Облучение. Последствия облучения. Доза облучения
Проходя через среду (биологическую ткань), ИИ ионизируют ее, что приводит к физико-химическим или биологическим изменениям свойств среды ( на атомно-молекулярном уровне). Живые клетки не переносят ионизацию. При ионизации живого организма нарушаются обменные процессы, нормальное функционирование нервной, эндокринной, иммунной, дыхательной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и других систем.
Технические устройства при ионизации теряют или изменяют свои свойства. Так, диоды, транзисторы, конденсаторы, оптические и другие устройства выходят из строя. Короче, все живое и неживое не «терпит» излишнего облучения, т.е. воздействия ИИ.
Облучение (воздействие ИИ) может быть внешним (на весь объект или отдельные его части) или внутренним (при попадании в организм с воздухом, водой, пищей).
Вся энергия, которой обладают ИИ, затрачивается на ионизацию объекта. Количественной ее мерой является доза излучения (облучения) D. Ее производная — мощность дозы Р (отношение дозы к интервалу времени ее накопления). Величины и единицы измерения, используемые в дозиметрии ИИ, приведены в табл. 6.1.
Последствия облучения для людей могут быть самыми различными. Они во многом определяются величиной дозы облучения и временем ее накопления.
Возможные последствия облучений людей приведены в табл. 6.2.
Зависимость эффектов от дозы однократного (кратковременного) облучения человека представлена в табл. 6.3.
Основные дозиметрические величины и единицы их измерения
Величины и их символы |
СИ |
Внесистемные |
Соотношения между единицами |
1 |
2 |
3 |
4 |
Активность Л — мера радиоактивности. Характеризует скорость ядерных превращений (распада) радионуклидов |
Бк — беккерель |
Ки — кюри |
1 Бк = 1 расп/с = 2,7 х Ю-11 Ки; 1 Ки = 3,7 х Ю10Бк |
Экспозиционная доза X — мера ионизации воздуха. Характеризует потенциальную возможность поля ИИ к облучению тел (вещества). В настоящее время не применяется |
Кл/кг — кулон на килограмм |
Р — рентген |
|
Поглощенная доза D — мера радиационного эффекта облуче-ния. Характеризует энергию излучения, переданную телу определенной массы. Фундаментальная дозиметрическая величина |
Гр — грей |
Рад — рад (радиационная адсорбированная доза) |
|
- 4^
- -?4
Продолжение табл. 6. /.
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Эквивалентная доза Н — мера биологического эффекта облучения в зависимости от вида ИИ. Произведение поглощенной дозы данного вида излучения на соответствующий взвешивающий коэффициент Wn — (взвешивающий коэффициент вида / излучения) Hj = WR Dt |
Зв - зиверт |
Бэр — бэр (биологический эквивалент рада) |
рентгеновского излучений: 5 —20 — для /7°; <>«?,*)= 5-для/; 20 — для а-частиц, осколки деления, тяжелые ядра |
|
Эффективная доза Е — мера риска возникновения отдаленных последствий облучения с учетом радиочувствительности различных органов. Сумма произведений эквивалентной дозы Нт в органе на соответствующий взвешивающий коэффициент WT, Е = = IWTHT |
Зв - зиверт |
Бэр — бэр |
wT = ? |
кишечник, легкие, желудок; 0,05 — щитовидная и грудная железы, печень, пищевод и др.
IIVr=l / |
1 |
2 |
3 |
4 |
Мощность дозы — приращение дозы (поглощенной, эквивалентной, эффективной) за интервал времени к этому интервалу: Р = dD/dt, D=D(t)dt |
За единицу времени могут приниматься секунда, час, сутки, год: Гр/ч, Зв/ч, рад/с и т.д. |
Примечания. 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 (мкКи/л), поверхностная (мкКи/см2) или Ки/км2 и др.
4^
чО
Радиационные эффекты облучения
Телесные (соматические). Воздействие на облучаемого. Имеют дозовый порог |
Вероятностные телесные (соматико-стохастиче- ские). Условно не имеют дозового порога |
Генетические. Воздействие на потомство. Условно не имеют дозового порога |
Острая лучевая болезнь |
Сокращение продолжительности жизни |
Доминантные генные мутации |
Хроническая лучевая болезнь |
Лейкозы (скрытый период 7—12 лет) |
Рецессивные генные мутации |
Локальные лучевые повреждения |
Опухоли разных органов (скрытый период до 25 лет и более) |
Хромосомные аберрации |
Таблица 6.3
Зависимость эффектов от дозы однократного (кратковременного) облучения человека
Доза |
Эффект |
|
грей |
рад |
|
50 |
5000 |
Пороговая доза поражения центральной нервной системы («электронная смерть») |
6,0 |
600 |
Минимальная абсолютно смертельная доза |
4.0 |
400 |
Средне смертельная доза (доза 50 % выживания) |
1,5 |
150 |
Доза возникновения первичной лучевой реакции (в зависимости от дозы облучения различают четыре степени острой лучевой болезни: 100—200 рад — 1-я степень, 200—400 рад — 2-я степень, 400—600 рад — 3-я степень, свыше 600 рад — 4-я степень) |
1,0 |
100 |
Порог клинических эффектов |
0,1 |
10 |
Уровень удвоения генных мутаций |