Среди разнообразных видов ионизирующих излучений чрезвычайно важными при изучении вопроса опасности для здоровья и жизни человека есть излучения, которые возникают в результате распада ядер радиоактивных элементов, то есть радиоактивное излучение.
Одной из основной характеристики источника радиоактивного излучения есть его активность, которая выражается числом радиоактивных превращений за единицу времени. Активность А радионуклида в источнике - мера радиоактивности, которая равняется соотношению числа dN самвозникающих ядерных превращений в этом источнике за небольшой интервал времени dt к этому интервалу времени:
. (6.1)
Единица активности - кюри (Ки), 1 Ки = 3,7-1010 ядерных превращений за 1 секунды. В системе СИ единица активности - бекерель (Бк). 1 Бк равняется 1 ядерному превращению за 1 секунду или 0,027 нКи.
Опасность, вызванная действием радиоактивного излучения на организм человека будет тем большей, чем больше энергия передаст ткани это излучение. Количество такой энергии, переданной организму, или поглощенной им, называется дозой.
Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозу ионизирующего излучения.
Степень ионизации воздуха оценивается за экспозиционной дозой рентгеновского или гамма-излучение.
Экспозиционной дозой называется полный заряд dQ ионов одного знака, что возникают в малом объеме воздуха при полном торможении всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами к массе воздуха dт в этом объеме:
. (6.2)
Единицей измерения экспозиционной дозы является кулон на 1 кг·(Кл/кг). Внесистемная единица - рентген (Р); 1 Р = 2,58·10-4 Кл/кг.
Экспозиционная доза характеризует потенциальную возможность ионизирующего излучения.
Биологическое действие ионизирующих излучений на организм человека, в первую очередь, зависит от поглощенной энергии излучения.
Поглощенная доза излучения (Д) - это физическая величина, которая равняется соотношению средней энергии, переданной при излучении веществу, в некотором элементарном объеме к массе вещества в нем:
, (6.3)
де Е - энергия (Дж);
т - масса вещества (кг).
Единица измерения поглощенной зоны - грей (Гр); 1 Гр = 1Дж/кг
Применяется также внесистемная единица - рад. 1 рад = 0,01 Гр.
Однако, поглощенная доза не учитывает того, что влияние одной и той же дозы разных видов излучений на организм человека не одинаково. Например, α-излучение почти в 20 раз более опасно, чем другие виды излучений.
Для сравнения биологического действия разных видов излучений при решении задачи, связанной с радиационной защитой, используют коэффициент качества - К.
Коэффициент качества измерения (К) - это безмерная величина, которая характеризует зависимость неблагоприятных биологических последствий облучения человека в малой дозе от полной линейной переданной энергии излучения.
Для оценки возможного вреда здоровью человека от действия радиоактивного излучения произвольного состава введено понятие эквивалентная доза.
Эквивалентная доза (Н) - основная дозиметрическая величина в зоне радиационной безопасности. Эквивалентная доза равняется произведению поглощенной дозы Д на средний коэффициент качества ионизирующего излучения К в данном элементе объема биологической ткани:
Н = Д·К. (6.4)
Единица эквивалентной дозы - бер. 1 бер = 0,01 Дж/кг. В системе СИ единица эквивалентной дозы - зиверт (Зв), 1 Зв = 100 бер. Для g і β излучений 1 Зв = 1 Гр = 100 бер.
Поглощенная и экспозиционная доза излучения, которая принадлежит к единице времени, определяет мощность дозы (уровень радиации). Уровень радиации характеризует степень загрязнения местности и указывает, какую дозу может достать человек, находясь на загрязненной территории, за определенный промежуток времени. Единицей измерения радиации является рентген, рад и бэр за 1 часа.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему