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.