2. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ДОЗЫ  РАДИОАКТИВНОСТИ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ  В РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

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.