Дозиметрия ионизирующего излучения

Дозиметрия – это раздел радиационной биофизики, в котором устанавливаются некоторые количественные критерии воздействия ионизирующих излучений на биологические объекты и прежде всего на человеческий организм.

Основной дозой является поглощенная доза, она характеризует энергию излучения, переданную единице массы вещества. Но непосредственно измерить поглощенную в организме энергию не представляется возможным, поэтому вводят экспозиционную дозу, которая является мерой ионизации воздуха под действием рентгеновского или гамма-излучения. При этом разные виды ионизирующего излучения оказывают разный вред организму даже при одинаковых поглощенных дозах. Например, радиационная опасность протонов в 10 раз выше, чем рентгеновского или гамма-излучения при одинаковых поглощенных дозах, т.е. протоны наносят больший вред организму. Для оценки влияния ионизирующих излучений на здоровье человека ввели эквивалентную дозу. Даже в условиях равномерного облучения тела человека различные его органы не одинаково реагируют на это воздействие, что оценивается коэффициентом радиационного риска . Например, для легких, костного мозга, желудка, кишечника он равен 0,12, для щитовидной и молочной железы – 0,05, для гонад - 0,2. Поэтому для оценки действия ионизирующего излучения на органы вводят понятие эффективной эквивалентной дозы.

Величина	Формула	Определение	Единицы измерения	Связь между единицами измерения
СИ	внесистемная единица
Поглощенная доза излучения		Отношение энергии E, переданной элементу облученного вещества, к массе этого элемента m	1 Гр (1 грей)	1 рад (1 рад)
Экспозиционная доза		Отношение суммарного заряда ионов одного знака, образованных в сухом воздухе под действием рентгеновского или γ-излучения, к массе воздуха		1 Р (1 рентген)
Эквивалентная доза		Характеризует биологическое действие данного вида ионизирующего излучения, равна произведению коэффициента качества на поглощенную дозу	1 Зв (1 зиверт)	1 бэр
Мощность поглощенной дозы		Это поглощенная доза в единицу времени	1 Гр/с	1 рад/с
Эффективная эквивалентная доза		Это мера риска возникновения последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности, равна сумме произведений эквивалентной дозы в органах () на коэффициент риска для данного органа ()	1 Зв (1 зиверт)	1 бэр

Коэффициент качества (К) − коэффициент, показывающий во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения больше, чем рентгеновского или γ-излучения при одинаковой поглощенной дозе излучения в тканях. (Например, коэффициент качества нейтронов равен 10, альфа-излучения равен 20).

Связь между мощностью экспозиционной дозы и активностью препарата: , где - гамма-постоянная, r – расстояние от источника, - мощность экспозиционной дозы. Связь между поглощенной и экспозиционной дозой: , где f – коэффициент, зависящий от энергии фотонов и от облучаемого вещества.