Рискът от стохастични ефекти на облъчване на човешкото тяло зависи не само от еквивалентната доза, но също така и върху radiosensitivity на тъкани или органи, изложени на риск. Големината на излагане на йонизиращо лъчение, се използва като мярка на риска от възникване на дългосрочни ефекти на излъчване на всички от човешкото тяло и неговите органи в съответствие с тяхното radiosensitivity, наречена ефективна доза (Е). Е представлява сума от продукти от еквивалентни дози в тъкани и органи на тялото на съответните коефициенти за претегляне и се изразява чрез съотношението:
,
където НТ - еквивалентната доза в тъкан или орган Т; WT - тегловен коефициент за Т. орган или тъкан
Система единица ефективна доза - сиверт (Св, SV); извън система единица - REM. Един Св е равна на 100 REM (Таблица 1-4.).
Тегловни коефициенти за тъкани и органи в изчисляване на ефективната доза (тегловни)
Тъкан или орган
Тъкан или орган
Червен костен мозък
Клетки костни повърхности
* "Други" включва надбъбречните жлези, мозъчни, екстраторакални дихателните универсални, тънките черва, бъбреци, мускул, панкреас, далак, тимус и матката.
Съотношението между системата и единици дози не-SI
Големината и символът
доза на експозицията, X
1 C / кг = 3.88 ∙ 10 март F
1 Р = 2.58 ∙ 10 -4 С / кг
Погълната доза, D
еквивалентната доза, Н
Ефективната доза, E
За да се оцени въздействието на групи на въздействието върху човека, използващи обществен доза:
а) колективно еквивалентна доза (ST) в тъкан Т се използва за експресията на облъчване на цялото тяло специално тъкан или орган в група от индивиди; е равен на броя на индивиди, изложени на средна еквивалентна доза в орган или тъкан;
б) колективно ефективна доза (S) се отнася за отработен населението като цяло; тя е продукт на средната ефективна доза за броя на лицата в изложената на групата.
При определяне на колектива и колективно ефективно еквивалентната доза посочено време, през който се приема на дозата. Ето защо, при изчисляване на колективната доза трябва винаги да бъде ясна индикация за периода от време и една група от лица, които се извършва това изчисление.
Колективната доза се използва за оценка на радиационното излагане на населението и на риска от стохастични ефекти на йонизиращи лъчения. Дялове на колективни дози - от човека Сиверт и лице-вещни.
Значение колективна доза, разделена на броя на членовете, изложени група, наречена "капитация доза» (на Caput доза, Sv).
Линейната плътност на йонизация (специфична йонизация) - е броят на йонни двойки образувани от заредената частица в диапазона от микрометър в материала.
Линеен трансфер на енергия (да) - загуби от зареден частици за единица дължина на своя цикъл на веществото средната енергия. Измерителната единица, взети kiloelectron волта на микрометър път (КЕВ / микрона). За електрически неутрални видове LET радиация не се използва, но стойността на Нека вторични заредени частици, произведени в материала. В зависимост от всичко нека радиация са разделени на redkoioniziruyuschie (LLE <10 кэВ/мкм) и плотноионизирующие (ЛПЭ> 10 КЕВ / микрона) (гранична стойност 10 КЕВ / микрона). Чрез redkoioniziruyuschim радиация включват бета, гама и рентгенови лъчи да plotnoioniziruyuschim включва алфа и неутронно лъчение. LET заредени частици се увеличава с намаляване на скоростта им, така че в края на пътя за връщане на заредена енергия на частиците е максимален.
По този начин, физически механизми, чрез които частиците предизвика йонизация атоми варират в зависимост от вида на частиците и тяхната енергия.
Да разгледаме конкретен взаимодействие с веществото на различни видове лъчения.
Графика, показваща връзката LET алфа излъчване на изминатото разстояние в материал начин, се нарича Браг крива.
Това взаимодействие е особено полезен при лечение на тумори, т.е.. К. Това позволява значително енергия фокус на дълбочина от засегнатата тъкан с минимално разсейване в здравите тъкани. Траекториите на алфа частици в вещество ясни, поради тяхната голяма маса. Километри въздух е няколко сантиметра в течности и биологични тъкани - от 10 до 100 микрона. Въпреки малкия дълбочината на проникване на алфа частици в жива тъкан, тяхното разрушително действие е значително поради високата йонизиращо мощност. Елементен защитен от външната -радиация може да бъде всеки плътен материал дори малка дебелина, например, лист хартия.
