Меню

Как определить мощность эквивалентной дозы



Эквивалентная и эффективная дозы

Для описания воздействия излучения на человека используют более точные и универсальные величины — эквивалентную дозу и эффективную дозу. Причина, по которой необходимо введение этих двух понятий, проста — для живых организмов и биологических тканей эффект, создаваемый излучением, зависит не только от энергии, поглощенной этим организмом или тканью. То есть для описания действия излучения на живые организмы недостаточно знания только поглощенной дозы.

Из-за различной ионизирующей способности α, β и γ – излученя и нейтронов они даже при одной и той же поглащенной дозе оказывают разное поражающее действие. Так, 1 мкГр, полученный организмом (тканью, органом), например, от альфа-излучения, значительно опаснее, чем тот же 1 мкГр, полученный от бета- или гамма-излучения.

Для характеристики относительной биологической опасности данного вида излучения используют взвешивающий коэффициент WR, определенный для каждого вида излучения. Для основных видов значения взвешивающих коэффициентов приведены в таблице.

Эквивалентная доза Н в органе или ткани равна произведению взвешивающего коэффициента для данного вида излучения WR на поглощенную дозу D, полученную органом или тканью от излучения R:

Если поле излучения состоит из разных видов излучения, то эквивалентная доза равна сумме эквивалентных доз, полученных данным органом или тканью Т от каждого из видов излучения R:

Таким образом, эквивалентная доза учитывает не только энергию, поглощенную живой тканью, но и опасность облучения данным видом радиации.

В СИ единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв). Внесистемная единица — бэр (биологический эквивалент рада). 1 Зв = 100 бэр.

Например, если легкие двух человек в результате облучения получили дозу 0,1 Гр, одинакова ли опасность для этих людей от такого облучения? На этот вопрос невозможно ответить, если неизвестно, от какого именно излучения получена доза. А если легкие двух человек получили дозу 1 Зв, одинакова ли опасность для них от такого облучения. Да. Причем вопрос о виде излучения уже не стоит, поскольку в размерности «Зв» вид излучения уже учтен.

Различные органы и ткани организма имеют различную чувствительность к облучению. Это означает, что облучение разных органов или тканей одной и той же эквивалентной дозой (то есть одним и тем же видом излучения) приводит к различным последствиям с точки зрения дальнейшего функционирования этого органа или ткани. Для того, чтобы учесть это, вводятся взвешивающие коэффициенты органов и тканей WT, приведенные в таблице.

Эффективная доза Еравна сумме произведений взвешивающего коэффициента WT для органа (ткани) Т на эквивалентную дозу Н, полученную органом (тканью):

Используется как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела или отдельных органов с учетом их радиочувствительности.

При облучении нескольких органов: E = ∑WT∙H

При равномерном облучении всего тела эффективная доза облучения равна эквивалентной дозе, то есть WT в этом случае равен 1.

Итак, эффективная доза учитывает все параметры, определяющие биологические последствия облучения: поглощенную энергию излучения, опасность данного вида облучения, чувствительность облучаемого объекта к воздействию радиации. Таким образом, эффективная доза — это мера биологической опасности облучения.

Эффективная доза, так же, как эквивалентная, измеряется в зивертах.

Эффективная и эквивалентная дозы являются мерой неблагоприятного воздействия излучения на организм человека и их предельно допустимые значения положены в основу нормативно-правовой базы обеспечения радиационной безопасности населения и профессионалов.

Соответственно, размерность мощности эквивалентной и эффективной дозы — Зв/с (зиверт в секунду), мЗв/ч (милизиверт в час) и т.п.

Читайте также:  Датчик реактивной мощности схема

Отметим, что в современных источниках информации, в дозиметрических приборах и все чаще в средствах массовой информации для описания радиационной обстановки (радиационного фона) используется уже не мощность экспозиционной дозы (в мкР/ч), а мощность эквивалентной дозы (обычно в мкЗв/ч).

В частном, но наиболее распространенном, случае, когда идет об электромагнитном излучении (гамма-, рентгеновском) и равномерном облучении всего тела, получаем WR = 1 и WT = 1, то есть 1 Гр paвен 1 Зв эффективной дозы. Тогда:

10 мкР/ч = 0,093 мкГр/ч = 0,093 мкЗв/ч

0,1 мкЗв/ч = 0,8 мЗв/год.

Для оценки последствий облучения группы людей (персонала какого-либо предприятия, жителей данной местности, населения Земли и т. п.) используется понятие коллективной эффективной дозы. Она равна сумме доз, полученных каждым представителем группы. Ее рассчитывают по формуле:

, где N число людей в группе облученных людей, Е – эффективная доза, полученная каждым из этих людей.

