / 2 ⋅ 2 − t / T 1 / 2 . <\displaystyle A=-dN(t)/dt=<\frac \ln 2>>>\cdot 2^<-t/T_<1/2>>.>

Если период полураспада велик по сравнению с временем измерений ( t ≪ T 1 / 2 ) , <\displaystyle (t\ll T_<1/2>),> активность можно считать постоянной. В этом случае формула упрощается:

A = N 0 ln ⁡ 2 T 1 / 2 . <\displaystyle A=<\frac \ln 2>>>.>

При этом удельная активность

a = A m = N A ln ⁡ 2 μ ⋅ T 1 / 2 . <\displaystyle a=<\frac >=<\frac <\mu \cdot T_<1/2>>>.>

Величина λ = ln ⁡ 2 T 1 / 2 <\displaystyle \lambda =<\frac <\ln 2>>>> называется константой распада (или постоянной распада) радионуклида. Обратная ей величина τ = 1 / λ = T 1 / 2 ln ⁡ 2 <\displaystyle \tau =1/\lambda =<\frac ><\ln 2>>> называется временем жизни (совпадает с периодом полураспада с точностью до коэффициента 1/ln 2 ≈ 1/0,69 ≈ 1,44 ; её физический смысл — время, в течение которого количество радионуклида уменьшается в е раз).

Зачастую на практике приходится решать обратную задачу — определять период полураспада радионуклида, из которого состоит образец. Один из методов решения этой задачи, подходящий для коротких периодов полураспада, — измерения активности исследуемого препарата через различные промежутки времени. Для определения длинных периодов полураспада, когда активность за время измерения практически постоянна, необходимо измерить активность и количество атомов распадающегося радионуклида [3] :

T 1 / 2 = N 0 ln ⁡ 2 A . <\displaystyle T_<1/2>=<\frac \ln 2>>.>

Примеры

  • Удельная активность радия-226 — 1 Ки/г.
  • Типичная объёмная активность радона в воздухе над материками — 10…100 Бк/м³.
  • Поверхностная активность цезия-137 в 30-километровой зоне вокруг Чернобыльской АЭС достигает десятков Ки/км².

Примечания

  1. ↑Активность радиоактивного источника // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М. : Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: Ааронова — Бома эффект — Длинные линии. — С. 39. — 707 с. — 100 000 экз.
  2. ↑ Здесь предполагается, что вещество состоит либо из одинаковых радиоактивных атомов, либо из молекул, в каждой из которых содержится ровно один радиоактивный атом. В противном случае N необходимо домножить на коэффициент ν , равный среднему количеству радиоактивных атомов данного вида, приходящемуся на одну молекулу рассматриваемого вещества. Например, для сверхтяжёлой (тритиевой) воды T2O при вычислении активности трития ν = 2 , а для природного калия при вычислении активности калия-40 (содержание которого в природной смеси изотопов равно 0,0117 %) этот коэффициент равен 1,17×10 −4 .
  3. Фиалков Ю. Я. Применение изотопов в химии и химической промышленности. — Киев: Техніка, 1975. — С. 52. — 240 с. — 2000 экз.

Литература

  • Применения ядерной химии и изотопных методов (Методы изотопного разбавления) // Основные законы химии: В 2-х томах. Пер. с англ / Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. — М: Мир, 1982. — Т. II. — С. 428–429. — 652 с.

См. также

Что такое wiki2.info Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. wiki2.info является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).

Источник

Вопрос 5.Активность,виды активности,основной закон радиоактивного распада,выраженный через активность и переиод полураспада

Вопрос 5.Активность,виды активности,основной закон радиоактивного распада,выраженный через активность и переиод полураспада

Активность – это мера количества радиоактивного вещества, которая выражается числом радиоактивных превращений (распадов ядер) в единицу времени(или скорость ядер,распавшихся в единицу времени).Единицей активности в системе СИ служит беккерель(Бк,Bq).1 Бк-такое количество радионуклидов,в котором за одну секунду проиходит один распад.

Виды активности:удельная активность-активность,приходящая на единицу массы вещества(Бк/кг,Ки/кг);объемная активность-активность,приходящая на единицу объема вещества(Бк/л,Ки/л,Бк/м 3 ,Ки/м 3 );поверхностная активность-отношение активности радионуклида,на которой находится радионуклид(Бк/м 2 ,Ки/м 2 )

Основной закон радиоактивного распада,выраженный через активность и период полураспада:

где А-активность,А-скорость распада в начальный момент времени t=0,е-постоянная распада(=ln2)

Вопрос №6.Ионизирующие излучения и их характеристики.

