Что такое человеко зиверт

Эквивалентная и эффективная дозы

Из-за различной ионизирующей способности α, β и γ – излученя и нейтронов они даже при одной и той же поглащенной дозе оказывают разное поражающее действие. Так, 1 мкГр, полученный организмом (тканью, органом), например, от альфа-излучения, значительно опаснее, чем тот же 1 мкГр, полученный от бета- или гамма-излучения.

Для характеристики относительной биологической опасности данного вида излучения используют взвешивающий коэффициент W_R, определенный для каждого вида излучения. Для основных видов значения взвешивающих коэффициентов приведены в таблице.

Эквивалентная доза Н в органе или ткани равна произведению взвешивающего коэффициента для данного вида излучения W_R на поглощенную дозу D, полученную органом или тканью от излучения R:

Если поле излучения состоит из разных видов излучения, то эквивалентная доза равна сумме эквивалентных доз, полученных данным органом или тканью Т от каждого из видов излучения R:

Таким образом, эквивалентная доза учитывает не только энергию, поглощенную живой тканью, но и опасность облучения данным видом радиации.

Например, если легкие двух человек в результате облучения получили дозу 0,1 Гр, одинакова ли опасность для этих людей от такого облучения? На этот вопрос невозможно ответить, если неизвестно, от какого именно излучения получена доза. А если легкие двух человек получили дозу 1 Зв, одинакова ли опасность для них от такого облучения. Да. Причем вопрос о виде излучения уже не стоит, поскольку в размерности «Зв» вид излучения уже учтен.

Различные органы и ткани организма имеют различную чувствительность к облучению. Это означает, что облучение разных органов или тканей одной и той же эквивалентной дозой (то есть одним и тем же видом излучения) приводит к различным последствиям с точки зрения дальнейшего функционирования этого органа или ткани. Для того, чтобы учесть это, вводятся взвешивающие коэффициенты органов и тканей W_T, приведенные в таблице.

Эффективная доза Еравна сумме произведений взвешивающего коэффициента W_T для органа (ткани) Т на эквивалентную дозу Н, полученную органом (тканью):

Используется как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела или отдельных органов с учетом их радиочувствительности.

При облучении нескольких органов: E = ∑W_T∙H

При равномерном облучении всего тела эффективная доза облучения равна эквивалентной дозе, то есть W_T в этом случае равен 1.

Эффективная доза, так же, как эквивалентная, измеряется в зивертах.

Эффективная и эквивалентная дозы являются мерой неблагоприятного воздействия излучения на организм человека и их предельно допустимые значения положены в основу нормативно-правовой базы обеспечения радиационной безопасности населения и профессионалов.

Отметим, что в современных источниках информации, в дозиметрических приборах и все чаще в средствах массовой информации для описания радиационной обстановки (радиационного фона) используется уже не мощность экспозиционной дозы (в мкР/ч), а мощность эквивалентной дозы (обычно в мкЗв/ч).

В частном, но наиболее распространенном, случае, когда идет об электромагнитном излучении (гамма-, рентгеновском) и равномерном облучении всего тела, получаем W_R = 1 и W_T = 1, то есть 1 Гр paвен 1 Зв эффективной дозы. Тогда:

10 мкР/ч = 0,093 мкГр/ч = 0,093 мкЗв/ч

0,1 мкЗв/ч = 0,8 мЗв/год.

Для оценки последствий облучения группы людей (персонала какого-либо предприятия, жителей данной местности, населения Земли и т. п.) используется понятие коллективной эффективной дозы. Она равна сумме доз, полученных каждым представителем группы. Ее рассчитывают по формуле:

, где N число людей в группе облученных людей, Е – эффективная доза, полученная каждым из этих людей.

Так же, зная эту величину можно оценивать масштабы радиационного поражения, применяя статистические методы усреднения и понятие радиационного риска.

Источник

Что такое человеко зиверт

Прочитав и изучив этот раздел Вы должны:

Знать, что с принятием НРБ-99 в практику вводятся новые дозиметрические величины.

Знать, что система дозиметрических величин, включает три больших раздела: базовые физические величины, нормируемые величины и операционные величины.

Знать, что базовые физические величины остаются неизменным в течение продолжительного времени.