Единица коллективной эффективной дозы — человеко-зиверт (чел.-Зв). То есть, если 100 человек получили дозу 0,01 Зв, то коллективная доза составит 1 чел.-Зв. Часто коллективная доза является оценочной величиной и определяется, исходя из средних индивидуальных доз. Поскольку считается, что вероятность неблагоприятных для здоровья последствий облучения (онкологических заболеваний) пропорциональна эффективной дозе, то коллективная доза может характеризовать число возможных заболеваний в данной группе. Считают, что коллективная эффективная доза 20 чел.-Зв приводит к одному онкологическому заболеванию. Другими словами, если, например, 100 человек получили по 0,2 Зв или 100 000 человек по 0,2 мЗв, то в обоих случаях последствия одинаковы, а именно — одно заболевание.

Так же, зная эту величину можно оценивать масштабы радиационного поражения, применяя статистические методы усреднения и понятие радиационного риска.

Источник

Экспозиционная, поглощенная, эквивалентная и эффективная дозы. Мощности доз

date image2015-01-21
views image15288

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Дозой облучения называется часть энергии радиационного излучения, которая расходуется на ионизацию и возбуждение атомов и молекул любого облученного объекта.

Экспозиционная доза фотонного, рентгеновского и гамма-излучения характеризует их способность создавать в веществе заряженные частицы.

Единица измерения в системе СИ — 1Кулон/кг, внесистемная единица — Рентген.

Мощность экспозиционной дозы — отношение приращения экспозиционной дозы dX за интервал времени dt к этому интервалу: = dX/ dt.

Единицы измерения: в системе СИ — А/кг (ампер на кг); внесистемная единица Р/с, Р/ч, мР/ч, мкР/ч и т.д. Мощность дозы, измеренная на высоте 70-100 см от поверхности земли, часто называют уровнем радиации.

Поглощённая доза — количество энергии Е, переданное веществу ионизирующим излучением любого вида в пересчете на единицу массы m любого вещества.

Единица измерения 1 Грей. Внесистемная единица — рад (радиационная адсорбционная доза).

1 Грей = 100 рад.

Мощность поглощенной дозы ионизирующего излучения — отношение приращения поглощенной дозы излучения dD за интервал времени dt к этому интервалу:

Единицы измерения мощности дозы: рад/с, Гр/с, рад/ч, Гр/ч и т.д.

Эквивалентная доза ( ) — поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент качества излучения данного вида излучения R.

Введена для оценки последствий облучения биологической ткани малыми дозами. Ее нельзя использовать для оценки последствий облучения большими дозами. Единица измерения эквивалентной дозы в системе СИ — Зиверт (Зв). Зиверт — единица эквивалентной дозы излучения любой природы в биологической ткани, которая создает такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр образцового рентгеновского излучения. Существует и внесистемная единица — бэр (1 Зв = 100 бэр).

Мощность эквивалентной дозы — отношение приращения эквивалентной дозы dН за время dt к этому интервалу времени. Единицы измерения мощности эквивалентной дозы м3в/с, мкЗв/с, бэр/с, мбэр/с и т.д.

Читайте также:  Посудомоечная машина мощность ватт

Эффективная доза (Е) — это такая доза при неравномерном облучении тела человека, которая равна эквивалентной дозе при равномерном облучении всего организма, при этом риск неблагоприятных последствий будет таким же, как и при неравномерном облучении тела человека. Единицы измерения эффект. дозы те же, что и эквивалентной.

Космическая и земная радиация

Космическое излучение делят на галактическое, межгалактическое и солнечное. Их также делят на первичное и вторичное.

Галактическое и межгалактическое космическое излучение — это поток протонов (92 %) и альфа-частиц (7%). Остальное (около 1 %) это в основном ядра легких элементов лития, бериллия, азота, углерода, кислород фтора и др.

Галактическое излучение обладает очень высокой энергией. Считается, что такая большая энергия объясняется разгоном частиц магнитными пол звезд. Такое излучение губительно для всего живого. К счастью, протоны задерживаются радиационными поясами Земли, их энергия несколько уменьшается.

Космические лучи, проходя через атмосферу, вызывают появление космогенных радионуклидов. Наиболее значительные из них тритий, угдлерод-14 , берилий-7, сера-32, натрий-22, 24. Эти радионуклиды распадаясь, испускают бета-частицы. Наиболее опасными из них являются тритий и углерод-14. Оба радионуклида непрерывно возникают и непрерывно распадаются. Существует определенное равновесие в природе и всегда имеется некоторый его запас. Смешиваясь с углеродом и водородом, тритий и углерод-14 попадают в воду, человека, животных, растения и представляют определенную угрозу для жизни и здоровья человека.

Вклад в космическое излучение вносят и вспышки на при которых происходит выброс в космическое пространство протонов . Это явление называется солнечным излучением. Однако по сравнению с галактическим излучением эта энергия незначительна.

В почве, воздухе, воде, живых организмах всегда имеются в незначительных количествах радионуклиды, но больше всего их в гранитах, глиноземах, песчаниках, известняках. Возраст Земли 5,3 млрд. лет, поэтому на Земле сохранились только радионуклиды с большим периодом полураспада, остальные распались.

