Ovaj članak posvećen je temi apsorbirane doze zračenja (i-tion), ionizirajućeg zračenja i njihovih vrsta. Sadrži informacije o raznolikosti, prirodi, izvorima, metodama izračuna, jedinicama apsorbirane doze zračenja i još mnogo toga.
Koncept apsorbirane doze zračenja
Doza zračenja je vrijednost koju koriste znanosti poput fizike i radiobiologije za procjenu stupnja utjecaja zračenja ionizirajućeg tipa na tkiva živih organizama, njihove životne procese, ali i na tvari. Što se naziva apsorbirana doza zračenja, koja je njezina vrijednost, oblik izloženosti i raznolikost oblika? Uglavnom se prikazuje u obliku interakcije između medija i ionizirajućeg zračenja, a naziva se ionizacijskim efektom.
Apsorbirana doza zračenja ima svoje metode i mjerne jedinice, a složenost i raznolikost procesa koji se događaju kada su izloženi zračenju uzrokuju raznolikost vrsta u oblicima apsorbirane doze..
Jonizirajući oblik zračenja
Jonizirajuće zračenje je strujarazne vrste elementarnih čestica, fotona ili fragmenata nastalih kao rezultat atomske fisije i sposobnih uzrokovati ionizaciju u tvari. Ultraljubičasto zračenje, poput vidljivog oblika svjetlosti, ne spada u ovu vrstu zračenja, niti uključuje infracrveno zračenje i emitiraju ga radijski pojasevi, što je povezano s njihovom malom količinom energije, koja nije dovoljna za stvaranje atomskih i molekularna ionizacija u osnovnom stanju.
Jonizirajuća vrsta zračenja, njegova priroda i izvori
Apsorbirana doza ionizirajućeg zračenja može se mjeriti u različitim SI jedinicama, a ovisi o prirodi zračenja. Najznačajnije vrste zračenja su: gama zračenje, beta čestice pozitrona i elektrona, neutron, ion (uključujući alfa čestice), rendgensko zračenje, kratkovalno elektromagnetno (fotoni visoke energije) i mion.
Priroda izvora ionizirajućeg zračenja može biti vrlo raznolika, na primjer: spontani raspad radionuklida, termonuklearne reakcije, zrake iz svemira, umjetno stvoreni radionuklidi, nuklearni reaktori, akcelerator elementarnih čestica, pa čak i X -aparat za zrake.
Kako djeluje ionizirajuće zračenje
Ovisno o mehanizmu interakcije tvari i ionizirajućeg zračenja, moguće je razlikovati izravni tok čestica nabijenog tipa i zračenje koje djeluje neizravno, drugim riječima,tok fotona ili protona, tok neutralnih čestica. Uređaj za formiranje omogućuje odabir primarnih i sekundarnih oblika ionizirajućeg zračenja. Brzina apsorbirane doze zračenja određuje se u skladu s vrstom zračenja kojoj je tvar izložena, na primjer, učinak efektivne doze zraka iz svemira na površinu zemlje, izvan skloništa, iznosi 0,036 μSv / h. Također treba razumjeti da vrsta mjerenja doze zračenja i njen pokazatelj ovise o zbroju niza čimbenika, kada je riječ o kozmičkim zrakama, ovisi io geografskoj širini geomagnetske vrste i položaju jedanaestogodišnjeg ciklusa. solarna aktivnost.
Raspon energije ionizirajućih čestica kreće se od nekoliko stotina elektron-volti do 1015-20 elektron-volti. Kilometraža i penetracija mogu se jako razlikovati, u rasponu od nekoliko mikrometara do tisuća kilometara ili više.
Uvod u dozu izloženosti
Učinak ionizacije smatra se glavnom karakteristikom oblika interakcije zračenja s medijem. U početnom razdoblju formiranja dozimetrije zračenja uglavnom se proučavalo zračenje čiji su se elektromagnetski valovi nalazili u granicama između ultraljubičastog i gama zračenja, zbog činjenice da je rasprostranjeno u zraku. Stoga je razina ionizacije zraka služila kao kvantitativna mjera zračenja za polje. Ova mjera postala je temelj za stvaranje doze izloženosti određene ionizacijom zraka uuvjetima normalnog atmosferskog tlaka, dok sam zrak mora biti suh.
Izložena apsorbirana doza zračenja služi kao sredstvo za određivanje ionizacijskih mogućnosti rendgenskih i gama zraka, pokazuje zračenu energiju, koja je nakon transformacije postala kinetička energija nabijenih čestica u djeliću mase zraka u atmosferi.
Jedinica apsorbirane doze vrste izloženosti je kulon, komponenta SI, podijeljena s kg (C/kg). Vrsta nesistemske mjerne jedinice je rentgen (P). Jedan privjesak/kg odgovara 3876 rendgena.
Potrošena količina
Apsorbirana doza zračenja, kao jasna definicija, postala je neophodna za osobu zbog raznovrsnosti mogućih oblika izloženosti pojedinom zračenju na tkiva živih bića, pa čak i neživih struktura. Proširujući, poznati raspon ionizirajućih vrsta zračenja pokazao je da stupanj utjecaja i utjecaja može biti vrlo raznolik i ne podliježe uobičajenoj definiciji. Samo određena količina apsorbirane energije zračenja ionizirajućeg tipa može izazvati kemijske i fizikalne promjene u tkivima i tvarima izloženim zračenju. Sam broj potreban za pokretanje takvih promjena ovisi o vrsti zračenja. Apsorbirana doza i-nije nastala je upravo iz tog razloga. Zapravo, ovo je količina energije koju je apsorbirala jedinica tvari i koja odgovara omjeru energije ionizirajućeg tipa koja je apsorbirana i mase subjekta ili objekta koji apsorbira zračenje.
