Активность радиоактивного препарата А оценивается количеством dN спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния в другое, происходящих за промежуток времени dt. Единицей активности является Беккерель (1Бк = = 1 распад/с)
,
где dN — ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния, происходящих за промежуток времени dt.
Внесистемной единицей измерения активности является Ku (Кюри).
1Ku = 3,7*1010 Бк.
Активность минимально значимая (МЗА) — активность открытого источника ионизирующего излучения в помещении или на рабочем месте, при превышении которой требуется разрешение органов государственной санитарно-эпидемиологической службы на использование этих источников, если при этом также превышено значение минимально значимой удельной активности.
Активность минимально значимая удельная (МЗУА) — активность открытого источника ионизирующего излучения в помещении или на рабочем месте, при превышении которой требуется разрешение органов государственной санитарно-эпидеми-ологической службы на использование этого источника, если при этом также превышено значение минимально значимой активности.
Активность удельная (объемная) — отношение активности А радионуклида в веществе к массе m (объему V) вещества:
.
Единица удельной активности — беккерель на килограмм (Бк/кг). Единица объемной активности — беккерель на метр кубический (Бк/м3).
Активность эквивалентная равновесная объемная (ЭРОА) дочерних продуктов изотопов радона - 222Rn и 220Rn — взвешенная сумма объемных активностей короткоживущих дочерних продуктов изотопов радона — 218Po(RaA); 214Pb(RaB); 214Bi(RaC); 212Pb(ThB); 212Bi(ThC) соответственно:
где Ai — объемные активности дочерних продуктов изотопов радона.
Доза поглощения (D) — величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу:
,
где — средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме; dm - масса вещества в этом объеме.
Энергия может быть усреднена по любому определенному объему, и в этом случае средняя доза будет равна полной энергии, переданной объему, деленной на массу этого объема. В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название — грей (Гр). Использовавшаяся ранее внесистемная единица рад равна 0,01 Гр.
Доза в органе или ткани (DT) — средняя поглощенная доза в определенном органе или ткани человеческого тела:
,
где mT — масса органа или ткани; D — поглощенная доза в элементе массы dm.
Доза эквивалентная (HT,R) — поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения WR:
,
где DT,R — средняя поглощенная доза в органе или ткани Т; WR — взвешивающий коэффициент для излучения R.
Взвешивающие коэффициенты (WR) для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы — используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов:
Фотоны любых энергий …………………………..………………… Электроны и мюоны любых энергий ……………………………… Нейтроны с энергией менее 10 кэВ ………………………….……. от 10 кэВ до 100 кэВ ……………………… от 100 кэВ до 2 МэВ ……………………… от 2 МэВ до 20 МэВ ……………………… более 20 МэВ ……………………………… Протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи ……… Альфа-частица, осколки деления, тяжелые ядра …………………. |
1 1 5 10 20 10 5 5 20 |
Примечание: Все значения относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутреннего облучения — испускаемому при ядерном превращении.
При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения
.
Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв).
Специальной единицей эквивалентной дозы является бэр (1 Зв = 100 бэр).
Доза эффективная (Е) — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:
,
где HT — эквивалентная доза в органе или ткани; WT — взвешивающий коэффициент для тканей и органов при расчете эффективной дозы.
Единицей эффективной дозы является зиверт (Зв).
Доза эквивалентная (НТ(τ)) или эффективная (Е(τ)), ожидаемая при внутреннем облучении — доза за время τ, прошедшее после поступления радиоактивных веществ в организм:
где t0 - момент поступления; НТ (t) — мощность эквивалентной дозы к моменту времени t в органе или ткани Т.
Доза эффективная (эквивалентная) годовая — сумма эффективной (эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалентной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год.
Доза эффективная коллективная — мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения; она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица эффективной коллективной дозы — человеко-зиверт (чел.-Зв).
Экспозиционная доза и ее мощность отменена с 1.01.90. Их значение следует указывать во внесистемных единицах (Р, Р/с). В условиях электронного равновесия экспозиционной дозе в 1 Р соответствует поглощенная доза в воздухе, равная 0,873 рад.
