Войти
| Эквивалентная доза | |
|---|---|
| Общие символы | H |
| Единица СИ | зиверт |
| Другие единицы | Рентген-эквивалент человек |
| В основных единицах СИ | J ⋅kg |
Эквивалентная доза - это доза величина H, представляющая стохастическое воздействие на здоровье низких уровней ионизирующего излучения на теле человека, что представляет вероятность радиационно-индуцированного рака и генетического повреждения. Он выводится из физической величины поглощенная доза, но также учитывает биологическую эффективность излучения, которая зависит от типа и энергии излучения. В системе единиц СИ единицей измерения является зиверт (Зв).
Величины доз внешнего облучения, используемые в радиационной защите и дозиметрии Для учета стохастического риска для здоровья выполняются расчеты для преобразования физической величины поглощенной дозы в эквивалентную дозу, детали которой зависят от типа излучения. Для применений в радиационной защите и дозиметрии оценке, Международная комиссия по радиологической защите (ICRP) и Международная комиссия по радиационным единицам и измерениям (ICRU) опубликовал рекомендации и данные о том, как рассчитать эквивалентную дозу из поглощенной дозы.
Эквивалентная доза обозначена МКРЗ как «предельное количество»; для определения пределов воздействия, чтобы гарантировать, что «вероятность возникновения стохастических последствий для здоровья сохраняется ниже неприемлемых уровней и что реакции тканей избегаются». Это расчетное значение, поскольку практически невозможно измерить эквивалентную дозу, и цель расчета состоит в том, чтобы получить значение эквивалентной дозы для сравнения с наблюдаемыми последствиями для здоровья.
Взаимосвязь SI внешних » защитные "величины дозы Эквивалентная доза H T рассчитывается с использованием средней поглощенной дозы, депонированной в ткани тела или органе T, умноженной на весовой коэффициент излучения W R, который зависит от типа и энергии излучения R.
Весовой коэффициент излучения представляет относительную биологическую эффективность излучения и изменяет поглощенную дозу с учетом различных биологические эффекты различных видов и энергий излучения.
МКРЗ назначила весовые коэффициенты излучения для определенных типов излучения в зависимости от их относительной биологической эффективности, которая показана в сопроводительной таблице.
Расчет эквивалентной дозы из поглощенной дозы;
где,
Таким образом, для Например, поглощенная доза 1 Гр альфа-частицами приведет к эквивалентной дозе 20 Зв, а эквивалентная доза излучения, по оценкам, будет иметь такой же биологический эффект, как и такое же количество поглощенной дозы гамма-лучей, которому дается весовой коэффициент 1.
Чтобы получить эквивалентную дозу для сочетания видов излучения и энергий, для всех типов энергетических доз излучения берется сумма. При этом учитывается вклад различного биологического действия разных типов излучения.
| Радиация | Энергия | WR(ранее Q) |
|---|---|---|
| рентгеновское излучение, гамма-излучение,. бета-частицы, мюоны | 1 | |
| нейтроны | < 1 MeV | 2,5 + 18,2 · e |
| 1 МэВ - 50 МэВ | 5,0 + 17,0 · e | |
| >50 МэВ | 2,5 + 3,25 · e | |
| протоны, заряженные пионы | 2 | |
| альфа-частицы,. Продукты ядерного деления,. тяжелые ядра | 20 |
Концепция эквивалентной дозы была разработана в 1950-х годах. В своих рекомендациях 1990 г. МКРЗ пересмотрела определения некоторых величин радиационной защиты и предоставила новые названия для пересмотренных величин. Некоторые регулирующие органы, в частности, Международный комитет мер и весов (CIPM) и Комиссия по ядерному регулированию США, продолжают использовать старую терминологию коэффициентов качества и эквивалента дозы, несмотря на то, что лежащие в основе расчеты
На 3-м Международном симпозиуме МКРЗ по системе радиологической защиты в октябре 2015 года целевая группа 79 МКРЗ сообщила об «использовании эффективной дозы как связанном с риском» Количество радиологической защиты ».
Это включало предложение прекратить использование эквивалентной дозы в качестве отдельной защитной величины. Это позволило бы избежать путаницы между эквивалентной дозой, эффективной дозой и эквивалентом дозы и использовать поглощенную дозу в Гр как более подходящую величину для ограничения детерминированных эффектов для хрусталика глаза, кожи, рук и ног.