Знать, что Нормы и Правила предписывают определять облучение персонала в единицах нормируемых величин, являющихся мерой ущерба от излучения (эффективная доза, эквивалентная доза облучения органа или ткани, ожидаемая эффективная доза), которые не поддаются непосредственному измерению.

Знать, что, для оценки нормируемых величин установлены операционные величины, однозначно определяемые через физические характеристики поля излучения в точке или или через физико-химические характеристики поля аэрозоля в точке.

Введение в действие НРБ-99, ОСПОРБ-99, СП АС-99, ПРБ АС-99 вызвало существенное изменение системы обеспечения радиационной безопасности АС.

С выходом этих нормативных документов фактически преодолен двадцатилетний разрыв в принципах и методологии обеспечения радиационной безопасности между отечественной практикой и требованиями МАГАТЭ в этой области.

Однако этого еще недостаточно для введения в отечественную практику обеспечения РБ всех требований МАГАТЭ.

Требования Норм и Правил необходимо детализировать в методиках контроля состояния радиационной безопасности применительно к источникам ионизирующего излучения АС.

В настоящее время часть таких методических документов уже выпущена, другая часть еще находится в процессе разработки.

В данном разделе приведена современная система дозиметрических величин, которая вводится в практику радиационного контроля Методическими указаниями МУ 2.6.1.016-2000 «Определение индивидуальных эффективных и эквивалентных доз и организация контроля профессионального облучения в контролируемых условиях обращения с источниками излучения. Общие требования».

Следует заметить, что внедрение новых методик происходит при соблюдении преемственности принятых ранее в отечественной практике общих требований к дозиметрическому контролю.

Введение современной системы дозиметрических величин является одним из этапов создания системы контроля обеспечения радиационной безопасности персонала, отвечающей требованиям международного сообщества этой области.

При помощи базовых физических величин описывают меру физического воздействия ионизирующего излучения на вещество, характеризуют источник излучения, само излучение и радиационные поля, возникающие при прохождении излучения через вещество. Для описания облучения человека напрямую не используются.

Нормируемые величины используются для описания мера ущерба (вреда) от воздействия излучения на человека. Измерить при контроле облучения человека практически невозможно.

Рассмотрим основные дозиметрические величины и соотношения между ними.

Таблица 1. Базовые физические величины

Ожидаемое число ядер радионуклида, претерпевших спонтанные ядерные превращения в единицу времени, пропорционально полному числу ядер N этого радионуклида

1 Ки = 3,7 Ч 10 10 Бк.

Флюенс (Ф) (частиц или квантов)

Отношение числа частиц dN, проникающих в элементарную сферу, к площади центрального сечения dS этой сферы.

Характеристика потока излучения при его переносе в среде от источника к облучаемому объекту

Плотность потока частиц ( j )

Флюенс за единицу времени.

Экспозиционная доза (X)

Определяется как концентрация ионов одного знака в воздухе и равна отношению суммарного заряда всех ионов одного знака, созданных в воздухе излучением при полном торможении вторичных электронов и позитронов, образующихся в элементарном объеме, к массе воздуха в этом объеме

Кулон на килограмм

Мера ионизационного действия фотонного излучения, определяемая по ионизации воздуха в условиях электронного равновесия.

Поглощенная доза (D)

Поглощенная доза отражает концентрацию энергии излучения, переданной веществу.

Была введена как основная дозиметрическая величина, которая является мерой энергии, переданной ионизирующим излучением веществу.

— отношение суммы начальных кинетических энергий d e _K всех заряженных частиц, образовавшихся под действием косвенно ионизирующего излучения в элементарном объеме вещества, к массе dm вещества в этом объеме:

Керма определяется кинетической энергией вторичных заряженных частиц (вторичные электроны, позитроны, протоны, ядра отдачи и т.д)., в том числе и той ее частью, которая расходуется затем на тормозное излучение.

Едничная поглощенная доза (1 Грэй) равна керме, при которой сумма начальных кинетических энергий всех заряженных ионизирующих частиц, образовавшихся под действием косвенно ионизирующего излучения в веществе массой 1 кг, равна 1 Дж.