Ионизирующее излучение— это электромагнитные излучения, которые создаются при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образуют при взаимодействии со средой ионы различных знаков.

При радиоактивном распаде имеют место три основных вида ионизирующих излучений: альфа , бета и гамма.

Альфа-частица— это положительно заряженные ионы гелия, образующиеся при распаде ядер, как правило, тяжелых естественных элементов (радия, тория и др.). Эти лучи не проникают глубоко в твердые или жидкие среды, поэтому для защиты от внешнего воздействия достаточно защититься любым тонким слоем, даже листком бумаги.

Бета-излучениепредставляет собой поток электронов, образующихся при распаде ядер как естественных, так и искусственных радиоактивных элементов. Бета-излучения обладают большей проникающей способностью по сравнению с альфа-лучами, поэтому и для защиты от них требуются более плотные и толстые экраны. Разновидностью бета-излучений, образующихся при распаде некоторых искусственных радиоактивных элементов, являются. позитроны. Они отличаются от электронов лишь положительным зарядом, поэтому при воздействии на поток лучей магнитным полем они отклоняются в противоположную сторону.

Читайте также:  Единицы измерения длины 5 класс самостоятельная работа

Гамма-излучение, представляют собой жесткие электромагнитные колебания, образующиеся при распаде ядер многих радиоактивных элементов. Эти лучи обладают гораздо большей проникающей способностью. Поэтому для экранирования от них необходимы специальные устройства из материалов, способных хорошо задерживать эnи лучи (свинец, бетон, вода).Ионизирующий эффект действия гамма-излучения обусловлен в основном как непосредственным расходованием собственной энергии, так и ионизирующим действием электронов, выбиваемых из облучаемого вещества.

Рентгеновское излучениеобразуется при работе рентгеновских трубок, а также сложных электронных установок. По характеру рентгеновские лучи во многом сходны с гамма-лучами и отличаются от них происхождением и иногда длиной волны: рентгеновские лучи, как правило, имеют большую длину волны и более низкие частоты, чем гамма-лучи. Ионизация вследствие воздействия рентгеновских лучей происходит в большей степени за счет выбиваемых ими электронов и лишь незначительно за счет непосредственной траты собственной энергии. Эти лучи также обладают значительной проникающей способностью.

Нейтронное излучениепредставляет собой поток нейтральных, то есть незаряженных частиц нейтронов (n) являющихся составной частью всех ядер, за исключением атома водорода. Они не обладают зарядами, поэтому сами не оказывают ионизирующего действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходят за счет взаимодействия нейтронов с ядрами облучаемых веществ. Облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть получать так — называемую наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение образуется при работе ускорителей элементарных частиц, ядерных реакторов и т. д. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью. Задерживаются нейтроны веществами, содержащими в своей молекуле водород (вода, парафин и др.).

Дозиметрические величины, единицы измерения

Величины и их символы В СИ Внесистемные Соотношение между единицами
Активность, А-мера радиоактивности. Характеризует скорость ядерных превращений (распада) радионуклидов Бк — беккерель Кu- кюри 1 Бк= 1расп/с=2.7*10 -11 Ku; 1Ки=3.7х10 10 Бк;
Экспозиционная доза, Х-мера ионизации воздуха. Характеризует потенциальную возможность поля ИИ к облучению тел (вещества). Кл/кг — кулон на килограмм Р — рентген 1Кл/кг=3.88х10 3 Р;lР=2,58*10 -4 Кл/кг = 2.08х10 9 пар ионов в 1см 3 воздуха; 1Р=0.88 рад — в воздухе; 1Р=0.93 рад — в ткани;
Поглощенная доза, Д-мера радиационного эффекта облучения. Характеризует энергию излучения, переданную телу определенной массы. Фундаментальная дозиметрическая величина. Гр — грей Рад-рад (радиационная адсорбированная доза) 1Гр = 1Дж/кг = 100рад; 1рад = 100 эрг/г = 10 -2 Гр;
Эквивалентная доза, Н-мера биологического эффекта облучения в зависимости от вида ИИ. Произведение поглощенной дозы данного вида излучения на соответствующий взвешивающий коэффициент WR(коэфф. качества излучения) 1 Зв — зиверт Бэр-бэр (биологический эквивалент рада) 1Зв-1 ГpW=100 бэp; 1бэр = 1Рад W=10 -2 3в;
Эффективная доза, Е — мера риска возникновения отдаленных последствий облучения с учетом радиочувствительности различных органов. Сумма произведений эквивалентной дозы Нтв органе на соответствующий взвешивающий коэффициентWт для органа (ткани) Е=SWтНт Зв — зиверт Бэр-бэр
Мощность дозы — приращение дозы (поглощенной, эквивалентной, эффективной) за интервал времени к этому интервалу: Р=dД/dt; (Д=∫P(t)dt). За единицу времени могут приниматься секунда, час, сутки, год: Гр/час; Зв/час; рад/с; и т.д.

