Еквівалентна доза опромінення (h)

Щоб оцінювати дію будь-якого виду іонізуючого випромінювання на біологічні тканини (або органи) людини, ввели особливу величину, яку назвали еквівалентною дозою.

Еквівалентна, доза - це доза опромінення, яка враховує особливості дії будь-якого виду іонізуючого випромінювання на біологічну тканину (або орган) людини за допомогою вагових коефіцієнтів випромінювання (Додаток А).

Еквівалентну дозу (Н) можна отримати, якщо помножити середню поглинену дозу в біологічної тканини (або органі) людини на ваговий коефіцієнт іонізуючого випромінювання, що діє на цю біологічну тканину (або орган):

де DT - середня поглинена доза випромінювання R типу # 945 ;, # 946 ;, # 947; (Або ін.), Що діє на біологічну тканину (або орган) людини; WR - ваговий коефіцієнт випромінювання.

Еквівалентну дозу використовують при радіаційному нормуванні в умовах тривалого (хронічного) опромінення органу або тканини людини в малих дозах. При великих дозах вагові коефіцієнти випромінювання можуть залежати від величини потужності дози.

Завдяки більш високому значенню для зважування коефіцієнта альфа-випромінювання в порівнянні зі значеннями вагових коефіцієнтів гамма-і бета-випромінювань, при однаковій поглиненої дози в біологічної тканини (або органі) людини еквівалентна доза від альфа-випромінювання в 20 разів перевищує еквівалентну дозу як від гамма , так і від бета-випромінювання.

Щоб розрізняти еквівалентну і поглинену дози, для їх вимірювання користуються різними одиницями. В системі СІ одиницею вимірювання поглинутої дози є Грей, а одиницею вимірювання еквівалентної дози - Зиверт (Зв).

1 Зіверт відповідає поглиненої дози величиною в 1 Грей для іонізуючого випромінювання, ваговий коефіцієнт якої дорівнює одиниці.

1 Зіверт, як і 1 Грей, відноситься до великих доз. Тому на практиці для вимірювання еквівалентних доз опромінення органів або біологічних тканин людей зазвичай використовують похідні Зіверт: мілізіверт (мЗв) і мікрозіверта (мкЗв).

1 Зіверт (Зв) = 1 000 мілізіверт (мЗв) = 1 000 000 мікрозіверта (мкЗв).

Радіаційний ризик. За величиною еквівалентної дози можна оцінювати вірогідність виникнення радіаційних ефектів в певній біологічної тканини або органі людини при їх опроміненні (радіаційний ризик).

Дія іонізуючого випромінювання на людей може привести до виникнення детермінованих і стохастичних радіаційних ефектів.

Радіаційні ефекти в організмі:

- Детерміновані (зумовлені) Характерні для великих доз опромінення (зазвичай 1 Гр і більше).

З'являються при перевищенні певних порогових рівнів доз в результаті пошкодження значне число клітин органів або біологічних тканин, що призводить до серйозних фізіологічних порушень в організмі (наприклад, радіаційним опіків, променевої катаракті, променевої хвороби).

Виникають безпосередньо після впливу іонізуючого випромінювання на організм (протягом декількох годин, декількох днів) або через більш тривалий період часу, коли перевищений граничний рівень дози. При перевищенні порогового рівня дози зв'язок між опроміненням і виникли захворюванням однозначна. Захворювання неминуче (зумовлено). При подальшому збільшенні дози зростає тяжкість ураження. Чим більше величина дози, тим більше порушень виникає в організмі людини і тим важче протікає захворювання, що виникає в результаті опромінення.

- Стохастичні (спонтанні, що виникають випадково) Характерні для середніх (0,2-1 Гр) і малих (менше 0,2 Гр) доз опромінення.

Проявляються у вигляді ракових і генетичних (спадкових) захворювань, які скорочують тривалість життя людини.

