2.3. Эквивалентная доза излучения

Эквивалентная доза (Н) служит для характеристики биологического действия различных видов ионизирующих излучений. Альфа-, бета- и гамма-излучения даже при одинаковой поглощенной дозе (D) оказывают разное поражающее действие из-за различной ионизирующей способности.

Различие в величине радиационного воздействия можно учесть, приписав каждому виду излучений свой коэффициент качества (К).

Коэффициент качества характеризует степень разрушительного действия на биологический объект и показывает во сколько раз данный вид излучения по биологической эффективности больше, чем рентгеновское излучение при одинаковой поглощенной дозе.

Поскольку рентгеновское и гамма-излучение вызывают ионизацию посредством вторичных электронов, которые производят такую же линейную плотность ионизации, что и бета-излучения, то коэффициент качества для них принят равным 1, для нейтронов, протонов и альфа-частиц коэффициенты приведены в табл. 2.

Считается, что поглощенная доза от альфа-излучения производит такое же разрушительное действие в теле человека, как и в 20 раз большая доза гамма-квантов или электронов, т.е. альфа-излучение в 20 раз опаснее, чем бета- и гамма-излучения.

Для определения степени поражающего действия ионизирующих излучений на человека с учетом взвешивающего коэффициента (коэффициента качества) используется эквивалентная доза Н, которая рассчитывается по формуле

, (3.11)

гдеW_R – взвешивающий коэффициент для данного вида излучения; Д – поглощенная доза в органе или ткани.

Таблица 2. Значения коэффициента качества для различных излученийи разных интервалов энергий их частиц

В качестве системной единицы эквивалентной дозы используется зиверт (Зв). Зиверт – единица эквивалентной дозы в биологической ткани, которая создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр рентгеновского или гамма-излучения. Внесистемная единица эквивалентной дозы – бэр (биологический эквивалент рада).

1 бэр = 0,01 Зв; 1 3в = 100 бэр.

Бэр – доза любого вида ионизирующего излучения, производящая такое же биологическое действие, как и доза рентгеновских или гамма-лучей в 1 рад.

Эквивалентная доза рассчитывается для средней ткани человеческого тела. Органы и биологические ткани имеют разную радиочувствительность. В первую очередь поражаются красный костный мозг, половые железы. Учет радиочувствительности производят с помощью взвешивающих коэффициентов для тканей и органов.

Взвешивающий коэффициент (_т) – это эквивалентная доза облучения всего организма в зивертах, которая приводит к тем же последствиям, что и облучение данного органа эквивалентной дозой в 1 Зв. Если для всего организма в целом _т = 1, то каждый орган имеет свой взвешивающий коэффициент (см. табл. 3).

Таблица 3. Взвешивающие коэффициенты для отдельных органов и тканей

Умножив эквивалентную дозу на соответствующие взвешивающие коэффициенты и просуммировав по всему организму, органу или группе органов, получим эффективную эквивалентную дозу, отражающую суммарный эффект облучения:

, (3.12)

где _т – взвешивающий коэффициент для органа или ткани; Н – эквивалентная доза излучения, поглощенная этим органом, Зв.

Для оценки последствий облучения человека в радиационной безопасности используется эффективная эквивалентная годовая доза, которая учитывает общее (суммарное) облучение за календарный год и включает дозу внешнего облучения и дозу внутреннего облучения радионуклидами, поступившими в организм человека за этот же календарный год. Просуммировав индивидуальные эффективные эквивалентные дозы, полученные группой людей, будем иметь коллективную эффективную эквивалентную дозу, которая измеряется в человеко-зивертах. Зная величину коллективной дозы, можно оценить масштаб радиационного поражения. И этот показатель позволяет прогнозировать риск заболеваний в такой группе людей.