1) Ранее определялся как коэфф. качества излучения и обозначался Qили К.

В практике дозиметрических измерений могут также широко использоваться:

— эффективная коллективная, полувековая и другие дозы;

— десятичные кратные и дольные части указанных единиц — дека, гекто, кило, мега, деци, санти, милли, микро и т. д.;

— активность – удельная (Бк/кг), объемная (мкКu/литр), поверхостная (мкКu/см 2 ) и т. д.

Вопрос 20. Требования к ограничению облучения.

Население подвергается внешнему и внутреннему облучению ионизирующим излучением природных и искусственных источников. К природным источникам относятся космическое излучение и природные радионуклиды, содержащиеся в окружающей среде и поступающие в организм человека с воздухом, водой и пищей. Искусственные источники излучения разделяются на медицинские (диагностические и радиотерапевтические процедуры) и техногенные (искусственные и специально сконцентрированные человеком природные радионуклиды, генераторы ионизирующего излучения и др.).

В отношении всех источников облучения населения следует принимать меры как по снижению дозы излучения у отдельных лиц, так и по уменьшению числа лиц, подвергающихся облучению.

Следует различать техногенные источники, находящиеся под контролем или в процессе нормальной эксплуатации, и источники, находящиеся вне контроля (утерянные, рассеянные в окружающей среде в результате радиационной аварии и др.).

Ограничение облучения техногенными источниками.

Годовая доза облучения у населения от всех техногенных источников и условиях их нормальной эксплуатации не должна превышать основные дозовые пределы.

Ограничение облучения населения природными источниками

Допустимое значение эффективной дозы, обусловленной суммарным воздействием природных источников ионизирующего излучения, для населения не устанавливается. Снижение облучения населения достигается путем установления системы ограничений на облучение населения от отдельных природных источников.

При проектировании новых зданий жилищного и общественного назначения должно быть предусмотрено, чтобы среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность изотопов радона и торона в воздухе помещений не превышала 100 Бк/м 3 ,а мощность дозы гамма-излучения не превышала мощности дозы на открытой местности более чем на 0,3 МКЗв/ч.

В эксплуатируемых зданиях среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность изотопов радона в воздухе жилых помещений не должна превышать 200Бк/м 3 .Защитные мероприятия должны проводиться также, если мощность дозы гамма-излучения в помещениях превышает мощность дозы на открытой местности более чем на 0,3 мкЗв/ч. Вопрос о переселении жильцов рассматривается, если практически невозможно снизить это превышение до значений ниже 0,6 мкЗв/ч.

Удельная эффективная активность (Аэфф)естественных радионуклидов в строительных материалах, добываемых на их месторождениях (щебень, гравий, песок, бутовый и пилонный камень, цементное и кирпичное сырье и пр.) или являющихся побочным продуктом промышленности, а также отходы промышленного производства, используемые для изготовления строительных материалов (золы, шлаки и пр.), не должна превышать:

• для материалов, используемых во вновь строящихся жилых и общественных зданиях (I класс) Аэфф 370 Бк/кг

• для материалов, используемых в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных сооружений (II класс): Аэфф 740 Бк/кг;

• для материалов, используемых в дорожном строительстве вне населенных пунктов (III класс): Аэфф 2,8 кБк/кг.

При Аэфф > 2,8 кБк/кг вопрос об использовании материалов решается в каждом случае отдельно по согласованию с федеральным органом Госсанэпиднадзора.

Эффективная доза за счет естественных радионуклидов в питьевой воде не должна превышать 0,2 мЗв/год.

