Виды ионизирующих излучений и их характеристики

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия (состоя­щих из двух положительных протонов и двух нейтральных нейтро­нов), испускаемых веществом при радиоактивном распаде или при ядерных реакциях. Их энергия не превышает нескольких МэВ.

Альфа-частицы обладают сравнительно большой массой, имеют низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию.

Бета-излучение — поток отрицательно заряженных электро­нов или положительно заряженных позитронов, возникающих при радиоактивном распаде. Энергия бета-частиц не превышает несколь­ких МэВ.

Ионизирующая способность бета-частиц ниже, а проникающая способность выше, чем альфа-частиц, так как они обладают значи­тельно меньшей массой и при одинаковой с альфа-частицами энергии имеют меньший заряд.

Нейтроны (поток которых образует нейтронное излучение) пре­образуют свою энергию в упругих и неупругих взаимодействиях с яд­рами атомов; при неупругих взаимодействиях возникает вторичное излучение, которое может состоять как из заряженных частиц, так и

из гамма-квантов (гамма-излучение). При упругих взаимодействиях возможна обычная ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов существенно зависит от их энергии и состава атомов веще­ства, с которым они взаимодействуют.

Гамма-излучение — электромагнитное (фотонное) излучение с очень короткой длиной волны (менее 0,1 нм), испускаемое при ядер­ных превращениях или взаимодействии частиц.

Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием. Энергия его находится в пределах 0,01...3 МэВ.

Рентгеновское излучение возникает в среде, окружающей ис­точник бета-излучения, в рентгеновских трубках, в ускорителях электронов и т.п. и представляет совокупность тормозного и харак­теристического излучения, энергия фотонов которых составляет не более 1 МэВ.

Как и гамма-излучение, рентгеновское излучение обладает ма­лой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.

Активность (А) — мера радиоактивности какого-либо количест­ва радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени:

A=dN/dt,

где dN — ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из дан­ного энергетического состояния, происходящих за промежуток вре­мени dt. Единицей активности в системе СИ является обратная се­кунда (с-¹), называемая беккерель (Бк). 1 Бк равен одному ядерному превращению в 1 с.

Использовавшаяся ранее внесистемная единица активности кю­ри (Ки) составляет 3,7 • 10¹⁰ Бк.

Вещество радиоактивное — вещество в любом агрегатном со­стоянии, содержащее радионуклиды с активностью, на которые распро­страняются требования Норм радиационной безопасности НРБ-2000.

Доза поглощенная (D) — величина энергии ионизирующего из­лучения, переданная веществу:

D = dE/dm,

где dE — средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, a dm — масса веще­ства в этом объеме.

В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, делен­ных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название — грей (Гр). Использовавшаяся ранее внесистемная единица рад равна 0,01 Гр. 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

Рад — специальная единица поглощенной дозы.

В связи с тем что одинаковая доза различных видов излучения вызывает в живом организме различное биологическое действие, вве­дено понятие эквивалентной дозы.

Доза эквивалентная (-ff^Jf) — поглощенная доза в органе или

ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффици­ент для данного вида излучения W_R:

где -Dtp — средняя поглощенная доза в органе или ткани Т; W_R —

взвешивающий коэффициент для излучения R.

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

R

Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв). 1 Зв = 100 бэр. Бэр — поглощенная доза любого вида излучения, которая вызывает рав­ный биологический эффект с дозой в 1 рад рентгеновского излучения.

Доза эффективная {Е) — величина воздействия ионизирующе­го излучения, используемая как мера риска возникновения отдален­ных последствий облучения организма человека и отдельных его ор­ганов с учетом их радиочувствительности.

Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

т

где Л_т — эквивалентная доза в органе или ткани Т; W_T — взвеши­вающий коэффициент для органа или ткани Т. Единица эффектив­ной дозы — зиверт (Зв).

Доза эффективная {эквивалентная) годовая — сумма эффек­тивной (эквивалентной) дозы внешнего облучения человека, полу­ченной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалент­ной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год. Единица годовой эффектив­ной дозы — зиверт (Зв).

Доза эффективная коллективная — мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения, она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица эффективной коллек­тивной дозы — человеко-зиверт (чел.-Зв).

Экспозиционная доза характеризует излучение по эффекту ионизации и выражает энергию излучения, преобразованную в кине­тическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного

воздуха. В системе СИ экспозиционная доза выражается в кулон/кг (Кл/кг). Внесистемной единицей экспозиционной дозы у- или рентге­новского излучения является рентген (Р). 1 Р соответствует образованию 2,1 • 10⁹ пар ионов в 1 см³ воздуха при 0 °С и давлении 760 мм рт. ст. 1 Р = 2,58 • 10^ Кл/кг.

Контроль радиационный — получение информации о радиаци­онной обстановке в организации, в окружающей среде и об уровнях облучения людей (включает в себя дозиметрический и радиометриче­ский контроль).

Мощность дозы — доза излучения за единицу времени (секун­да и производные).

Предел дозы (ПД) — величина годовой эффективной или экви­валентной дозы техногенного облучения, которая не должна превы­шаться в условиях нормальной работы. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется при этом на при­емлемом уровне.

Предел годового поступления (ПГП) — допустимый уровень по­ступления данного радионуклида в организм в течение года, кото­рый при монофакторном воздействии приводит к облучению услов­ного человека ожидаемой дозой, равной соответствующему пределу годовой дозы.

Радиационная безопасность населения — состояние защищен­ности настоящего и будущего поколений людей от вредного воздейст­вия ионизирующего излучения.

Риск радиационный — вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения.

Дата добавления: 2015-08-27