Эти предложения будут необходимо пройти следующие этапы:
единицей СИ для эквивалентной дозы является зиверт, определяемый как один джоуль на кг. В Соединенных Штатах рентгеновский эквивалент человека (бэр), равный 0,01 зиверта, все еще широко используется, хотя регулирующие и консультативные органы поощряют переход на зиверт.
Эквивалентная доза H T используется для оценки стохастического риска для здоровья из-за полей внешнего излучения, которые равномерно проникают через все тело. Однако требуются дальнейшие корректировки, если поле применяется только к части (частям) тела или неравномерно для измерения общего стохастического риска для здоровья тела. Чтобы сделать это возможным, необходимо использовать дополнительную величину дозы, называемую эффективной дозой, чтобы учесть изменяющуюся чувствительность различных органов и тканей к радиации.
В то время как эквивалентная доза используется для стохастических эффектов внешнего излучения, аналогичный подход используется для внутренней, или ожидаемой дозы. МКРЗ определяет величину эквивалентной дозы для индивидуальной ожидаемой дозы, которая используется для измерения воздействия вдыхаемых или проглоченных радиоактивных материалов. Ожидаемая доза от внутреннего источника представляет такой же эффективный риск, как и такое же количество эквивалентной дозы, равномерно примененной ко всему телу от внешнего источника.
Ожидаемая эквивалентная доза, H T (t) - это интеграл по времени от мощности эквивалентной дозы в конкретной ткани или органе, которую получит человек после попадания радиоактивного материала в body от Референтного лица, где s - время интеграции в годах. Это относится конкретно к дозе в конкретной ткани или органе, как и к эквивалентной дозе внешнего облучения.
МКРЗ утверждает: «Радионуклиды, содержащиеся в организме человека, облучают ткани в течение периодов времени, определяемых их физическим периодом полураспада и их биологическим удерживанием в организме. Таким образом, они могут вызывать дозы в тканях организма в течение многих месяцев. или годы после поступления. Необходимость регулирования воздействия радионуклидов и накопления дозы облучения в течение продолжительных периодов времени привела к определению ожидаемых величин дозы ".
Нет никакой путаницы между эквивалентной дозой и эквивалентом дозы. Действительно, это одни и те же концепции. Хотя определение CIPM гласит, что линейная функция передачи энергии ICRU используется при расчете биологического эффекта, ICRP в 1990 году разработала «защитные» величины доз, названные эффективной и эквивалентной дозой, которые рассчитываются на основе более сложных вычислительных моделей и различаются отсутствием в названии фразы «эквивалент дозы».
До 1990 года МКРЗ использовала термин «эквивалент дозы» для обозначения поглощенной дозы в точке, умноженной на коэффициент качества в этой точке, где коэффициент качества был функцией линейной энергии. передать (LET). В настоящее время определение «эквивалентной дозы» МКРЗ представляет собой среднюю дозу на орган или ткань, и вместо факторов качества используются весовые коэффициенты излучения.
Фраза эквивалент дозы используется только для тех случаев, когда для расчета используется Q, и следующие определения как таковые определены ICRU и ICRP:
В США существуют другие величины доз с другими названиями, которые не являются частью системы величин МКРЗ.
Весовой коэффициент излучения для нейтронов был пересмотрен с течением времени и отличается для NRC и ICRP. Международный комитет мер и весов (CIPM) и Комиссия по ядерному регулированию США продолжают использовать старая терминология коэффициентов качества и эквивалента дозы. Коэффициенты качества NRC не зависят от линейной передачи энергии, хотя и не всегда равны весовым коэффициентам ICRP. Определение эквивалента дозы NRC - это «произведение дозы, поглощенной тканью, фактора качества и всех других необходимых модифицирующих факторов в интересующем месте». Однако из их определения эквивалента эффективной дозы очевидно, что «все другие необходимые модифицирующие факторы» исключают весовой фактор ткани. Весовые коэффициенты излучения для нейтронов также различаются между NRC США и ICRP - см. Прилагаемую диаграмму.
Кумулятивная эквивалентная доза от внешнего облучения всего тела обычно сообщается работникам атомной энергетики в регулярных дозиметрических отчетах.
В США обычно сообщается о трех различных эквивалентных дозах:
