Эффектов излучения

1. Поглощенная доза излучения вида R в органе или ткани Т

D_Т,R = , (3.1)

где m_T – масса органа или ткани; – энергия излучения вида R, переданная веществу ткани Т в данном объеме. Единица измерения D_Т,R – грей [Гр].

Из выражения (3.1) можно заключить, что значение D_Т,R не может быть измерено для конкретного человека, его можно только рассчитать. Для этого нужно описать поле излучения, форму и расположение в поле самого органа Т и расположение окружающих предметов, органов и тканей.

Для проведения расчетов D_Т,R используют геометрию антропоморфного фантома в плоскопараллельных потоках излучения спереди, сзади, сбоку слева и справа при равномерном вращении фантома вокруг вертикальной оси, а также при изотропном падении излучения на фантом. Эти варианты моделируют практически все условия возможного облучения.

Для фотонов значения D_Т,g вычисляются через воздушную керму, т.к. эта величина наиболее просто может быть определена в данной точке (например, через измерение экспозиционной дозы). Кроме того, мощность воздушной кермы однозначно связана с плотностью потока φ при фиксированной энергии:

. (3.2)

Коэффициенты d_К(e), переводящие плотность потока в мощность кермы, можно назвать керма-коэффициентами, их численные значения представлены в табл. П.13.

Для нейтронов данной энергии проще измерить флюенс Ф в данной точке пространства, поэтому вычисление D_Т,n нейтронов производится через флюенс.

Следует еще раз подчеркнуть, что величина D_Т,R относится не к конкретному человеку, а к гипотетическому стандартному антропоморфному фантому.

2. Для учета отличий в поглощенных дозах различных видов излучения в одних и тех же органах, приводящих к одному и тому же радиобиологическому эффекту, вводится понятие относительной биологической эффективности излучения - ОБЭ. Численным выражением ОБЭ является коэффициент ОБЭ (RBE_T,R), равный отношению поглощенной дозы D_Т,Х образцового излучения, вызывающего рассматриваемый эффект в органе Т, к поглощенной дозе D_Т,R излучения вида R, вызывающего такой же эффект:

RBE_T,R = . (3.3)

В качестве образцового излучения принимается излучение рентгеновской трубки с приложенным напряжением 200 кВ.

3. Непосредственное прямое использование коэффициента RBE_T,R ограничено случаями оценки рисков возникновения специфических эффектов – детерминированных эффектов излучения[9], поскольку в этом случае ОБЭ зависит и от рассматриваемого эффекта в конкретном органе, и от вида излучения, его энергии, ЛПЭ.

4. В случае развития стохастических эффектов[10](малые дозы облучения) ОБЭ излучения слабо зависит от свойств облучаемого органа, поэтому вместо RBE_T,R для характеристики этих эффектов применяется соответствующий взвешивающий коэффициент излучения w_R,который используется для расчета эквивалентной дозы с учетом влияния качества излучения.

5. Сумма произведений поглощенных доз D_Т,R в органе или ткани Т на соответствующий взвешивающий коэффициент w_R излучения вида R называется эквивалентной дозой Н_Т в органе или ткани Т:

Н_Т = . (3.4)

Единица измерения эквивалентной дозы – Дж/кг, которая, в отличие от поглощенной дозы, называется зиверт [Зв].

Принятые в НРБ-99/2009 значения w_R для различных излучений R приведены в табл. П.11.

6. Для оценки риска развития детерминированных эффектов применяется характеристика облучения, которая получила название «ОБЭ-взвешенная доза в органе или ткани» AD_T:

AD_T = . (3.5)

Единица измерения ОБЭ-взвешенной дозы – Дж/кг, которая называется грей-эквивалент [Гр-экв]. ОБЭ-взвешенная доза является новой дозиметрической величиной, предназначенной для характеристики аварийного облучения.