Ограничение медицинского облучения населения

Принципы контроля и ограничения радиационных воздействий в медицине основаны на получении необходимой и полезной для больного диагностической информации или терапевтического эффекта при минимально возможных уровнях облучения. При этом не устанавливаются предельные дозовые значения и используются принципы обоснования по показаниям радиологических медицинских процедур и оптимизации мер защиты.

Вопрос 21.Радиоактивное загрязнение местности РБ после аварии на ЧАЭС.Краткая хар-ка радионуклидов чернобыльского выброса( 131 I, 137 Cs, 90 Sr, 239 Pu, 241 Am)

Выброс радиоактивных веществ состоял из аэрозолей,газов и топлива,измельченного до микроскопичееских частиц.Газообразные вещ-ва(криптон и ксенон) практически полностью оказались выброшенными в атмосферу из ядерного реактора.В начальный период после катастрофы 131 Iповысилась мощность экспозиционной дозы гамма-излучения.Это радиоактивное излучение йодом назвали «йодно-нептуниевый удар».Являясь бета- и гамма-излучателем йод 131 наход.в аэрозольном состоянии,нанес удар по щитовидной железе людей с дефицитом йода.Период биолог.полувыведения из чел-ка=138 суткам.Период полураспада =8,05 суток.

Цезий 137-загрязнил 23% территории,строонций 90-загрязнил 10%,плутоний 238,239,240-загрязнили 2%.

Полностью оказались радиоактивно загрязненными Гомельская и Могилевская области.

Цезий-137 закрепляется в бедных калием почвах.В организм человека поступает через желудочно-кишечный тракт и накапливается в мышцах(80%)и в костях(8%).Период полураспада =30 лет.

Стронций-90 накапливается в костях;конкурирует с Ca.Некоторое накопление происходит в почках,слюнной и щитовидной железах,в легких.Период полураспада 29 лет.

Плутоний-239 поглощается кровью,опасен при попадании в органы дыхания,желудочно-кишечный тракт и на поврежденную кожу.Также попадает в костный мозг,подавляя систему кроветворения.Период полураспада-24065 лет.

Америций-241 хорошо растворим в воде,значит,что будет активно поступать в организм чел-ка с водой,растительной пищей,животными продуктами.Период полураспада 432 года.

Горизонтальная миграция радионуклидов означает распространение радионуклидов вместе с пылью засчет ветра.Частично радионуклиды смываются дождевыми и паводковыми водами.

Вертикальная миграция радионуклидов происходит засчет адсобции и адгезии.Адсорбция-увеличение концентрации растворенного вещества у поверхности почвы.Адгезия-возникновение связи между поверхностыми слоями двух инородных тел.

Ой вопрос.Радиопротекторы

Радиопротекторы — вещества, снижающие генетические и физиологические эффекты радиации.

Радиопротекторы используются лишь с целью профилактики и облегчают течение лучевой болезни. Введение радиопротекторов после облучения оказывается неэффективным. Условно радиопротекторы можно разбить на две группы: 1) радиопротекторы кратковременного, одномоментного действия, которые вводят в организм за короткий промежуток времени до облучения, и 2) радиопротекторы пролонгированного действия, которые вводят многократно, обычно небольшими дозами до лучевого воздействия. Радиопротекторы используются лишь с целью профилактики и облегчают течение лучевой болезни. Введение радиопротекторов после облучения оказывается неэффективным.

Условно радиопротекторы можно разбить на две группы: 1) радиопротекторы кратковременного, одномоментного действия, которые вводят в организм за короткий промежуток времени до облучения, и 2) радиопротекторы пролонгированного действия, которые вводят многократно, обычно небольшими дозами до лучевого воздействия.

Биологическое оружие

Зона биологического заражения – территория, подвергшаяся непосредственному воздействию биологического оружия, и территория, на которой распространились биологические рецептуры и зараженные кровососущие переносчики инфекционных заболеваний.

Очаг биологического поражения – территория, в пределах которой в результате применения биологического оружия произошли массовые поражения людей и сельскохозяйственных животных и растений. Он может образовываться как в зоне биологического заражения, так и в результате распространения инфекционных заболеваний за границы зоны заражения.

Очаг комбинированного поражения (ОКП) – территория, в границах которой в результате одновременного или последовательного воздействия двух или более поражающих факторов чрезвычайных ситуаций мирного или военного времени произошли массовые и преимущественно комбинированные поражения людей, животных и растений, а также разрушения и повреждения зданий и сооружений.

