Тема №16 Приборы радиационной, химической разведки и дозиметрического контроля (стр. 2 )

Единицей измерения экспозиционной дозы - излучения является рентген (Р).

1Р – это доза рентгеновского или - излучения, при которой в 1 см3 сухого воздуха при нормальных условиях (температура 0˚С и давление 760 мм рт. ст.) образуется 2,08 ∙ 109 пар ионов:

1Р = 103мР = 106 мкР.

Повреждений, вызванных в живом организме ИИ, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям. Для количественной оценки поглощенной энергии излучений служит поглощенная доза Д – фундаментальная дозиметрическая величина – это количество энергии ИИ, поглощенное единицей массы облучаемого объекта (тканями организма человека).

В системе СИ поглощенная доза измеряется в Грэях (Гр):

1 Гр = 1 Дж/кг.

В радиологии и радиационной гигиене широко применялась внесистемная единица – рад – это такая поглощенная доза, при которой в одном грамме любого вещества количество поглощенной энергии составляет 100эрг независимо от вида излучения:

1 рад = 100 эрг/г (см. [4]);

,

т. е. 1 Гр = 100 рад.

Между экспозиционной дозой, измеряемой в рентгенах, и поглощенной дозой, измеряемой в рад, применяются следующие соотношения:

1 Р = 0,83 рад (для воздуха);

1 Р = 0,95 рад (для биотканей).

Т. е., в 1 г воздуха при дозе в 1Р будет поглощаться приблизительно 83 эрг энергии ИИ, а в 1 г человеческого тела при дозе в 1Р будет поглощаться приблизительно 95 эрг энергии ИИ.

Примечание. Согласно ОСПОРБ-99 (см. [3], примечание к Приложению 12) 1Р=0,87рад=0,87•10-2Гр (для воздуха).

Дозиметрические приборы позволяют измерять не поглощенную дозу Д, а лишь экспозиционную дозу излучений по ионизационному эффекту, производимому данными излучениями в воздушной среде.

Учитывая погрешности дозиметрических приборов, в практических расчетах можно считать (для - излучения):

1 Р ≈ 1 рад.

Для сравнительной оценки биологического действия различных видов излучений введена эквивалентная доза Н – это поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида ИИ, WR:

НT,R = WR ∙ DT,R,

где DT, R – средняя поглощенная доза в органе или ткани Т;

WR – взвешивающий коэффициент для излучения R:

·  -, - излучение – 1;

·  - излучение – 20;

·  нейтроны с энергией:

–  менее 10 кэВ – 5;

–  от 10 кэВ до 100 кэВ – 10;

–  от 100 кэВ до 2 МэВ – 20;

–  от 2 МэВ до 20 МэВ – 10;

–  более 20 МэВ – 5.

Т. е., чем выше ионизирующая способность излучения, тем больше его поражающее действие даже при равном количестве поглощенной энергии. Биологическое действие - излучения в 20 раз больше биологического действия - и - излучений при равном количестве энергии излучений, поглощенной в единице веса организма.

В системе СИ H измеряется в Зивертах (Зв):

1 Зв = 1 Дж/кг.

Внесистемной единицей измерения Н является биологический эквивалент рентгена (бэр):

1 Зв = 100 бэр.

Так как взвешивающие коэффициенты для - и - излучений равны 1, то на местности, зараженной РВ (при исключении попадания радионуклидов через органы дыхания, с пищей или водой внутрь организма), 1 Зв = 1 Гр; 1 бэр = 1 рад; 1 рад ≈ 1 Р.

Таким образом, экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы облучения для людей, находящихся в средствах защиты на зараженной РВ местности, практически равны.

Живой организм имеет способность ликвидировать последствия облучения, поэтому введено понятие эффективной дозы Е, которая представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани:

Е = WT ∙ ,

где, - эквивалентная доза в органе или ткани Т за время ;

- взвешивающий коэффициент для ткани Т.

Значения взвешивающих коэффициентов для расчета Е приведены в [2].

Е – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности, т. е. Е – это разница между суммарной дозой, накопленной организмом, и дозой, им восстановленной, за определенный промежуток времени после облучения.

Переход от измеряемых значений эквивалентной дозы к эффективной дозе осуществляется по специальным методикам, которые утверждены Минздравсоцразвития России.

В системе СИ Е определяется в Зивертах: 1 Зв = 1 Дж/кг = 100 бэр.

Поражающий эффект ИИ зависит не только от величины дозы, но и от времени ее накопления, т. е. интенсивности излучения – мощности дозы.

В системе СИ мощность дозы Р измеряется в Гр/с, а внесистемная единица – рад/ч:

1 рад/ч = 103 мрад/ч = 106 мкрад/ч.

Мощность экспозиционной дозы (МЭД) измеряется в Р/ч:

1 Р/ч = 103 мР/ч = 106 мкР/ч.

Степень радиоактивного заражения (загрязнения) людей, с/х животных, а также техники, оборудования, одежды и других материальных средств как источников внешнего облучения оценивается путем измерения - излучения от них.

В полевых условиях достаточно определить как заражен объект – выше или ниже допустимого значения по величине мощности дозы, соответствующей безопасным плотностям загрязнения, которые установлены:

·  для ядерных взрывов в [4], см. Приложения 8, 9;

·  для радиационных аварий в НРБ-99 (см. [2]).

Степень радиоактивного заражения (загрязнения) некоторых объектов (продуктов питания, воды, фуража и других объектов) определяется путем измерения активности А (поверхностной, удельной, объемной) радионуклидов, которыми они загрязнены.

Единицей измерения активности в системе СИ является Беккерель (Бк):

.

Внесистемной единицей измерения активности является Кюри (Ки) – это радиоактивность, которой обладает 1 г радия:

1 Ки = 3,7 ∙ 1010 Бк;

1 Ки = 103 мКи = 106 мкКи.

Поверхностная активность (плотность загрязнения поверхности) характеризует активность, приходящуюся на единицу площади загрязненного объекта, и измеряется в Бк/м2. В единицах поверхностной активности характеризуется радиоактивное загрязнение (РЗ) местности, зданий, транспортных средств, оборудования и других объектов.

Удельная активность измеряется в Бк/кг, т. е. это активность, приходящаяся на единицу массы вещества (продукты питания, стройматериалы).

Объемная активность (концентрация радионуклидов) определяется в расчете на единицу объема вещества и измеряется в Бк/м3.

Для определения активности радиоактивных веществ отбираются пробы с загрязненных объектов, а далее проводится радиометрический анализ проб в учреждениях сети наблюдения и лабораторного контроля (СНЛК).

Единицы измерения ионизирующих излучений и соотношения между ними приведены в Приложении 2.

Классификация и назначение приборов радиационной разведки и дозиметрического контроля

Приборы радиационной разведки и дозиметрического контроля подразделяются на:

•  приборы радиационной разведки (рентгенометры);

•  приборы контроля радиоактивного загрязнения (радиометры);

•  приборы контроля облучения (дозиметры);

•  бытовые дозиметрические приборы.

Перечень приборов радиационной разведки и дозиметрического контроля для оснащения нештатных аварийно-спасательных формирований приведен в [5], [6].