6.2. Единицы активности и дозы ионизирующих излучений

Активность А радиоактивного вещества—число спон­танных (самопроизвольных) ядерных превращений dN в этом веществе за промежуток времени dt:

A = dN / dt.

Единицей измерения активности является беккерель (Бк). 1 Бк равен одному ядерному превращению в се­кунду. Другая применяемая специальная единица активности - Кюри (Ки). 1 Ки = 3,7·10¹⁰ Бк.

Для характеристики источника излучения по эффек­ту ионизации применяют так называемую экспозицион­ную дозу рентгеновского и гамма-излучения. Экспозици­онная доза Х-—полный заряд dQ ионов одного знака, возникающих в воздухе в данной точке пространства при полном торможении всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами в малом объеме воздуха, деленный на массу воздуха dm в этом объеме:

X = dQ / dm.

Единица измерения экспозиционной зоны — кулон на килограмм (Кл/кг). Рентген — специальная единица экс­позиционной зоны (Р). 1Р = 0,285 мКл/кг.

Поглощенная доза Д — средняя энергия dE, передан­ная излучением веществу в некотором элементарном объ­еме, деленная на массу вещества dm в этом объеме:

Д= dE / dm.

Грей — единица поглощенной дозы (Гр). 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад. Рад — специальная единица погло­щенной дозы. Величина поглощенной дозы зависит от свойств излучения и поглощающей среды. В условиях электронного равновесия экспозиционной дозе 1Р соот­ветствует поглощенная доза в воздухе, равная 0,88 рад.

В связи с тем, что одинаковая доза различных видов излучения вызывает в живом организме различное био­логическое действие, введено понятие эквивалентной до­зы. Эквивалентная доза Н — величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического облучения излучением произвольного состава, и определяемая как произведение поглощенной дозы Д на средний коэффи­циент качества излучения Z в данной точке ткани:

Н = Д· Z.

Безразмерный коэффициент качества излучения Z определяет зависимость неблагоприятных биологических последствий облучения человека в малых дозах от пол­ной линейной передачи энергии (ЛПЭ) излучения. Зиверт — единица эквивалентной дозы (Зв). Специальная единица эквивалентной дозы - Бэр (биологический эквивалент рентгена). Бэр — поглощенная доза любого вида излучения, которая вы­зывает равный биологический эффект с дозой в 1 рад рентгеновского излучения. 1 Зв = 100 бэр.

При определении эквивалентной дозы различных ви­дов, ионизирующих излучений с неизвестным спектраль­ным составом (неизвестными точными значениями энергии частиц) следует использовать следующие значения коэффициента Z, рекомендуемые Международной комис­сией по радиационной защите (МКРЗ):

Рентгеновское и гамма-излучение ………………...1

Электроны и позитроны, бета-излучение ..….1

Протоны с энергией меньше 10 МэВ ………… ….. 10

Нейтроны с энергией 10 - 20 МэВ………….. 3

Нейтроны с энергией 0,1—10 МэВ . . ……….. 10

Альфа-излучение с энергией меньше 10 МэВ…… 20

Тяжелые ядра отдачи ……………… 20