|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Доза (в физике) | Доза (далее Д) ионизирующего излучения, энергия ионизирующего излучения, поглощенная в единице массы облучаемого вещества. В этом смысле Д (в физике) излучения называется также поглощенной Д (в физике) (Dп). Поглощенная энергия расходуется на нагрев вещества, а также на его и физические превращения. Величина Д (в физике) зависит от вида излучения (рентгеновское излучение, поток нейтронов и т.п.), энергии его частиц, плотности их потока и состава облучаемого вещества. При прочих равных условиях Д (в физике) тем больше, чем больше время облучения. Т. о., Д (в физике) накапливается со временем. Д (в физике), отнесенная к единице времени, называется мощностью Д (в физике)
Зависимость величины Д (в физике) от энергии частиц, плотности их потока и состава облучаемого вещества различна для разных видов излучения. Например, для рентгеновского и g-излучений Д (в физике) зависит от номера Z элементов, входящих в состав вещества; характер этой зависимости определяется энергией фотонов hv (h - Планка постоянная, v - частота электромагнитных колебаний). Для этих видов излучений Д (в физике) в тяжелых веществах больше, чем в легких (при одинаковых условиях облучения; см. Гамма-излучение, Рентгеновские лучи). Нейтроны взаимодействуют с ядрами Характер этого взаимодействия существенно зависит от энергии нейтронов. Если происходят упругие соударения нейтронов с ядрами, то средняя величина энергии, переданной ядру в одном акте взаимодействия, оказывается большей для легких ядер (см. Замедление нейтронов). В этом случае (при одинаковых условиях облучения) поглощенная Д (в физике) в легком веществе будет выше, чем в тяжелом. Др. виды ионизирующих излучений имеют свои особенности взаимодействия с веществом, которые определяют зависимость Д (в физике) от энергии излучения и состава вещества. Поглощенная Д (в физике) в системе единиц СИ измеряется в дж/кг. Широко распространена внесистемная единица рад: 1 рад = 10-2дж/кг = 100 эрг/г. Мощность дозы измеряется в рад/сек, рад/ч и т.п.
Кроме поглощенной Д (в физике), существуют понятия экспозиционной и эквивалентной Д (в физике) Экспозиционная Д (в физике) - мера ионизации воздуха под действием рентгеновского и g-излучений - измеряется количеством образованных зарядов. Единицей экспозиционной Д (в физике) в системе СИ является к/кг. Экспозиционная Д (в физике) в 1 к/кг означает, что суммарный заряд всех ионов одного знака, образованных в 1 кг воздуха, равен одному кулону. Широко распространена внесистемная единица экспозиционной Д (в физике) - рентген: 1 р = 2,57976×10-4 к/кг, что соответствует образованию 2,08 ×109 пар ионов в 1 см3 воздуха (при О°С и 760 мм рт. ст.). На создание такого количества ионов необходимо затратить энергию, равную 0,114 эрг/см3 или 88 эрг/г. Т. о., 88 эрг/г есть энергетический эквивалент рентгена. По величине экспозиционной Д (в физике) можно рассчитать поглощенную Д (в физике) рентгеновского и g-излучений в любом веществе. Для этого необходимо знать состав вещества и энергию фотонов излучения.
При облучении живых организмов, в частности человека, возникают биологические эффекты, величина которых определяет степень радиационной опасности. Для данного вида излучения наблюдаемые радиационные эффекты во многих случаях пропорциональны поглощенной энергии. Однако при одной и той же поглощенной Д (в физике) в тканях организма биологический эффект оказывается различным для разных видов излучения. Следовательно, знание величины поглощенной Д (в физике) оказывается недостаточным для оценки степени радиационной опасности. Принято сравнивать биологические эффекты, вызываемые любыми ионизирующими излучениями, с биологическими эффектами, вызываемыми рентгеновским и g-излучениями. Коэффициент, показывающий во сколько раз радиационная опасность для данного вида излучения выше, чем радиационная опасность для рентгеновского излучения при одинаковой поглощенной Д (в физике) в тканях организма, называется коэффициентом качества К. В радиобиологических исследованиях для сравнения радиационных эффектов пользуются понятием относительной биологической эффективности. Для рентгеновского и g-излучений К = 1. Для всех др. ионизирующих излучений коэффициент качества устанавливается на основании радиобиологических данных. Коэффициент качества может быть разным для различных энергий одного и того же вида излучения. Например, для тепловых нейтронов К = 3, для нейтронов с энергией 0,5 Мэв К = 10, а для нейтронов с энергией 5,0 Мэв К = 7. Эквивалентная доза Dэ определяется как произведение поглощенной Dn на коэффициент качества излучения К; Dэ = DnК. Коэффициент К является безразмерной величиной, и эквивалентная Д (в физике) может измеряться в тех же единицах, что и поглощенная. Однако существует специальная единица эквивалентной Д (в физике) - бэр. Эквивалентная Д (в физике) в 1 бэр численно равна поглощенной Д (в физике) в 1 рад, умноженной на коэффициент качества К.