Бета радиация е на потока -частици. Бета радиация има по-ниска йонизиращо мощност в сравнение с -радиация. Бета форми на частиците няколко десетки йонни двойки на микрометър път във веществото. В този случай, освен йонизация поради намаляване на скоростта на електроните в вещество (особено вещество, съставено от атоми с висок атомен номер), е стационарно облъчване. Колкото по-висока радиация енергия и по-твърда ще стационарно облъчване. Това свойство електронен поток се използва в рентгенови тръби. Поради малкия масата на бета-частици в материята за популяризиране на отклонява през големи ъгли, така че те са много малка пътека. Проникването -частици във въздуха се измерва от m и в биологична тъкан е няколко сантиметра. Начални -излъчватели защита - тънък слой от лек метал (алуминиево фолио).
Гама радиация е лъчи поток на и е един от най-проникваща. Неговата проникване способност зависи от -лъчева енергия и свойствата на веществото. В процеса на преминаване през вещество -кванти (фотони) взаимодействат с атомните електрони, електрическо поле на ядрото, както и неутроните и протоните в ядрената структура. В резултат на тези взаимодействия са отслабени поток плътност поради разсейване -кванти и тяхното прехвърляне енергия средни атома. Гама лъчите са косвено йонизиращи лъчения. По отношение на емисиите на един фотон да се говори за средната свободен пробег е неправилно, тъй като, каквото може да бъде дебелината на средата, това излъчване не се абсорбира напълно, но отслабва само в даден брой пъти. На затихването на гама лъчи в материята се дължи на взаимодействието на различни ефекти: фотоелектричния ефект, ефектът Compton, ефектът на двойка "електрон-позитрон".
В фотоелектричния абсорбция (фотоелектричния ефект) фотони ( лъчи) напълно прехвърлят енергия на електроните вътре атомна орбитала. В този фотон се абсорбира и нейната енергия е равна на енергията на своята черупка (орбитална) консумира за електрон раздяла и посланието, което кинетична енергия. В резултат на електрон се извади от областта и произвежда атом наричан материал йонизация (Фиг. 1-7).
Изхвърлени фотоелектроните се провежда друг електрон на по-висока орбитален, което е съпроводено с отделянето на ниска енергия характеристика рентгеново или Auger електрони. Колкото по-голяма енергия на електрона, колкото по-близо е той до мозъка на костите, толкова по-голяма вероятността за прехвърлянето на цялата -квантова енергия. Поради тази причина, с растежа на даден елемент или неговия номер такса увеличава вероятността за фотоелектричния ефект. Очевидно е, че в същото време, тя бързо намалява с увеличаване на енергията на облъчване.
Появата фотоелектричния Най-характерната мека -радиация (0.5 MeV). Предвид факта, че биологичната тъкан чукат електронна енергия не надвишава 0,5 MeV, можем да кажем, че е най-голяма вероятността това въздействие в процеса на усвояване на мека -лъчение.
Релефна електрон произвежда допълнително йонизация. Тогава средното фотон може да бъде подложен Комптън ефект и така нататък. D. Този ефект най-вероятно е, когато -кванти енергия 0.5-1 MeV.
Образуването на електрон-позитронна двойка е възможно само със значителна енергия -квантовата (> 1 MeV). Такова фотон взаимодейства с атомно ядро и поле се превръща в двойка на частици - (. Фигура 1-9) електрони и позитрони.
Тези частици произвеждат допълнително йонизация. Позитронно, среща по пътя на електрона може да се свърже с него и се превръщат в 2 фотони (унищожение ефект). Получените фотони се абсорбират от околната среда в резултат на ефекта Compton и фотоелектричния ефект.
лъчение неутрони е неутронен поток. Неутрони имат без заплащане, така свободно проникне дълбоко атоми взаимодействат директно с ядра. В този случай, следните ефекти взаимодействия:
абсорбция (излъчващ улавяне).
В еластично разсейване неутрона предава своята енергия на ядрената част и се отклонява от първоначалната посока (фиг. 1-10). Ядро, с което неутрона (т.нар отката), започва да се движи и йонизиране други атоми и молекули.
В нееластично разсейване на кинетичната енергия на неутрона се изразходва за възбуждане откатни ядра, които след това отива в стабилно състояние, излъчващ гама-лъчи (фиг. 1-11).
Вследствие на това, в резултат на радиация улавяне много се превърне радиоактивно вещество, за да образуват така наречената "предизвикана" дейност. Този ефект е най-характеристика на бавни неутрони. Най-добрите абсорбенти бавни неутрони са кадмий и бор.
Свързани статии