Виникнення захворювання є випадковою подією, яке може реалізуватися після закінчення тривалого періоду після опромінення. Цей період називають прихованим, або латентним. Після завершення латентного періоду людина може захворіти, проте може і не захворіти.

Перебіг захворювання (його тяжкість) не залежить від величини дози.

Вважають, що стохастичні ефекти можуть виникати при будь-яких, навіть як завгодно малих дозах опромінення. Імовірність виникнення стохастичних радіаційних ефектів зростає (зменшується) пропорційно збільшенню (зменшенню) дози.

Детерміновані ефекти, як правило, виникають у людей при накопиченні великих доз опромінення, що перевищують порогові значення. Такі рівні дозових навантажень можуть досягатися лише в разі радіаційних аварій у обмеженого числа людей.

У переважній більшості випадків доводиться мати справу зі стохастичними радіаційними ефектами, які можуть виникати при малих і середніх дозах опромінення. При оцінці ймовірності виникнення стохастичних ефектів в певній біологічної тканини або органі людини в результаті їх опромінення (радіаційний ризик при малих і середніх дозах опромінення тканини або органу) і використовують еквівалентну дозу.

Радіаційний ризик при малих і середніх дозах опромінення певної біологічної тканини або органу - це ймовірність виникнення стохастичних радіаційних ефектів, викликаних дією іонізуючого випромінювання на цю тканину або орган людини.

Таким чином, величина еквівалентної дози дозволяє оцінювати вірогідність виникнення у людини або його потомства онкологічних або спадкових захворювань конкретної біологічної тканини або органу в результаті впливу на них будь-якого іонізуючого випромінювання.

5.4 Ефективна доза опромінення (Е)

Різні органи і тканини людини мають неоднакову радіаційної чутливістю. Тому наслідки опромінення залежать не тільки від величини еквівалентної дози для окремої біологічної тканини або органу, а й від типу тканини і органу, які піддаються дії випромінювання. Щоб оцінити біологічні наслідки дії іонізуючого випромінювання на організм людини в цілому, введена ефективна доза опромінення. Відносну чутливість різних, біологічних тканин і органів до дії іонізуючих випромінювань враховують за допомогою вагових коефіцієнтів для тканин і органів (WT).

Ефективна доза опромінення (Е) - це сума еквівалентних доз опромінення (НTi) окремих біологічних тканин (або органів), помножених на відповідні вагові коефіцієнти для тканин і органів (WTi).

НТ1 І Н Т2 - еквівалентні дозив біологічних тканинах або органах людини, позначених індексаміТ1, Т2 і т. Д

W Т1, W Т2 І т.д. - вагові коефіцієнти для відповідних біологічних тканин і органів.

При рівномірному опроміненні організму, коли еквівалентна доза для всіх органів і біологічних тканин однакова, ефективна доза, отримана людиною, дорівнює цій еквівалентній дозі. Тому сума вагових коефіцієнтів дорівнює 1,00.

Індивідуальний довічний ризик. Індивідуальний довічний ризик Ri - це ймовірність виникнення стохастичних радіаційних ефектів протягом життя людини.

Тривалість життя людини, в середньому, становить 70 років. Для оцінки індивідуального довічного ризику використовують коефіцієнт довічного ризику (ri).

Коефіцієнт довічного ризику (ri) характеризує ймовірність виникнення стохастичних радіаційних ефектів в розрахунку на 1 Зв ефективної дози.

Індивідуальний довічний ризик Ri можна оцінити, помноживши коефіцієнт довічного ризику (ri) на ефективну дозу (Е), яку людина може отримати протягом життя.

Індивідуальний довічний ризик Ri виникнення стохастичних радіаційних ефектів, тобто ризик виникнення ракових або генетичних (спадкових) захворювань в результаті опромінення, можна зменшити шляхом зниження дози опромінення.

Реально коефіцієнт довічного ризику (ri) визначається індивідуальною чутливістю організму, яка залежить від віку, статі, фізіологічного, психо-емоційного стану людини та інших факторів.