Т. о., одинаковой величине эквивалентной Д (в физике) соответствует одинаковая радиационная опасность, которой подвергается человек при воздействии на него любого вида излучения. Естественные источники ионизирующего излучения (космические лучи, естественная радиоактивность почвы, воды, воздуха, а также радиоактивность, содержащаяся в теле человека) создают в среднем мощность эквивалентной Д (в физике) 125 мбэр в год. Эквивалентная Д (в физике) в 400-500 бэр, полученная за короткое время при облучении всего организма, может привести к смертельному исходу (без специальных мер лечения). Однако такая же эквивалентная Д (в физике), полученная человеком равномерно в течение всей его жизни, не приводит к видимым изменениям его состояния. Эквивалентная Д (в физике) в 5 бэр в год считается предельно допустимой дозой (ПДД) при профессиональном облучении.
Минимальная Д (в физике) g-излучения, вызывающая подавление способности к размножению некоторых клеток после однократного облучения, составляет 5 бэр. При длительных ежедневных воздействиях Д (в физике) в 0,02-0,05 бэр наблюдаются начальные изменения крови, а Д (в физике) в 0,11 бэр - образование опухолей. Об отдаленных последствиях облучения судят по увеличению частоты мутаций у потомков. Д (в физике), удваивающая частоту спонтанных мутаций у человека, вероятно, не превышает 100 бэр на поколение. При местном облучении, например с целью лечения злокачественных опухолей, применяют (при соблюдении защиты всего организма) высокие Д (в физике) (6000-10000 бэр за 3-4 недели) рентгеновских или g-лучей (см. Лучевая терапия).
В радиобиологии различают следующие Д (в физике), приводящие к гибели животных в ранние и поздние сроки. Д (в физике), вызывающая гибель 50% животных за 30 дней (летальная доза - ЛД30/50), составляет при однократном одностороннем рентгеновском или g-облучениях для морской свинки 300 бэр, для кролика 1000 бэр. Минимальная абсолютно летальная доза (МАЛД) для человека при общем g-облучении равна ~ 600 бэр. С увеличением Д (в физике) продолжительность жизни животных сокращается, пока она не достигает 2,8-3,5 сут, дальнейшее увеличение Д (в физике) не меняет этого срока. Лишь Д (в физике) выше 10000-20000 бэр сокращают продолжительность жизни до 1 сут, а при последующем облучении - до нескольких часов. При Д (в физике) в 15000-25000 бэр отмечаются случаи "смерти под лучом". Каждому диапазону Д (в физике) соответствует определенная форма лучевого поражения. Ряд беспозвоночных животных, растений и микроорганизмов обладает значительно более низкой чувствительностью (см. также Биологическое действие ионизирующих излучений).
Измерение Д (в физике) излучения с целью предсказания радиационного эффекта осуществляют дозиметрами (см. Дозиметрические приборы).
Лит.: ГОСТ 8848-63. Единицы радиоактивности и ионизирующих излучений, М., 1964; ГОСТ 12631-67. Коэффициент качества ионизирующих излучений, М., 1967; Иванов В. И., Курс дозиметрии, 2 изд., М., 1970; Голубев Б. П., Дозиметрия и защита от ионизирующих излучений, 2 изд., М., 1971.
В. И. Иванов, Н. Г. Даренская. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 22.12.2024 21:28:42
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