Энергия излучения R

Линейная передача энергии (ЛПЭ)

Полная передача энергии в воде:

Характеристика ионизирующего излучения, показывающая, как излучение передает свою энергию веществу Учет этой характеристики излучения позволяет единым образом описать биологическое действие различных излучений, например, состоящих из фотонов и альфа-частиц.

Таблица 2. Нормируемые величины

Эквивалентная доза облучения органа или ткани (H_Т)

Отсутствует, т.к. эта величина впервые была введена МКРЗ в 1990г.Мера неблагоприятных последствий при облучении живого организма, отдельной ткани или органа

Ожидаемая эквивалентная доза внутреннего облучения органа или ткани, H_Т ( t ),

То жеМера неблагоприятных последствий при облучении отдельной ткани или отдельного органа человека источником внутреннего облучения.

Эффективная доза (Е)

W_Т, взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т.

В случае внутреннего облучения эффективная доза определяется аналогично эффективной дозе внешнего излучения (Е_внеш = S W_Т Ч H_Т) и носит название ожидаемая эффективная доза:

То жеМера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности

Коллективная эффективная доза (S)

S для коллектива из N человек равна сумме индивидуальных эффективных доз E₁. E_N.

Система операционных величин внешнего облучения, созданная в результате совместной работы МКРЕ и МКРЗ, существует около сорока лет. По мере того, как менялись нормируемые величины, операционные величины развивались от максимального эквивалента дозы (МЭД) через индексы эквивалента дозы к рекомендуемым в настоящее время величинам амбиентного и индивидуального эквивалента дозы.

Нормируемые величины, в которых выражены основные пределы доз, непосредственно измерить невозможно. Для оценки нормируемых величин при радиационном контроле предназначены операционные величины, которые являются непосредственно определяемыми в измерениях величинами.

Установленные операционные величины однозначно определяются через физические характеристики поля излучения в точке или через физико-химические характеристики поля аэрозоля в точке и предназначены для определения индивидуальных доз.

Примечание: Измерение (определение) операционных величин регламентируется в отдельных методиках выполнения измерений и выходит за рамки данного пособия.

В определении операционных величин внешнего облучения используется эквивалент дозы Н, который равен поглощенной дозе в точке, умноженной на средний коэффициент качества для излучения, воздействующего на ткань в данной точке:

при L і 100 кэВ/мкм.

Эквивалент дозы амбиентный (амбиентная доза) H * (d).

Рис. 5.1 Схема определения амбиентного эквивалента дозы H * (d).

Рис. 5.2 Схема определения индивидуального эквивалента дозы H P (d).

Использование операционных величин в радиационном контроле нацелено на консервативную оценку значений соответствующих нормируемых величин. В общем виде связь между величинами, используемыми в радиационном контроле, выглядит следующим образом:

Коэффициент связи F и физическая схема определения операционных величин выбраны таким образом, чтобы произведенная с их помощью оценка значения нормируемой величины была бы больше истинного значения нормируемой величины в данных условиях облучения.

При введении в практику современной системы обеспечения радиационной безопасности необходимо соблюсти преемственность показателей и единиц измерения дозиметрических величин. Особое внимание необходимо обратить на интерпретацию результатов измерения тех величин, определения которых претерпели изменения. В первую очередь, это относится к эквиваленту дозы.

Происшедшее после 1990 г. изменение регламентированной МКРЗ зависимости коэффициента качества от ЛПЭ требует быть осторожным при анализе данных, полученных с помощью измерительных приборов, в которых была реализована иная зависимость коэффициента качества от ЛПЭ (предложенная Рекомендациями МКРЗ 1977 г.).

Внедрение в отечественную практику современной системы дозиметрических величин является необходимым условием успешного введения в действие НРБ-99.

Источник

Доза ионизирующего излучения

Содержание

Экспозиционная доза

Основная характеристика взаимодействия ионизирующего излучения и среды – это ионизационный эффект. В начальный период развития радиационной дозиметрии чаще всего приходилось иметь дело с рентгеновским излучением, распространявшимся в воздухе. Поэтому в качестве количественной меры поля излучения использовалась степень ионизации воздуха рентгеновских трубок или аппаратов. Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза.