Газ попадает в воздух, почву, растворяется в воде и попадает, наконец, в организм человека. В РБ газом является радон. Человек половину (54 %) земной радиации получает именно от радона. Радон повсеместно выделяется из земли, воды, стройматериалов. Это бесцветный инертный газ, не имеющий вкуса и запаха, тяжелее воздуха примерно в 7,5 раза. Являясь альфа-излучателем , радон становится причиной заболеваний раком легких, желудка и других органов. Особенно опасен радон для легких, надпочечников, гонад и костного мозга.

Следует помнить, что концентрация радона в закрытых помещениях летом более чем в 8 раз, а в зимнее время — в 5000 раз выше по сравнению с минимальным фоном. Обычно концентрация радона на кухне примерно в 40 раз выше, чем в жилой комнате. Высокое содержание радона в ванной комнате, в спальных помещениях.

Для ослабления воздействия радона на организм человека необходимо проветривать помещения не менее 5 часов в сутки. При проветривании помещений необходимо учитывать, что радон тяжелее воздухи, поэтому выходит из помещения не сразу, непосредственно через форточки, а через некоторое время за счет циркуляции воздуха. Во время кипения воды в чайнике или другой закрытой посуде необходимо открывать на несколько секунд крышку, чтобы радон испарился из воды.

Сушка белья должна быть вне помещений, а после стирки ванная комната должна быть хорошо проветрена. Следует помнить, что и при сжигании газа на кухне также необходимо проветривать помещение, так как из природного газа также выделяется радон. Так как радон являете альфа-излучателем и выделяется в том числе и из стен то их рекомендуется или красить или оклеивать обоями.

Читайте также:  Постоянный резистор номинальной мощности

Источник

МОЩНОСТЬ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗЫ

ионизирующего излучения — физ. величина, равная отношению приращения эквивалентной дозы излучения за малый промежуток времени к этому промежутку. Единица М. э. д. (в СИ) — Зв/с (1 Вт/кг = 1 Зв/с). Не подлежат применению внесистемная ед. М. э. д. — бэр в секунду, кратные и дольные от неё: 1 бэр/с — 0,01 Зв/с = 10 мЗв/с; 1 бэр/мин = 0,01/60 Зв/с = 0,1667 мЗв/с; 1 бэр/ч = 0.01/3600 Зв/с = 2,778 мкЗв/с. См. Зиверт.

Большой энциклопедический политехнический словарь . 2004 .

Смотреть что такое «МОЩНОСТЬ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗЫ» в других словарях:

Мощность эквивалентной дозы — 4. Мощность эквивалентной дозы Величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического облучения излучением произвольного состава и определяемая отношением приращения поглощенной дозы за малый интервал времени к этому интервалу… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

мощность эквивалентной дозы — lygiavertės dozės galia statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. equivalent dose rate vok. äquivalente Dosisleistung, f rus. мощность эквивалентной дозы, f … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

мощность эквивалентной дозы — lygiavertės dozės galia statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. equivalent dose rate vok. äquivalente Dosisleistung, f rus. мощность эквивалентной дозы, f pranc. débit de dose équivalente, m … Fizikos terminų žodynas

Мощность эквивалентной дозы гамма-излучения в помещении — 7.7. Мощность эквивалентной дозы гамма излучения в помещении мощность эквивалентной дозы гамма излучения в воздухе, измеренная в центре помещения на высоте 1 м от пола. В условиях отсутствия в ограждающих конструкциях помещения радиационных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Мощность эквивалентной дозы гамма-излучения на открытой местности — 7.8. Мощность эквивалентной дозы гамма излучения на открытой местности мощность эквивалентной дозы гамма излучения в воздухе на высоте 1 м от поверхности земли на достаточном удалении от радиационных аномалий и зданий. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

мощность эквивалентной дозы внешнего гамма-излучения — 3.15 мощность эквивалентной дозы внешнего гамма излучения: Мощность поглощенной дозы, определяемая с учетом биологического воздействия излучения на различные органы и ткани организма человека. Источник: ГОСТ Р 54964 2012: Оценка соответствия.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

мощность — 3.6 мощность (power): Мощность может быть выражена терминами «механическая мощность на валу у соединительной муфты турбины» (mechanical shaft power at the turbine coupling), «электрическая мощность турбогенератора» (electrical power of the… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Мощность дозы — отношение приращения дозы (поглощенной, эквивалентной, эффективной) dD, dH, dE за интервал времени dt к этому интервалу времени: На практике за единицу времени могут приниматься час, сутки, год. См. также Доза ионизирующего излучения … Российская энциклопедия по охране труда

величины дозы — Доза на орган organ dose Средняя поглощенная доза DT на ткань или орган Т человека, выражаемая формулой: ФОРМУЛА РИС где mT – масса ткани или органа, D – поглощенная доза в элементе массы dm, а T – переданный объем полной энергии. Иногда… … Справочник технического переводчика

Доза — основная мера экспозиции, характеризующая количество химического вещества, воздействующее на организм. Источник: Р 2.1.10.1920 04: Руководство по оценке риска д … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник