Важливим завданням  в цивільному захисті є виявлення і оцінка небезпечності іонізуючих випромінювань для населення у різних умовах радіаційної обстановки.

 

Для визначення необхідності  проведення дезактивації й санітарної обробки, визначення норм споживання забруднених продуктів, дози опромінення з метою визначення працездатності населення вимірюють потужність дози випромінювання, радіоактивність речовин та об'єктів

 

В науковій літературі одиниці подаються як в Міжнародній системі (СІ) так і несистемні одиниці, які активно застосовувались раніше. Тому розглянемо їх також.

 

Наявність радіоактивних речовин у середовищі часто буває дуже малою. Тому мірою радіоактивних речовин є не вага, а активність радіоізотопів.

Активністю радіоактивного елемента є число атомних розпадів в ньому за одиницю часу, вона характеризує швидкість радіоактивного розпаду радіонукліда. Активність радіоактивної речовини пропорційна її кількості. Кількість радіоактивної речовини свідчить про її активність - про кількість атомів, що розпадаються за 1 с.

 

Одиницею активності в системі СІ є беккерель. 

Беккерель (Бк, Bq) — це така кількість радіоактивної речовини, в якій проходить 1 акт розпаду за 1 с, а несистемна одиниця — кюрі (Кі, Сі) — така кількість радіоактивної речовини в якій проходить 37 млрд актів розпаду за 1 с.

За одиницю радіоактивності речовини — питому вагову активність прийнята одиниця беккерель на кілограм (Бк/кг), а несистемна — кюрі на кілограм (Кі/кг).

 

Одиницею радіоактивності рідкого і газоподібного середовища — питомою об'ємною активністю в системі СІ є беккерель на літр (Бк/л), а несистемна одиниця - кюрі на літр (Кі/л).

 

За одиницю радіоактивності площі — питому забрудненість площі в системі СІ є беккерель на квадратний кілометр (Бк/км), несистемна одиниця — кюрі на квадратний кілометр (Кі/км²).

 

Іонізуючу властивість радіації в повітрі характеризують дозою випромінювання.

 

Доза випромінювання (опромінення) — це кількість енергії радіоактивних випромінювань поглинутих одиницею об'єму середовища, яке опромінюється.

 

Доза випромінювання є мірою уражаючої дії радіоактивних випромінювань на організм людини, тварин і рослини. Вона накопичується за різний час, а ураження від опромінення залежить від величини дози та від часу її накопичення. Розрізняють експозиційну, поглинуту і еквівалентну дози.

Експозиційною називають дозу випромінювання, що характери¬зує іонізаційний ефект рентгенівського і гамма-випромінювань у повітрі. Це доза, яка характеризує джерело і радіоактивне поле ство¬рене нею. Експозиційну дозу випромінювання гамма-променів вимірюють несистемною одиницею — рентгеном (Р, R).

 

Один рентген — це доза рентгенівського або гамма-випромінювання, яка в 1 см сухого повітря при температурі 0 °С і тиску 760 мм рт. ст. створює 2 млрд пар іонів (а точніше 2,08 • 10⁹). На практиці застосовують менші часткові одиниці: мілірентген (1 Р = 1000 мР; 1 мР = 10^-3 Р) і мікрорентген (1 Р = 1 000 000 мкР; 1 мкР = 10^-6 Р).

 

У системі СІ експозиційна доза вимірюється в кулонах на кілограм (Кл/кг, C/kg) - це одиниця експозиційної дози випромінювання, при якому в кожному кілограмі повітря утворюються іони із загальним зарядом, що дорівнює 1 кулону.

 

Одиниця опромінення в системі СІ дорівнює 3876 Р. Експозиційна доза в рентгенах характеризує дії іонізуючих випромінювань при загальному і рівномірному опроміненні організму людини (тварини).

Співвідношення одиниць: 

1 Кл/кг = 3876 Р     або      1 Кл/кг = 3,88 • 10^-3;         1 Р = 2,58 • 10^{- 4}   Кл/кг.

Рентген визначає кількість енергії (дозу), яку одержує об'єкт, але не характеризує час, за який вона одержана. Для оцінки дії опромінення за одиницю часу застосовується поняття "потужність дози".

Потужність експозиційної дози (рівень радіації) — це інтенсивність випромінювання, що утворюється за одиницю часу і характеризує швидкість накопичення дози. Одиницею потужності експозиційної дози в системі СІ є ампер на кілограм (А/кг, A/kg), а несистемною одиницею для вимірювання випромінювань у повітрі є рентген за годину (Р/год, R/h), рентген за секунду (Р/с, R/s) або  мілірентген за годину (мР/год), мікрорентген за годину (мкР/год).