Экспозиционная доза определяет ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха. Экспозиционная доза – это отношение суммарного заряда всех ионов одного знака в элементарном объёме воздуха к массе воздуха в этом объёме.

В системе СИ единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица – рентген (Р). 1 Кл/кг = 3880 Р

Поглощенная доза

При расширении круга известных видов ионизирующего излучения и сфер его приложения, оказалось, что мера воздействия ионизирующего излучения на вещество не поддается простому определению из-за сложности и многообразности протекающих при этом процессов. Важным из них, дающим начало физико-химическим изменениям в облучаемом веществе и приводящим к определенному радиационному эффекту, является поглощение энергии ионизирующего излучения веществом. В результате этого возникло понятие поглощенная доза. Поглощенная доза показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого вещества и определяется отношением поглощенной энергии ионизирующего излучения на массу вещества.

За единицу измерения поглощенной дозы в системе СИ принят грэй (Гр). 1 Гр – это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр=100 рад.

Эквивалентная доза

Изучение отдельных последствий облучения живых тканей показало, что при одинаковых поглощенных дозах различные виды радиации производят неодинаковое биологическое воздействие на организм. Обусловлено это тем, что более тяжелая частица (например, протон) производит на единице пути в ткани больше ионов, чем легкая (например, электрон). При одной и той же поглощенной дозе радиобиологический разрушительный эффект тем выше, чем плотнее ионизация, создаваемая излучением. Чтобы учесть этот эффект, введено понятие эквивалентной дозы. Эквивалентная доза рассчитывается путем умножения значения поглощенной дозы на специальный коэффициент — коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества.

Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (биологический эквивалент рада). 1 Зв = 100 бэр.

Эффективная доза

Одни органы и ткани человека более чувствительны к действию радиации, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения разных органов и тканей следует учитывать с разным коэффициентом, который называется коэффициентом радиационного риска. Умножив значение эквивалентной дозы на соответствующий коэффициент радиационного риска и просуммировав по всем тканям и органам, получим эффективную дозу, отражающую суммарный эффект для организма.

Значение коэффициента радиационного риска для отдельных органов

Органы, ткани	Коэффициент
Гонады (половые железы)	0,2
Красный костный мозг	0,12
Толстый кишечник	0,12
Желудок	0,12
Лёгкие	0,12
Мочевой пузырь	0,05
Печень	0,05
Пищевод	0,05
Щитовидная железа	0,05
Кожа	0,01
Клетки костных поверхностей	0,01
Головной мозг	0,025
Остальные ткани	0,05

Взвешенные коэффициенты устанавливают эмпирически и рассчитывают таким образом, чтобы их сумма для всего организма составляла единицу. Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения эквивалентной дозы. Она также измеряется в зивертах или бэрах.

Групповые дозы

Подсчитав индивидуальные эффективные дозы, полученные отдельными людьми, можно прийти к коллективной дозе – сумме индивидуальных эффективных доз в данной группе людей за данный промежуток времени. Коллективную дозу можно подсчитать для населения отдельной деревни, города, административно-территориальной единицы, государства и т.д. Её получают путем умножения средней эффективной дозы на общее количество людей, которые находились под воздействием излучения. Единицей измерения коллективной дозы является человеко-зиверт (чел.-Зв.), внесистемная единица – человеко-бэр (чел.-бэр).
Кроме того, выделяют следующие дозы:

Мощность дозы

Мощность дозы (интенсивность облучения) — приращение соответствующей дозы под воздействием данного излучения за единицу времени. Имеет размерность соответствующей дозы (поглощенной, экспозиционной и т. п.), делённую на единицу времени. Допускается использование различных специальных единиц (например, Зв/час, бэр/мин, сЗв/год и др.).

Источник

Зиверт

Зиверт (русское обозначение: Зв; международное: Sv) — единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется в радиационной безопасности с 1979 г.

1 зиверт — это количество энергии, поглощенное килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр.

Через другие единицы измерения СИ зиверт выражается следующим образом:

1 Зв = 1 Дж / кг = 1 м² / с² (для излучений с коэффициентом качества, равным 1,0).

Равенство зиверта и грея показывает, что эквивалентная доза и поглощенная доза имеют одинаковую размерность, но не означает, что эффективная доза численно равна поглощенной дозе.