Тиф– это бактериальная инфекция, которая поражает сначала кишечник, затем распространяется на печень, селезенку и желчный пузырь. Это высоко заразное заболевание, передающееся через воду и пищу, содержащие возбудителя. Даже выздоровевший после тифа человек может в течение многих лет оставаться носителем бактерий, вызывающих тиф.

Гепатит А – вирусная инфекция, типичная причина воспаления печени во всем мире. Заражение происходит в основном через загрязненные продукты питания и воду. Играют роль непосредственный контакт с больным, а также пользование одной посудой и общим туалетом. Вирус может сохраняться на руках человека несколько часов, а на пище при комнатной температуре еще дольше.

Гепатит В – это системное вирусное заболевание, которое характеризуется поражением печени и различными внепеченочными проявлениями.

Гепатит C – это инфекционное заболевание печени, вызываемое вирусом гепатита С. Чтобы заражение вирусом гепатита C осуществилось, необходимо чтобы материал, содержащий вирус (кровь инфицированного человека) попал в кровяное русло другого человека.

Грипп – это вирусная инфекция, поражающая нос, горло и иногда легкие. Как правило, для практически здоровых людей грипп неопасен.

Клещевой энцефалит – это вирусное, природно-очаговое (характерное только для определенных территорий) заболевание с преимущественным поражением центральной нервной системы. Разносчиками инфекции являются иксодовые клещи, вирус передается при укусе больного клеща. Инфекция также поражает и животных — грызунов, домашний скот, обезьян, некоторых птиц.

Краснуха является вирусной инфекцией, при которой на теле появляется сыпь, сходная с сыпью при обычной кори. Но в отличие от кори, которая представляет собой серьёзное, зачастую угрожающее жизни заболевание, краснуха менее опасна.

Малярия представляет собой серьёзное инфекционное заболевание, в основном передающееся человеку комарами вида Anopheles. Кроме того, это заболевание может передаваться от матери к плоду, при переливании заражённой крови и через контакт с кровью инфицированного человека (например, при повторном использовании шприцов наркоманами).

Читайте также:  Какова точность измерения штангенциркулем ответы

Менингит – это воспаление мягких оболочек вокруг головного и спинного мозга, которое может быть вызвано бактериями и вирусами. Бактериальный менингит и менингококковая септицемия являются очень серьезными заболеваниями и нуждаются в срочном лечении антибиотиками.

Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) – заболевание, которое поражает систему защиты организма от инфекций. Даже самая незначительная инфекция, от которой здоровый организм может легко избавиться, у больных СПИД может привести к серьезным последствиям.

Столбняк – это инфекционное заболевание, которое поражает нервную систему. Столбняк попадает в организм через рану или порез. Бактерии могут попасть в организм даже через небольшие царапины и ранки, но особенно опасны глубокие раны от гвоздей или лезвий. Бактерии столбняка есть везде: их часто находят в почве, пыли и навозе. Столбняк приводит к спазму жевательных и дыхательных мышц.

Холера – это заболевание пищеварительной системы, вызываемой бактерией Vibrio cholerae. В развитых странах (в Европе, США, Австралии) холера встречается чрезвычайно редко, однако в других регионах мира (многие страны Азии, Африки, Южной Америки) она все еще довольно распространена.

№38.ЧС, вызванные болезнями и вредителями с/х растений.

Болезнь растений – это нарушение нормального обмена веществ клеток, органов и целого растения под влиянием фитопатогена или неблагоприятных условий среды, приводящее к снижению продуктивности растений или полной их гибели.

Известно более 68 000 видов болезнетворных микробов и вредителей, которые способны повреждать растения и таким образом снижать урожай.

Классификация болезней растений производится по следующим признакам:

— место или фаза развития растений (болезни семян, всходов, рассады, взрослых растений);

— место проявления (местные, локальные, общие);

— течение (острые, хронические);

— причина возникновения (инфекционные, неинфекционные).

Неинфекционные заболевания растений в основном вызываются дисбалансом или дефицитом отдельных микроэлементов в почве, а также климатическими условиями, состояние погоды и т.п.

Инфекционные заболевания растений в основном вызываются бактериями, вирусами и грибками.

Все потологичесике изменения в растениях проявляются в разнообразных формах и подразделяются на основные типы: гнили, мумификация, увядание, некрозы, налеты, наросты и др.