 

 

1 А/кг = 1 Кл/кг • с = 3876 Р/с,        1 Р/с = 2,58 • 10^-4 А/кг = 2,58 • 10^-4  Кл/кг • с.

 

Рентген є кількісною характеристикою гамма- чи рентгенівського випромінювання і нічого не говорить про кількість енергії, поглинутої об'ємом, що опромінюється. 

 
Для оцінки впливу випромінювання на організм є поняття "поглинута доза" — це кількість енергії різних видів іонізуючих випромінювань, поглинутих одиницею маси речовини. Одиниця випромінювання поглинутої дози тканинами організму в системі СІ — джоуль на кілограм (Дж/кг, J/kg) — це кількість енергії будь-якого виду іонізуючої речовини в 1 кг. Крім цього, одиницею вимірювання поглинутої дози є грей (Гр, Gy). Ще застосовують несистемну одиницю — рад (rad).

 

1 Дж/кг = 100 рад,      1 Гр = 100 рад,     1 ГР = 1 Дж/кг,    1 рад = 0,01 Гр = 0,01 Дж/кг.

 

Для визначення дози опромінення біологічних об'єктів вимірюють дозу в повітрі в Р, а потім розрахунковим шляхом знаходять поглинуту дозу в радах.

 

Якщо доза випромінювання в повітрі дорівнює 1 Р, то поглинута доза буде 0,88 рад.

Поглинута доза більш точно визначає вплив іонізуючих випромінювань на біологічні тканини організму, в яких різні атомний склад і щільність. Є залежність між поглинутою дозою і радіаційним ефектом: чим більша поглинута доза, тим більший радіаційний ефект. Поглинута доза характеризує радіаційний ефект для всіх видів органічних і хімічних тіл, крім живих організмів.

Одиницею потужності поглинутої дози в системі СІ є грей за секунду (Гр/с, Gy/s) і джоуль на кілограм за секунду (Дж/кг/с, J/kg/s), а несистемною — рад за секунду (рад/с, rad/s).

Але поглинута доза не враховує неоднаковий вплив на організм різних випромінювань. Адже альфа-випромінювання у 20 разів, а бета-випромінювання у 10 разів небезпечніше від гамма-випромінювання. Тому введена еквівалентна доза.

Еквівалентна доза характеризує те, що різні види іонізуючого випромінювання під час опромінювання організму однаковими дозами приводять до різного ефекту. Це пов'язано з неоднаковою щільністю іонізації різних видів випромінювань. Так, кількість іонів, які утворюються під дією опромінення альфа-частинками, у сотні разів вища від гамма-променів. Тому введено поняття "відносна біологічна активність", яка показує співвідношення поглинутих доз різних видів випромінювання, що викликають однаковий біологічний ефект. Якщо умовно прийняти біологічну ефективність гамма- і бета-променів за одиницю, то для альфа-частинок вона буде дорівнювати десяти, а для повільних і швидких нейтронів відповідно пяти і двадцяти. Еквівалентна доза опромінення використовується для оцінювання дії випромінювання на людей і тварин

 

Одиницею еквівалентної дози в системі СІ є зіверт (Зв, Sv). Один зіверт дорівнює поглинутій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського, гам¬ма- та бета-випромінювань).

Для обліку біологічної ефективності випромінювань введена несистемна одиниця поглинутої дози — біологічний еквівалент рентгена (бер).

Один бер — це доза будь-якого виду випромінювання, яка створює в організмі такий же біологічний ефект, як і рентгенівського або гамма-випромінювання.

Доза в берах виражається тоді, коли необхідно оцінити загальний біологічний ефект незалежно від типу діючих випромінювань.

 

Співвідношення одиниць:  

    

Щоб урахувати нерівномірність ураження від різних видів випромінювань введено "коефіцієнт якості", на який необхідно перемножити величину поглинутої дози від певного виду випромінювання, щоб одержати еквівалентну дозу. Всі міжнародні й національні норми встановлені в еквівалентній дозі опромінення. Одиницею потужності еквівалентної дози в системі СІ є зіверт за секунду (Зв/с, Sv/s), а несистемною одиницею є бер за секунду (бер/с).

 

При повторному опроміненні людей необхідно враховувати залишкову дозу опромінення. Тобто частину дози опромінення отриману раніше, але не відновлену організмом до даного терміну. Організм людини здатен відновлювати до 90 % радіаційоного ураження. Відновлення починається через 4 доби після початку першого опромінення. Значення залишкової дози опромінення залежить від часу, що пройшов після опрмінення:

Час після опрмінення,  тижні             1    2    3    4    5    6    7    8    9   10   11   12   13   14
Залишкова доза  опромінення, %   90  75  60  50  42  35  30  25  20   17  15   11   11   10

Комментарии (0) >>