Единицей поглощенной дозы в системе Si является "Джоуль на 1 килограмм" (Дж/кг) - Грей (Гр). Тем не менее, довольно часто используется и внесистемная единица поглощенной дозы - "Рад". При дозе 1 Рад величина энергии, передаваемой ионизирующим излучением 1 г вещества, составляет 100 эрг.
1 рад = 0,01 Гр.
Что касается оценки биологических эффектов (в виде тех или иных последствий радиационного воздействия), то одни и те же поглощенные дозы разных видов ионизирующих излучений имеют весьма неодинаковое проявление вследствие различий и величин линейной передачи энергии (ЛПЭ), плотности ионизации самой среды.
С этой целью в области радиационной безопасности применяется целый ряд условных понятий и величин, таких как эквивалентная доза (Н), эффективная эквивалентная доза (Ен), коллективная эффективная эквивалентная доза (S) и др.
Понятие "доза эквивалентная" применяется только для характеристики радиационного воздействия по отношению к конкретной биологической ткани (органу) - как мера оценки последствий воздействия любых видов излучений (или их суммы) на определенный вид биологической ткани (органа). Понятие не является исчерпывающим для оценки риска последствий облучения человека, так как с точки зрения радиочувствительности разные части его тела, органы, ткани - имеют существенные различия. Единицей эквивалентной дозы (в системе Si) является "Зиверт" (Зв), внесистемной единицей - "Бэр" (биологический эквивалент поглощенной дозы в 1 Рад излучения электромагнитной природы). 1 Зв = 100 Бэр.
Определяется эквивалентная доза как произведение поглощенной дозы конкретного вида излучения (в данной ткани) на соответствующее значение взвешивающего коэффициента (для воздействующего излучения) - Wr, отражающего особенности его повреждающего действия. Так для фотонов, мюонов, электронов (любых энергий) взвешивающий коэффициент равен единице; для нейтронов (с энергией до 10 кэВ и более 20 МэВ), протонов с энергией более 2 МэВ (кроме протонов отдачи) - 5; для нейтронов (с энергией от 10 до 100 кэВ и от 2 до 20 МэВ), а также для альфа частиц, осколков деления, тяжелых ядер - 20.
С целью учета, а также сравнения риска формирования последствий облучения человека, введено понятие "эффективная эквивалентная доза"(ЭЭД). Последняя рассчитывается как сумма произведений тканевых эквивалентных доз на соответствующие (для конкретных органов, тканей) взвешивающие коэффициенты (Wt). Используемые тканевые коэффициенты отражают долю участия конкретных органов (тканей), подвергнутых радиационному воздействию, в формировании биологических реакций организма как единого целого, учитывая их разную радиочувствительность, неравномерность радиационного воздействия, модифицирующее влияние иммунной, эндокринной, нервной систем.
Сумма всех взвешивающих тканевых коэффициентов составляет единицу. Для гонад Wt определен как 0,20; для красного костного мозга, толстого кишечника, легких и желудка - по 0,12; для пищевода, мочевого пузыря, грудной железы, печени, щитовидной железы - по 0,05; для кожи и клеток костных поверхностей - по 0,01; а для остальных, не упомянутых органов и тканей - 0,05. Перемножив эквивалентные дозы, приходящиеся на конкретные органы (ткани), на соответствующие значения взвешивающих коэффициентов и просуммировав результаты, вычисляют значение эффективной эквивалентной дозы. Выражают ее также в "Зивертах", "Бэрах", как и эквивалентную дозу.
В практике радиационной безопасности используется понятие "ожидаемая эффективная эквивалентная доза", отражающее значение эффективной эквивалентной дозы, получаемой за определенный отрезок времени радиационного воздействия. Если время не определено, то его принимают равным 50-ти годам для взрослых и 70-ти годам для детей. Определяется как временной интеграл мощности эффективной эквивалентной дозы.
Для оценки последствий облучения контингентов людей используется понятие "коллективная эффективная эквивалентная доза"(5). Для расчета ее значений (в оцениваемой выборке) определяют группы лиц (с близкими значениями годовых эффективных эквивалентных доз), перемножая численность каждой группы на усредненные значения эффективных эквивалентных доз, затем полученные значения суммируются. Оценивается значение эффективной эквивалентной дозы в человеко-Зивертах или в человеко-Бэрах (чел.-Зв, чел.-Бэр).
Источником ионизирующего излучения называют техническое устройство или радиоактивное вещество, формирующие поля ионизирующих излучений на которые распространяют свое действие "Нормы радиационной безопасности" (НРБ-99) и "Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности" (0СП0РБ-Э9), выделяя при этом природные и техногенные источники ионизирующей радиации.
Дозиметры. Физико-технические основы обнаружения, регистрации и контроля ионизирующих излучений
Детектор ионизирующего излучения - чувствительный элемент средства измерений, предназначенный для регистрации ионизирующего излучения. Действие детектора основано на явлениях, возникающих при прохождении ионизирующего излучения через вещество.
По физической сущности взаимодействия ионизирующих излучений с веществом выделяют следующие типы детекторов:
- ионизационный, основанный на способности излучений ионизировать среду, через которую они проходят;
- сцинтилляционный, регистрирующий фотоны света, возникающие в сцинтилляторе под действием ионизирующих излучений;
- люминесцентный, базирующийся на эффектах радиофотолюминесценции и радиотермолюминесценции.
- фотографический, основан на свойстве ионизирующих излучений воздействовать на чувствительный слой фотоматериалов аналогично видимому свету;
- химический, основанный на измерении выхода радиационно-химических реакций (изменение степени окраски или цвета), протекающих под действием ионизирующих излучений. Метод используют при регистрации значительных уровней радиации;
калориметрический, базирующийся на измерении количества теплоты, выделяемой в детекторе при поглощении энергии ионизирующих излучений.
Физические методы. Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой
Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP/MS, ИСП/МС) развилась в один из наиболее успешных методов в атомной спектроскопии благодаря высокой чувствительности и возможности выполнения многоэлементного анализа.
Масс-спектрометрия - это физический метод измерения отношения массы заряженных частиц материи (ионов) к их заряду. Существенное отличие масс-спектрометрии от других аналитических физико-химических методов состоит в том, что оптические, рентгеновские и некоторые другие методы детектируют излучение или поглощение энергии молекулами или атомами, а масс-спектрометрия имеет дело с самими частицами вещества. Масс-спектрометрия измеряет их массы, вернее соотношение массы к заряду. Для этого используются законы движения заряженных частиц материи в магнитном или электрическом поле. Масс-спектр - это просто рассортировка заряженных частиц по их массам (точнее отношениям массы к заряду). Следовательно, первое, что надо сделать для того, чтобы получить масс-спектр, превратить нейтральные молекулы и атомы, составляющие любое органическое или неорганическое вещество, в заряженные частицы - ионы. Этот процесс называется ионизацией.
Скачать реферат