Доза излучения

ДОЗА ИЗЛУЧЕНИЯ, величина энергии ионизирующего излучения, поглощённой в элементарном объёме вещества, отнесённая к массе вещества в этом объёме (поглощённая доза); основная дозиметрическая величина. Единица поглощённой дозы в СИ - грэй (Гр), 1 Гр = 1 Дж/кг; внесистемная единица - рад. Понятие поглощённой дозы используется в радиационной безопасности, лучевой терапии, радиобиологии, радиационных технологиях и материаловедении.

Величина дозы излучения зависит от вида излучения, энергии частиц, плотности потока и состава облучаемого вещества. Базовым веществом для определения дозы излучения в радиационной безопасности, лучевой терапии и радиобиологии является мягкая мышечная ткань или аналогичная по составу тканеэквивалентная композиция: водород - 10,1%, углерод - 11,1%, азот - 2,6%, кислород - 76,2%; в радиационном материаловедении в качестве базового вещества используется углерод.

Доза излучения, отнесённая к единице времени (производная доза излучения по времени), называется мощностью дозы. Единицей мощности дозы в СИ является Гр/с; в лучевой терапии используют Гр/мин, в аварийных ситуациях - мГр/мин. Характеристикой косвенно ионизирующего излучения (фотоны, нейтроны) является керма; единица кермы - грэй. Для характеристики гамма- и рентгеновского излучений в течение долгого периода использовалась величина экспозиционной дозы, определяемая как отношение суммарного заряда всех ионов одного знака, образованных в воздухе при полном торможении электронов и позитронов, инициированных первичным излучением в элементарном объёме воздуха, к массе воздуха в этом объёме; единица экспозиционной дозы - рентген (Р). Экспозиционная доза с 1984 года не рекомендована к применению; её эквивалентом  является  керма  в воздухе: 1Р соответствует 0,00873 Гр.

В рамках проблем радиационной безопасности введён ряд других дозиметрических величин, учитывающих ожидаемые последствия хронического облучения человека малыми дозами. Эквивалент дозы Н=  kD, где D - поглощённая доза в биологической ткани стандартного состава, k - безразмерный коэффициент качества излучения; единица эквивалента дозы - зиверт (Зв). Значения коэффициентов качества установлены методом экспертных оценок на основе радиобиологических данных и стандартизованы; для электронов, позитронов, мюонов k = 1, для альфа-частиц k = 20 (максимальное значение). Рекомендована к применению эквивалентная доза Н_Т = ∑_rω_rD_{T, r} в органе или ткани, которая равна средней поглощённой дозе D_T,R в каком-либо органе человека, умноженной на соответствующий весовой множитель ω_R, значения ω_R зависят от вида излучения. Единица эквивалентной дозы в СИ - зиверт, внесистемная единица - бэр. С учётом различной биологической чувствительности органов и тканей для характеристики воздействия на весь организм введено понятие эффективной дозы Е = ∑_Tω_TH_T, (ω_Т - весовой множитель, учитывающий радиационную чувствительность органов и тканей); единица эффективной дозы -зиверт. Эффективная доза метрологически не обеспечена и может быть только рассчитана. На практике используются операционные величины: амбиентный эквивалент дозы Н* и индивидуальный эквивалент дозы Нр. Амбиентный эквивалент дозы - эквивалент дозы, измеренный на глубине d от поверхности тканеэквивалентного шара диаметром 30 см при падении на шар мононаправленного излучения. Амбиентный эквивалент дозы применяется при уровнях излучения меньше установленного предела для мониторинга радиационных полей и групповой дозиметрии (определение дозы излучения для людей, находящихся в сходных условиях). Индивидуальный эквивалент дозы - эквивалент дозы, измеренный на плоском тканеэквивалентном  образце  под экранирующим слоем толщиной d. При облучении всего тела d = 10 см, хрусталика глаза - 3 мм, кожи - 0,07 мм. Единицей Н* и Н_р также является зиверт.

Предел эффективных доз для персонала, работающего с ионизирующими излучениями, установлен на уровне 20 мЗв в год, для населения - 1 мЗв в год. Диапазон поглощённых доз при локальных терапевтических облучениях в онкологии составляет до 10 Гр за 3-4 недели.

Доза излучения измеряется с помощью дозиметра.

Лит.: Alliry А. а. остров Radiation quantities and units... // International Commission on Radiation Units and Measurements News. 1993. №2; Радиационная безопасность: Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 1990 г. М., 1994; Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). М.,1999.