Единица рентген (Р) определялась как экспозиционная доза рентгеновского и γ-излучений, при которых сопряженная корпускулярная эмиссия в 1 см3 сухого атмосферного воздуха производит ионы, несущие заряд в одну СГСЕ электричества каждого знака.
Экспозиционной дозе 1 Р соответствует 2,08*109 пар ионов.
Загрязнение радиоактивное – присутствие радиоактивных веществ на поверхности, внутри материала, в воздухе, в теле человека или в другом месте, в количестве, превышающем уровни, установленные НРБ-99 и ОСПОРБ-99.
Захоронение отходов радиоактивных – безопасное размещение радиоактивных отходов без намерения последующего их извлечения.
Категория объекта радиационного – характеристика объекта по степени его потенциальной опасности для населения в условиях возможной аварии.
Квота – часть предела, установленная для ограничения облучения населения от конкретного техногенного источника излучения и пути облучения (внешнее, поступление с водой, пищей и воздухом).
Класс работ – характеристика работ с открытыми источниками ионизирующего излучения по степени потенциальной опасности для персонала, определяющая требования по радиационной безопасности в зависимости от радиотоксичности и активности нуклидов.
Контроль радиационный – получение информации о радиационной обстановке в организации, в окружающей среде и об уровнях облучения людей (включает в себя дозиметрический и радиационный контроль).
Мощность дозы – доза излучения за единицу времени (секунду, минуту, час).
Население – все лица, включая персонал вне работы с источниками ионизирующего излучения.
Отходы радиоактивные – не предназначенные для дальнейшего использования вещества в любом агрегатном состоянии, в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные НРБ-99 и ОСПОРБ –99.
Персонал – лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б).
Предел дозы (ПД) – величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в условиях нормальной работы. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется при этом на приемлемом уровне.
Предел годового поступления (ПГП) – допустимый уровень поступления данного радионуклида в организм в течение года, который при монофакторном воздействии приводит к облучению условного человека ожидаемой дозой, равной соответствующему пределу годовой дозы.
Радиационная авария – потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями и иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды.
Риск радиационный – вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения.
Уровень вмешательства (УВ) – уровень радиационного фактора, при превышении которого следует проводить определенные защитные мероприятия.
Уровень контрольный – значение контролируемой величины дозы, мощности дозы, радиоактивного загрязнения и т.д., устанавливаемое для оперативного радиационного контроля, с целью закрепления достигнутого уровня радиационной безопасности, обеспечения дальнейшего снижения облучения персонала и населения, радиоактивного загрязнения окружающей среды.
Эффекты излучения детерминированные – клинически выявляемые вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, в отношении которых предполагается существование порога, ниже которого эффект отсутствует, а выше – тяжесть эффекта зависит от дозы.
Эффекты излучения стохастические – вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, не имеющие дозового порога возникновения, вероятность возникновения которых пропорциональна дозе и для которых тяжесть проявления не зависит от дозы.
Таблица 2.1
Множители и приставки для образования кратных и дольных единиц
и их наименование
Приставка |
Обозначение приставки |
Множи-тель |
Приставка |
Обозначение приставки |
Множитель |
||
Международное |
Русское |
Международное |
Русское |
||||
экса пета тера гига мега кило гекто дека |
Е Р Т G M k h da |
Э П Т Г М к г да |
1018 1015 1012 109 106 103 102 101 |
деци санти милли микро нано пико фемто атто |
D C M μ n p f a |
д с м м н п ф а |
10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 |
Задание 2.1. Переведите активность радиоактивного препарата А = 85000 мKu в единицы системы СИ, используя табл. 2.1.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Ответ: А = 3,14*1012Бк.
Задание 2.2. Определите эквивалентную дозу (НТ,R -?) для человека, в желудок которого с продуктами питания проникла α-частица. При этом поглощенная доза в желудке составила D = 0,8 Гр.
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Ответ: НТ,R = 16 Зв.