1.4. ПОНЯТИЕ О ДОЗАХ ИЗЛУЧЕНИЯ
И ЕДИНИЦАХ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИОАКТИВНОСТИ

Дозой называется мера ионизирующего излучения. Действие ионизирующего излучения сводится к ионизации и возбуждению атомов, поэтому доза определяется величиной такого воздействия. Количество излучения, испускаемого источником, называется экспозиционной дозой. Экспозиционная доза X определяется полным зарядом Q ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении всех вторичных электронов, которые были образованы γ-фотонами в массе воздуха dm: X =

dQ

dm

. Единица экспозиционной дозы в системе СИ - кулон на килограмм (Кл/кг). Специальной единицей является рентген (Р), соответствующий дозе рентгеновского или γ-излучения, создающей в 1 см³ воздуха заряд в 1 электростатическую единицу количества электричества:

1 Кл/кг = 3,88 · 10³ Р.

Количество излучения в единицу времени называется мощностью дозы Р, Р =

dX

dt

. Единица мощности экспозиционной дозы в системе СИ - ампер на килограмм (А/кг). Специальной единицей является рентген в час (Р/ч).

Мерой действия ионизирующего излучения является поглощенная доза D - средняя энергия dE, переданная излучением dE единице массы вещества dm, D =

dE

dm

. Единица поглощенной дозы в системе СИ - грей (Гр), 1 Гр = 1 Дж/кг. Раньше широко использовалась и сейчас еще применяется специальная единица - рад, соответствующая поглощенной энергии, равной 1 Р, 1 рад = 1 сГр = 0,01 Гр.

Биологическое действие излучения связано с повреждением ткани. Это повреждение обусловлено не только величиной поглощенной энергии, но и ее пространственным распределением, которое определяется линейной плотностью ионизации (линейная передача энергии - ЛПЭ). Чем выше плотность ионизации, тем больше степень биологического повреждения. Чтобы учесть это явление, вводят взвешивающий коэффициент для излучения R - WR. Для рентгеновского, β- и γ-излучения W_R = 1. Для α-излучения W_R = 20, для нейтронного излучения WR зависит от энергии нейтронов и составляет от 5 до 20¹. Доза, учитывающая биологическую эффективность ионизирующего излучения, называется

25

эквивалентной дозой Н, Н = DW_R. Единицей измерения эквивалентной дозы служит зиверт (Зв). Для γ- и β-излучения 1 Зв соответствует 1 Гр, для α-излучения - 20 Гр. Специальная единица, еще используемая в настоящее время, бэр - биологический эквивалент рентгена: 1 бэр = 1 сЗв = 0,01 Зв.

Мерой количества радиоактивного вещества является активность А - число самопроизвольных ядерных превращений dN в единицу времени dt: А =

dN

dt

. Единица активности - беккерель (Бк), равный 1 распаду в секунду. Специальная, еще широко используемая единица - кюри (Ки): 1 Ки = 3,7 · 10¹⁰ Бк. 1 кюри примерно соответствует активности 1 г ²²⁶Ra. Массы, соответствующие единице активности (табл. 1.3), обратно пропорциональны скорости распада радионуклида.

Таблица 1.3

Масса некоторых радионуклидов, соответствующая активности в 1 Ки

Переход от активности радионуклида I (в Бк) к его массе Q (в г) выполняется по формуле

где λ - константа распада радионуклида, с^-1; А - атомная масса радионуклида; 6,02 · 10²³ - число Авогадро.

26