Izmjerite apsorbiranu dozu koristeći jedinicu sive (Gy) - sastavni dio C sustava. Jedan sivi je količina doze koja može prenijeti jedan džul ionizirajućeg zračenja na 1 kilogram mase. Rad je nesistemska mjerna jedinica, u vrijednosti 1 Gy odgovara 100 rad.
Apsorbirana doza u biologiji
Umjetno zračenje životinjskih i biljnih tkiva jasno je pokazalo da različite vrste zračenja, u istoj apsorbiranoj dozi, mogu na različite načine utjecati na tijelo i sve biološke i kemijske procese koji se u njemu odvijaju. To je zbog razlike u broju iona koje stvaraju lakše i teže čestice. Za isti put duž tkiva, proton može stvoriti više iona nego elektron. Što se čestice skupljaju gušće kao rezultat ionizacije, to će biti jači destruktivni učinak zračenja na tijelo, u uvjetima iste apsorbirane doze. U skladu s tom pojavom, razlikom u jačini djelovanja različitih vrsta zračenja na tkiva, uvedena je oznaka ekvivalentne doze zračenja. Ekvivalentna doza apsorbiranog zračenja je količina zračenja koju tijelo primi, izračunata množenjem apsorbirane doze i specifičnog faktora koji se naziva faktor relativne biološke učinkovitosti (RBE). Ali često se naziva i faktorom kvalitete.
Jedinice apsorbirane doze ekvivalentnog tipa mjere se u SI, odnosno sivertima (Sv). Jedan Sv jednak je odgovarajućemdoza bilo kojeg zračenja koje apsorbira jedan kilogram tkiva biološkog porijekla i uzrokuje učinak jednak učinku od 1 Gy zračenja fotonskog tipa. Rem - koristi se kao izvansistemski mjerni indikator biološke (ekvivalentne) apsorbirane doze. 1 Sv odgovara sto rema.
Učinkoviti oblik doze
Učinkovita doza je pokazatelj veličine, koji se koristi kao mjera rizika od dugotrajnih učinaka izloženosti čovjeka, njegovih pojedinačnih dijelova tijela, od tkiva do organa. Ovo uzima u obzir njegovu individualnu radioosjetljivost. Apsorbirana doza zračenja jednaka je umnošku biološke doze u dijelovima tijela prema određenom težinskom faktoru.
Različita ljudska tkiva i organi imaju različitu osjetljivost na zračenje. Neki organi mogu imati veću vjerojatnost od drugih da će razviti rak pri istoj vrijednosti ekvivalentne apsorbirane doze, na primjer, štitnjača je manje vjerojatno da će razviti rak nego pluća. Stoga osoba koristi stvoreni koeficijent rizika od zračenja. CRC je sredstvo za određivanje doze i-cije koja utječe na organe ili tkiva. Ukupni pokazatelj stupnja utjecaja efektivne doze na tijelo izračunava se množenjem broja koji odgovara biološkoj dozi s CRC-om određenog organa, tkiva.
Koncept kolektivne doze
Postoji koncept grupne apsorpcijske doze, koja je zbroj individualnog skupa efektivnih vrijednosti doze u određenoj skupini ispitanika za određeno vrijemejaz. Izračuni se mogu napraviti za bilo koja naselja, do država ili cijelih kontinenata. Da biste to učinili, pomnožite prosječnu učinkovitu dozu i ukupan broj ispitanika izloženih zračenju. Ova apsorbirana doza se mjeri pomoću siverta (čovjek-Sv.).
Pored gore navedenih oblika apsorbiranih doza, postoje i: predanost, prag, kolektivna, spriječiva, maksimalno dopuštena, biološka doza zračenja tipa gama-neutrona, smrtonosni minimum.
Jačina izloženosti dozi i mjerne jedinice
Indikator intenziteta zračenja - zamjena određene doze pod utjecajem određenog zračenja za privremenu mjernu jedinicu. Ovu vrijednost karakterizira razlika u dozi (ekvivalentnoj, apsorbiranoj, itd.) podijeljenoj s jedinicom vremena. Postoji mnogo namjenski izgrađenih jedinica.
Apsorbirana doza zračenja određena je formulom prikladnom za određeno zračenje i vrstu apsorbirane količine zračenja (biološko, apsorbirano, ekspozicijsko itd.). Postoji mnogo načina za njihovo izračunavanje, koji se temelje na različitim matematičkim principima, a koriste se različite mjerne jedinice. Primjeri mjernih jedinica su:
- Integralni prikaz - sivi kilogram u SI, izvan sustava se mjeri u rad gramima.
- Ekvivalentni oblik - sivert u SI, mjereno izvan sustava - u rems.
- Prikaz ekspozicije - kulon-kilogram u SI, mjereno izvan sustava - u rendgenima.
Postoje druge mjerne jedinice koje odgovaraju drugim oblicima apsorbirane doze zračenja.
Zaključci
Analizirajući ove članke, možemo zaključiti da postoji mnogo vrsta kako najionizirajuće emisije, tako i oblika njezinog utjecaja na žive i nežive tvari. Svi se oni mjere, u pravilu, u SI sustavu jedinica, a svaki tip odgovara određenoj sustavnoj i nesustavnoj mjernoj jedinici. Njihov izvor može biti najrazličitiji, prirodni i umjetni, a samo zračenje ima važnu biološku ulogu.
