Единицы измерения радиоактивности, степени радиоактивного загрязнения, дозы облучения и уровня радиации.
Активностью называется мера количества радиоактивного вещества, выражаемая числом ядерных превращений в единицу времени.В системе СИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (расп/с). Эта единица получила название беккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения активности является кюри (Ки). Кюри — активность такого количества вещества, в котором происходит 3,7х1010 актов распада в секунду. Такой активностью обладает 1 г радия. Для измерения малой активности пользуются производными величинами: милликюри (1 мКи = 10-3 Ки= 3,7х107 Бк), микрокюри (1 мкКи) = 10-6 Ки = 3,7х104 Бк. В практике пользуются числом распадов в минуту, тогда единицы активности имеют следующие значения: 1 Ки = 2,2х1012 расп/мин; 1 мКи = 2,22х109 расп/мин; 1 мкКи= 2,22х106 расп/мин.
Активность вещества, отнесенную к единице массы или объема, называют удельной активностью и выражают в Бк/кг, Бк/м3, Ки/кг, Ки/л, а к единице поверхности- поверхностной активностью, или плотностью заражения, выражают в Бк/см2, Ки/км. Знание степени заражения позволяет оценить вредное биологическое воздействие радиоактивно зараженных предметов и веществ при соприкосновении с ними людей (животных) или попадании их внутрь организма. Невозможной для проживания считается местность с загрязнением от 1 Ки/км2 и выше.
Ионизирующая способность радиоактивных излучений характеризуется дозой - энергией, переданной излучением облучаемой массе вещества. Существуют две принципиально различные величины дозы излучения: экспозиционная и поглощенная.
Экспозиционная доза характеризует ионизирующую способность излучений в воздухе. За единицу экспозиционной дозы принят кулон на килограмм (Кл/кг) - экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения, при которой в килограмме сухого атмосферного воздуха образуются ионы, несущие суммарный заряд в 1 кулон электричества каждого знака. Внесистемной единицей экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения является рентген (Р). Рентген - экспозиционная доза, при которой в 1 см3 воздуха образуется 2,08х109 пар ионов. Производными от рентгена являются миллирентген(мР) и микрорентген (мкР). 1Р = 103 мР = 106 мкР. В системе СИ единицей является кулон на килограмм (Кл/кг). 1 Кл/кг == 3876 Р.
Поглощенная доза характеризуется энергией, поглощенной массой облученного вещества. За единицу поглощенной дозы излучения в системе СИ принимается 1 джоуль энергии, поглощенной 1 килограммом вещества (Дж/кг), или Грей (Гр). 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад. Именно от величины поглощенной энергии в первую очередь зависит степень, глубина и форма лучевых поражений, развивающихся среди биологических объектов при воздействии на них ионизирующего излучения. В радиобиологии и радиационной гигиене ранее использовали внесистемную единицу поглощенной дозы- рад. Рад - это такая поглощенная доза, при которой количество поглощенной энергии в 1 г любого вещества составляет 100 эрг, независимо от вида и энергии излучения. Соотношение доз излучения (в рентгенах) и поглощенных доз (в радах) следующее: при дозе излучения в 1 Р поглощенная доза в воздухе составляет 0,87 рад, а в воде и живой ткани - 0,93 рад. Поэтому сравнительно с небольшой ошибкой о поражающем действии излучений на живые ткани организма можно судить по эффекту ионизации воздуха гамма-излучением, т.е. оценивать в рентгенах.
|Мощность дозы, или интенсивность излучения, характеризует время накопления. Поражающий эффект излучений зависит не только от величины поглощенной дозы, но и от времени ее накопления, т.е единицей мощности поглощенной дозы при взаимодействии с телом человека или животных является грей в секунду— Гр/с (внесистемные - Гр/час, Р/час, рад/час).
Эквивалентная доза характеризует способность различных видов излучений вызывать в живых тканях биологический эффект. Так, альфа-частицы в 20 раз эффективнее действуют на живую ткань, чем бета-частицы, а нейтроны лишь в 10 раз эффективнее бета-частиц. Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв) (внесистемная единица эквивалентной дозы - бэр). 1 Гр бета- и гамма-лучей эквивалентен 1 Зв, 1 Гр альфа-лучей — 20 Зв, 1 Гр нейтронного потока — 10 Зв.
Эффективная доза - это эквивалентная доза с учетом коэффициента чувствительности тканей. Наиболее чувствительные ткани человека — гаметы и костный мозг, несколько выносливее легкие и молочные железы. Самая выносливая ткань - нервная.
Определить в полевых условиях радиоактивность в единицах кюри довольно сложно. Поэтому в настоящее время степень радиоактивного заражения измеряют в единицах мощности дозы по гамма-излучению в миллирентгенах в час (мР/ч). В полевых условиях часто достаточно определить не абсолютное значение радиоактивного заражения, а установить лишь, как заражен объект, — выше или ниже допустимого значения. Поэтому в качестве допустимых норм зараженности пользуются мощностями доз, соответствующих безопасным плотностям заражения.