Основни понятия и единици

В тази работа параметрите на радиация означават:

α-лъчение - това е поток от α-частици, образувани по време на разпадането на нестабилни атомни ядра. Алфа частиците са блокове от ядрени частици, съдържащи два протона и два неутрона, подобни на хелиевите ядра. Енергията на тези частици е относително ниска, от порядъка на няколко MeV. Поради голямата си маса тези частици бързо губят енергията си; следователно обхватът им във въздуха е 8 - 9 см, а в живата тъкан - само няколко десетки микрона. Въпреки ниската проникваща мощност обаче, специфичната йонизация е много висока и във въздуха възлиза на няколко десетки хиляди йонни двойки на см път. Ако източникът на това излъчване е извън тялото, то поради незначителната си проникваща способност, той не представлява голяма опасност, но когато проникне вътре с въздух или храна, става най-опасният от всички видове йонизиращи лъчения. Около 20 пъти по-опасно от гама лъчението.

β-радиация - Това е потокът от електрони, генерирани по време на ядрения разпад, когато неутроните се разделят на протон и електрон. Енергията на тези частици също е от порядъка на няколко MeV, но, имайки много по-ниска маса, β-частиците имат по-висока проникваща способност от α-частиците и текат до 15 m във въздуха и до 2,5 cm в живите Йонизираща способност на β-частиците е много по-малка от тази на α-частиците и възлиза само на няколко десетки двойки на 1 cm обхват.

Неутронно лъчение - това е поток от неутрални ядрени частици, които нямат електрически заряд, приблизително със същата маса като положително заредените протони. Неутроните се състоят от протон и електрон (следователно общият им заряд е равен на нула) и сами по себе си не предизвикват йонизация, но трансформират енергията си, когато се сблъскат с атомни ядра, срещани по пътя им. Резултатите от тези сблъсъци могат да варират. В случай на нееластични взаимодействия може да възникне вторично излъчване, което може да има както заредени частици, така и вълнов компонент (γ-излъчване). При еластични сблъсъци е възможна йонизацията на материята. Проникващата сила на неутроните зависи от тяхната енергия.

Рентгеново лъчение - това е вълново излъчване с неядрен произход, произтичащо от действието на β-частиците върху атомите на околното вещество. Енергията на рентгеновите фотони е около 1 MeV, има висока проникваща и ниска йонизираща способност и поради това се използва широко в медицината.

γ-лъчение - това излъчване на ядрена вълна е от същото електромагнитно естество като рентгеновото лъчение и следователно също има сравнително малка йонизираща способност с много значителна проникваща. Енергията на фотон γ-лъчение може да достигне в пъти по-високи стойности от фотона в рентгеновия диапазон.

Щетите, причинени в живия организъм от радиация и промени в облъчените материали, извършени с цел да се получат нови свойства, ще бъдат толкова по-големи, колкото повече енергия лъчението прехвърля върху тъканите или материалите. Количеството такава енергия, прехвърлено на облъчения обект, се характеризира с физическа величина, наречена доза.

Доза тялото може да получи радиация от всеки радионуклид или тяхна смес, независимо дали те са извън тялото или са попаднали в него с храна, вода или въздух.

Фигура: 1 Проникваща способност на алфа, бета и гама лъчение

Погълната доза е количеството радиационна енергия, погълната от единица маса на облъчено тяло (телесни тъкани). Но от величината на абсорбираната доза все още е невъзможно да се предвидят последиците от радиацията. При същата абсорбирана доза α-радиацията е много по-опасна β- или γ-радиация. Ако вземем предвид този факт, тогава дозата трябва да се умножи по коефициент, отразяващ способността на този вид радиация да уврежда телесните тъкани. Преизчислената по този начин доза се нарича еквивалентна доза, измерва се в сиверт (Sv).

Следователно, дозите на облъчване на органи и тъкани също трябва да се вземат под внимание с различни коефициенти. Умножавайки еквивалентните дози по съответните коефициенти и сумирайки по всички органи и тъкани, получаваме ефективна еквивалентна доза, отразяващ общия ефект на радиацията върху тялото; измерва се и в сиверти.

Дозиметрията също определя понятието мощност на дозата - доза радиация (погълната или еквивалентна) за единица време. Дългосрочните изследвания на ефекта на радиацията върху човешкото тяло позволиха да се установи „безопасна“ стойност на еквивалентната доза. Той е създаден от Международната комисия, равен на 0,02 Sv годишно за професионалисти, работещи с радиация и подлагащи се на редовни медицински прегледи, и четири пъти по-малко 0,005 Sv годишно за останалата част от населението. Тези стойности са безопасни в смисъл, че съвременната медицина не може да открие непосредствените или дългосрочните последици от такава радиация..

Дейност радионуклид се измерва в бекерели (Bq, Bq): 1 Bq съответства на 1 разпад за 1 s за всеки радионуклид.

Абсорбирана доза е равно на количеството енергия, погълната от единица маса на облъченото тяло и се измерва в сиви (Gy, Gy): 1 Gy = 1 J/kg.

Еквивалентна доза се определя от абсорбираната доза чрез умножаване по коефициента ДА СЕ, в зависимост от вида на лъчението и се измерва в сиверти (Sv, Zv): 1 Sv = K × 1 Gy.