При определении эквивалентной дозы учитываются физические свойства излучения, при этом эквивалентная доза равна поглощенной дозе, умноженной на коэффициент качества излучения, зависящий от вида излучения и характеризующий биологическую активность того или иного вида излучения.
Так, для альфа-частиц коэффициент качества равен 20 и это означает, что при равном количестве энергии излучения, поглощенной в единице массы органе или ткани, биологический эффект альфа-частиц окажется в 20 раз более сильным, чем эффект гамма-излучения.
При определении эффективной дозы учитывается вклад различных органов и тканей в общий ущерб, наносимый здоровью человека ионизирующим излучением.
Эффективная доза равна эквивалентной дозе умноженной на взвешивающий тканевой коэффициент, зависящий от вклада того или иного органа в ущерб, наносимый при облучении отдельных органов или тканей организму в целом.
Эквивалентная доза имеет большое значение для радиобиологии, в то время как эффективная доза является одной из основных величин, применяемых для гигиенического нормирования уровня радиационного воздействия.

Единица названа в честь шведского учёного Рольфа Зиверта.

Источник

Эффективная доза

Эффекти́вная до́за (E, Эффективная эквивалентная доза) — величина, используемая в радиационной защите как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения (стохастических эффектов) всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности.

Разные части тела (органы, ткани) имеют различную чувствительность к радиационному воздействию: например, при одинаковой дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе. Эффективная эквивалентная доза рассчитывается как сумма эквивалентных доз по всем органам и тканям, умноженных на взвешивающие коэффициенты для этих органов, и отражает суммарный эффект облучения для организма.

Единица эффективной дозы — зиверт (Зв).

Коллективная эффективная доза — эффективная доза, полученная группой людей от какого-либо источника излучения; она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица эффективной коллективной дозы — человеко-зиверт (чел.-Зв).

Полная коллективная эффективная доза — коллективная эффективная доза, которую получат поколения людей от какого-либо источника за все время его дальнейшего существования.

Смотри также

Полезное

Смотреть что такое «Эффективная доза» в других словарях:

Эффективная доза — см. Доза эффективная. EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010 … Словарь черезвычайных ситуаций

эффективная доза — (напр. облучения) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN effective dosageED … Справочник технического переводчика

эффективная доза — efektinė dozė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. effective dose vok. effektive Dosis, f rus. эффективная доза, f pranc. dose effective, f … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

эффективная доза — efektinė dozė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. effective dose vok. effektive Dosis, f rus. эффективная доза, f pranc. dose effective, f … Fizikos terminų žodynas

эффективная доза — efektinė apšvitos dozė statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) MS Word formatas atitikmenys: angl. effective dose rus. эффективная доза ryšiai: dar žiūrėk – svorinis audinių jautrio… … Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas

Эффективная доза — величина воздействия ионизирующего излучения, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения организма человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности (Ст.1 Закона Республики Беларусь О радиационной… … Право Белоруссии: Понятия, термины, определения

Эффективная доза(фармакология) — (ЭД50) доза вещества, которая обеспечивает требуемый результат у 50% используемых в эксперименте единиц (людей, животных, клеток и т.д.). Применительно к ядам вырождается в понятие LD50. В качестве аббревиатуры используется также ED50. Само… … Википедия

Эффективная доза потенциального облучения — максимальная средняя для критической группы населения индивидуальная доза или максимальная индивидуальная доза персонала, которая может быть получена за счет максимальной радиационной аварии на данном радиационном объекте в течение первого… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

эффективная доза излучения — Среднетканевая эквивалентная доза острого радиационного воздействия, вызывающая тот же радиобиологический эффект, как и рассматриваемое радиационное воздействие с произвольным временным распределением поглощенных доз. [ГОСТ 25645.201 83] Тематики … Справочник технического переводчика

Эффективная доза гена — * эфектыўная доза гена * effective gene dose минимальное количество копий гена, необходимое для полного проявления кодируемого им признака: для качественных (моногенных) признаков Э. д. г. равна 1 или 2 (в случае рецессивного аллеля). В н. вр.… … Генетика. Энциклопедический словарь

Источник