Эквивалентная доза - NiNa.Az

Эквивале́нтная до́за (E, H_T,R) характеризует биологический эффект облучения организма ионизирующим излучением.

Эквивалентная доза
Размерность	L^2T^−2
Единицы измерения
СИ	зиверт
Другие единицы	бэр

Эквивалентная доза равна поглощённой дозе в ткани или органе, умноженной на взвешивающий коэффициент данного вида излучения (W_R), отражающий способность излучения повреждать ткани организма:

${\displaystyle H_{T,R}={W_{R}D_{R}},}$

где ${\displaystyle H_{T,R}}$ — эквивалентная доза,

${\displaystyle W_{R}}$ — взвешивающий коэффициент излучения.

${\displaystyle D_{R}}$ — поглощённая доза.

При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения.

${\displaystyle H_{T,R}=\sum _{R}^{}{W_{R}D_{R}}.}$

Взвешивающий коэффициент гамма-излучения для биологической ткани по определению принимается равным единице, поэтому эквивалентная доза при облучении гамма-излучением численно равна поглощённой дозе. Взвешивающий коэффициент рентгеновского излучения, бета-частиц и мюонов также принимается равным единице. Согласно рекомендациям МКРЗ, взвешивающий коэффициент протонов и заряженных пионов равен 2, а альфа-частиц, осколков деления и тяжёлых ионов — 20. Взвешивающий коэффициент для нейтронов задан непрерывным спектром и определяется в зависимости от их кинетической энергии E_n:

• для E_n < 1 МэВ: ${\displaystyle W_{R}=2{,}5+18{,}2\cdot \exp \left(-{\frac {\ln ^{2}E_{n}}{6}}\right),}$
• для E_n от 1 до 50 МэВ: ${\displaystyle W_{R}=5{,}0+17{,}0\cdot \exp \left(-{\frac {\ln ^{2}(2E_{n})}{6}}\right),}$
• для E_n > 50 МэВ: ${\displaystyle W_{R}=2{,}5+3{,}25\cdot \exp \left(-{\frac {\ln ^{2}(0{,}04\cdot E_{n})}{6}}\right)}$

(в этих формулах E_n выражена в МэВ). Для низкоэнергетичных нейтронов (E_n менее 10 кэВ) W_R равен 2,5. Максимальный взвешивающий фактор 20,7 достигается для энергии нейтронов 1 МэВ.

Взвешивающий фактор для нейтронов в зависимости от их кинетической энергии. Взвешивающий фактор, рекомендованный в настоящее время Международной Комиссией по радиационной защите, обозначен как ICRP 103

В Международной системе единиц (СИ) эквивалентная доза измеряется (также как и поглощённая доза) в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), то есть эквивалентная и поглощённая дозы имеют одинаковую размерность. Однако единица измерения эквивалентной дозы имеет специальное название — зиверт (Зв, Sv), отличающееся от единицы измерения поглощённой дозы, имеющей название грей.

Используется также внесистемная единица эквивалентной дозы — бэр (аббревиатура от «биологический эквивалент рентгена», англ. rem (roentgen equivalent man). 1 бэр = 0,01 Зв.

Скорость накопления эквивалентной дозы называется мощностью эквивалентной дозы и измеряется в Зв/с (а также в Зв/час, Зв/год и т. д.). Например, среднемировая мощность эффективной дозы, накапливаемая при облучении от естественных источников на душу населения, равна 2,4 мЗв/год.

Эквивалентная доза не учитывает различную биологическую чувствительность органов и тканей к облучению. Дополнительный учёт этого фактора приводит к более сложной концепции эффективной дозы.

См. также

• Керма

Комментарии

1. Не следует путать с коэффициентом качества, который после 1991 года используется для расчета измеряемых дозиметрами операционных величин, таких как, например, амбиентный эквивалент дозы.

Примечания

1. МКРЗ 103, 2009, с. 32—33, 68, 266—267.
2. МКРЗ 103, 2009, с. 68—71.
3. The SI brochure Архивная копия от 5 ноября 2013 на Wayback Machine Описание СИ на сайте Международного бюро мер и весов (англ.)
4. Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Архивная копия от 2 ноября 2013 на Wayback Machine Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. N 879
5. Комментарии к Нормам радиационной безопасности (НРБ-99/2009). Архивная копия от 25 октября 2018 на Wayback Machine Табл. 6.1.
6. UNSCEAR Report, 2000, p. 5.

Литература

• Публикация 103 Международной Комиссии по радиационной защите (МКРЗ) / Пер с англ. Под общей ред. М.Ф. Киселёва и Н.К.Шандалы. — Москва : ООО ПКФ «Алана», 2009. — 344 с. — ISBN 978-5-9900350-6-5.
• Ярмоненко С. П., Вайнсон А. А. Радиобиология человека и животных: Учеб. пособие. — М.: Высшая школа, 2004.
• Практикум по ядерной физике. — М.: Изд-во МГУ, 1980.
• Широков Ю. М., Юдин Н. П. Ядерная физика. — М.: Наука, 1980.
• United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. SOURCES AND EFFECTS OF IONIZING RADIATION. UNSCEAR 2000 Report to the General Assembly : [англ.]. — 2000. — Vol. I. — 654 p.