№39.Физические загрязнения среды связаны с изменениями физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды.

Механическое загрязнение – это засорение среды агентами, оказывающими главным образом неблагоприятное механическое воздействие. Это, в основном, различные виды отходов

Наиболее опасные последствия:

Проблема захоронения и нейтрализации отходов в большинстве стран мира остается нерешенной. Вместе с тем, некоторые пути, хотя бы уменьшения количества отходов имеются и частично реализованы в Республике Беларусь:

Тепловое загрязнение

Учеными мира отмечается глобальное потепление климата, которое будет продолжаться. Истинные причины потепления абсолютно точно не установлены, но считается, что это могут быть как естественные, так и антропогенные.

По мнению ученых основными причинами потепления климата являются:

Считается, что решающую роль в потепление климата вносит «парниковый» эффект. Если темпы выброса углекислого газа в атмосферу сохранятся, то температура на Земле за 21 столетие повысится в среднем на 3,50С, по другим данным не менее чем на 50С. А пока среднегодовая температура на земном шаре повысилась на 0,60С.

Опасными процессами и явлениями для живой природы в результате потепления климата можно считать:

исчезновение одних видов флоры и фауны и рост количества других, что приведет к нарушению биологического и экологического равновесия; нарушение экологического равновесия, что может вызвать эпидемии с непредска­зуемыми последствиями; сокращение срока жизни особей фауны, изменение их поведения и их постепенная гибель; изменение газового состава атмосферы с непредсказуемыми последст­виями для жизнедеятельности всего живого; смещение климатических зон; рост количества отдельных стихийных бедствий в различных частях земного шара (засух, наводнений, бурь, ураганов, пожаров и др.); массовое переселение людей из затапливаемых территорий (за счет поднятия уровня Мирового океана до 1,5 м будет затоплена территория, где проживает более
1 миллиарда человек); спад производства сельскохозяйственной продукции; сокращение количества лесов; сокращение рыбных запасов; рост количества людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы; рост тепловых и солнечных ударов людей; засоление подземных источников пресной воды и др.

В результате возникнут проблемы со здоровьем у людей, будет сокращаться их продолжительность жизни. Возникнут проблемы и с развитием экономики.

Шумовое загрязнение

Шумом принято считать всякий нежелательный для человека звук, не несущий полезной информации. Известно, что естественные шумы человеку необходимы (шум, деревьев, воды и т.п.), однако искусственные шумы опасны для человека и животного мира.

Источниками шумов являются: автотранспорт, трамваи, желез-нодорожный транспорт, предприятия, инженерная и военная техника, летящие самолеты, бытовая техника и т.д.

Допустимый уровень шума в квартире 40 дБ днем и
30 дБ ночью, санитарный порог 55 дБ. Санитарными нормами определены допустимые уровни с учетом диапазона частот и времени воздействия.

Вопрос 5.Активность,виды активности,основной закон радиоактивного распада,выраженный через активность и переиод полураспада

Активность – это мера количества радиоактивного вещества, которая выражается числом радиоактивных превращений (распадов ядер) в единицу времени(или скорость ядер,распавшихся в единицу времени).Единицей активности в системе СИ служит беккерель(Бк,Bq).1 Бк-такое количество радионуклидов,в котором за одну секунду проиходит один распад.

Виды активности:удельная активность-активность,приходящая на единицу массы вещества(Бк/кг,Ки/кг);объемная активность-активность,приходящая на единицу объема вещества(Бк/л,Ки/л,Бк/м 3 ,Ки/м 3 );поверхностная активность-отношение активности радионуклида,на которой находится радионуклид(Бк/м 2 ,Ки/м 2 )

Основной закон радиоактивного распада,выраженный через активность и период полураспада:

где А-активность,А-скорость распада в начальный момент времени t=0,е-постоянная распада(=ln2)

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.

Читайте также:  Геодезический инструмент для измерения углов наклона местности

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

Единицы измерения радиоактивного излучения

Многие сталкиваются с трудностями при определении единиц измерения радиоактивного излучения и практическом использовании полученных значений. Сложности возникают не только из-за их большого разнообразия: беккерели, кюри, зиверты, рентгены, рады, кулоны, ремы и др., но и из-за того, что не все используемые величины связаны между собой кратными соотношениями и при необходимости могут переводиться из одних в другие.

Как разобраться?

Все довольно просто, если отдельно рассматривать единицы, связанные с радиоактивностью, как физическим явлением, и величины, измеряющие воздействие этого явления (ионизирующего излучения) на живые организмы и окружающую среду. А также, если не забывать о внесистемных единицах и единицах радиоактивности, действующих в системе СИ (Международная система единиц), которая была введена в 1982 году и обязательна к использованию во всех учреждениях и предприятиях.

Внесистемная (старая) единица измерения радиоактивности

Кюри (Ки) – первая единица радиоактивности, измеряющая активность 1 грамма чистого радия. Введенная с 1910 года и названная в честь французских ученых К. и М. Кюри, она не связана с какой-либо системой измерения и в последнее время утратила свое практическое значение. В России же кюри, несмотря на действующую систему СИ, разрешенная к использованию в области ядерной физики и медицины без срока ограничения.

Единицы радиоактивности в системе СИ

В СИ используется другая величина – беккерель (Бк), которая определяет распад одного ядра в секунду. Беккерель более удобен в расчетах, чем кюри, поскольку имеет не такие большие значения и позволяет без сложных математических действий по радиоактивности радионуклида определить его количество. Высчитав количество распадов 1 г радона, легко установить соотношение между Ки и Бк: 1 Ки = 3,7*1010 Бк, а также определить активность любого другого радиоактивного элемента.

Измерение ионизирующих излучений

С открытием радия было обнаружено, что излучение радиоактивных веществ влияет на живые организмы и вызывает биологические эффекты, сходные с действием рентгеновского облучения. Появилось такое понятие, как доза ионизирующего излучения – величина, которая позволяет оценивать воздействие радиационного облучения на организмы и вещества. В зависимости от особенностей облучения, выделяют эквивалентную, поглощенную и экспозиционную дозы:

  1. Экспозиционная доза – показатель ионизации воздуха, возникающей под действием гамма- и рентгеновских лучей, определяется количеством образовавшихся ионов радионуклидов в 1 куб. см. воздуха при нормальных условиях. В системе СИ она измеряется в кулонах (Кл), но существует и внесистемная единица – рентген (Р). Один рентген – большая величина, поэтому удобнее на практике использовать ее миллионную (мкР) или тысячную (мР) доли. Между единицами экспозиционной дозы установлено следующее соотношения: 1 Р = 2, 58.10-4 Кл/кг.
  2. Поглощенная доза – энергия альфа-, бета- и гамма-излучения, поглощенная и накопленная единицей массы вещества. В международной системе СИ для нее введена следующая единица измерения – грей (Гр), хотя до сих пор в отдельных областях, например в радиационной гигиене и в радиобиологии широко используется внесистемная единица – рад (Р). Между этими величинами имеется такое соответствие: 1 Рад = 10-2 Гр.
  3. Эквивалентная доза – поглощенная доза ионизирующего излучения, учитывающая степень его воздействия на живую ткань. Поскольку одинаковые дозы альфа-, бета- или гамма-излучения оказывают разный биологический ущерб, введен так называемый КК –коэффициент качества. Для получения эквивалентной дозы необходимо поглощенную дозу, полученную от определенного вида излучения, умножить на этот коэффициент. Измеряется эквивалентная доза в берах (Бэр) и зивертах (Зв), обе эти единицы взаимозаменяемы, переводятся из одной в другую таким образом: 1 Зв = 100 Бэр (Рем).

В системе СИ используется зиверт – эквивалентная доза конкретного ионизирующего излучения, поглощенная одним килограммом биологической ткани. Для пересчета греев в зиверты следует учесть коэффициент относительной биологической активности (ОБЭ), который равен:

  • для альфа-частиц – 10-20;
  • для гамма- и бета-излучения – 1;
  • для протонов – 5-10;
  • для нейтронов со скоростью до 10 кэВ – 3-5;
  • для нейтронов со скоростью больше 10 кэВ: 10-20;
  • для тяжелых ядер – 20.

Бэр (биологический эквивалент рентгена) или рем (в английском языке rem – Roentgen Equivalent of Man) – внесистемная единица эквивалентной дозы. Поскольку альфа-излучение наносит больший ущерб, то для получения результата в ремах, необходимо измеренную радиоактивность в радах умножить на коэффициент, равный двадцати. При определении гамма- или бета-излучения перевод величин не требуется, поскольку ремы и рады равны друг другу.

Источник