Ez a cikk a sugárzás elnyelt dózisának (i-tion), az ionizáló sugárzásnak és ezek típusainak témájával foglalkozik. Információkat tartalmaz a sokféleségről, a természetről, a forrásokról, a számítási módszerekről, az elnyelt sugárdózis egységeiről és még sok másról.
Az elnyelt sugárdózis fogalma
A sugárdózis olyan érték, amelyet olyan tudományok használnak, mint a fizika és a sugárbiológia, hogy felmérjék az ionizáló típusú sugárzásnak az élő szervezetek szöveteire, életfolyamataira és anyagokra gyakorolt hatását. Mit nevezünk elnyelt sugárzási dózisnak, mi az értéke, az expozíció formája és a formák változatossága? Főleg a közeg és az ionizáló sugárzás közötti kölcsönhatás formájában jelenik meg, és ionizációs hatásnak nevezik.
Az elnyelt sugárdózisnak megvannak a maga módszerei és mértékegységei, és a sugárzásnak kitett folyamatok összetettsége és sokfélesége bizonyos faji diverzitást eredményez az elnyelt dózis formáiban.
A sugárzás ionizáló formája
Az ionizáló sugárzás egy sugárkülönböző típusú elemi részecskék, fotonok vagy töredékek, amelyek atomhasadás eredményeként keletkeznek, és képesek ionizációt okozni az anyagban. Az ultraibolya sugárzás a látható fényhez hasonlóan nem tartozik ebbe a sugárzási típusba, és nem tartozik ide az infravörös típusú és rádiósávok által kibocsátott sugárzás sem, ami a kis energiamennyiségükhöz kapcsolódik, ami nem elegendő az atom- ill. molekuláris ionizáció alapállapotban.
Ionizáló sugárzás típusa, természete és forrásai
Az ionizáló sugárzás elnyelt dózisa különböző SI-egységekben mérhető, és a sugárzás természetétől függ. A sugárzás legjelentősebb típusai: gamma-sugárzás, pozitronok és elektronok béta-részecskéi, neutron, ion (beleértve az alfa-részecskéket is), röntgensugárzás, rövidhullámú elektromágneses (nagy energiájú fotonok) és müon.
Az ionizáló sugárzás forrásainak természete nagyon változatos lehet, például: spontán fellépő radionuklidbomlás, termonukleáris reakciók, űrből érkező sugarak, mesterségesen előállított radionuklidok, nukleáris típusú reaktorok, elemi részecskegyorsító és még egy X -sugár készülék.
Az ionizáló sugárzás működése
Az anyag és az ionizáló sugárzás kölcsönhatásának mechanizmusától függően meg lehet különböztetni a töltött típusú részecskék közvetlen áramlását és a közvetetten ható sugárzást, más szóval,foton vagy proton fluxus, semleges részecskefluxus. A formáló eszköz lehetővé teszi az ionizáló sugárzás elsődleges és másodlagos formáinak kiválasztását. Az elnyelt sugárzás dózisteljesítményét az anyag kitett sugárzási típusának megfelelően határozzák meg, például az űrből érkező sugarak effektív dózisának hatása a földfelszínre, az óvóhelyen kívül 0,036 μSv / h. Azt is meg kell érteni, hogy a sugárdózismérés típusa és mutatója számos tényező összegétől függ, ha a kozmikus sugarakról beszélünk, ez függ a geomágneses fajok földrajzi szélességétől és a 11 éves ciklus helyzetétől is. naptevékenység.
Az ionizáló részecskék energiatartománya néhány száz elektronvolttól 1015-20 elektronvoltig terjed. A futásteljesítmény és a behatolás nagymértékben változhat, néhány mikrométertől több ezer kilométerig vagy még többig terjedhet.
Bevezetés az expozíciós dózisba
Az ionizációs hatást tekintik a sugárzás és a közeg közötti kölcsönhatás formájának fő jellemzőjének. A sugárzási dozimetria kialakulásának kezdeti periódusában elsősorban a sugárzást vizsgálták, amelynek elektromágneses hullámai az ultraibolya és a gamma sugárzás közötti határok közé esnek, a levegőben elterjedtsége miatt. Ezért a levegő ionizációs szintje a sugárzás mennyiségi mérőszámaként szolgált a területen. Ez az intézkedés lett az alapja a levegő ionizációja által meghatározott expozíciós dózis létrehozásánaknormál légköri nyomás körülményei között, miközben magának a levegőnek száraznak kell lennie.
Az expozíciós elnyelt sugárdózis a röntgen- és gamma-sugárzás ionizációs lehetőségeinek meghatározására szolgál, megmutatja a kisugárzott energiát, amely átalakulás után töredékében a töltött részecskék mozgási energiája lett. a légkörben lévő levegő tömegétől.
Az expozíciós típusú elnyelt dózisegység a coulomb, az SI komponens, osztva kg-mal (C/kg). A nem rendszerszintű mértékegység típusa a roentgen (P). Egy medál/kg 3876 röntgennek felel meg.
Elfogyasztott mennyiség
A sugárzás elnyelt dózisa, mint egyértelmű meghatározás, az élőlények, sőt az élettelen struktúrák szövetein egy adott sugárzásnak való kitettség sokfélesége miatt vált szükségessé az ember számára. Az ionizáló sugárzásfajták ismert körének bővülése azt mutatta, hogy a hatás és a hatás mértéke nagyon sokrétű lehet, és nem vonatkozik rá a szokásos meghatározás. A sugárzásnak kitett szövetekben és anyagokban csak meghatározott mennyiségű elnyelt ionizáló sugárzási energia okozhat kémiai és fizikai változásokat. Az ilyen változások kiváltásához szükséges szám a sugárzás típusától függ. Az i-nia felszívódott dózisa éppen ezért keletkezett. Valójában ez egy egységnyi anyag által elnyelt energiamennyiség, amely megfelel az elnyelt ionizáló típusú energia és a sugárzást elnyelő alany vagy tárgy tömegének arányának.
Mérje meg az elnyelt dózist a szürke egység (Gy) segítségével – ez a C rendszer szerves része. Egy szürke az a dózismennyiség, amely képes egy joule ionizáló sugárzást 1 kilogramm tömegre továbbítani. A Rad nem rendszerszintű mértékegység, 1 Gy értékben 100 rad-nak felel meg.
Abszorbeált dózis a biológiában
Az állati és növényi szövetek mesterséges besugárzása egyértelműen bebizonyította, hogy a különböző típusú sugárzások azonos elnyelt dózisban különböző módon befolyásolhatják a szervezetet és a benne végbemenő biológiai és kémiai folyamatokat. Ennek oka a könnyebb és nehezebb részecskék által létrehozott ionok számának különbsége. Ugyanazon útvonalon a szövet mentén egy proton több iont tud létrehozni, mint egy elektron. Minél sűrűbben gyűlnek össze a részecskék az ionizáció eredményeként, annál erősebb lesz a sugárzás szervezetre gyakorolt pusztító hatása azonos elnyelt dózis mellett. Ezzel a jelenséggel, a különböző típusú sugárzások szövetekre gyakorolt hatásának erősségében mutatkozó különbséggel összhangban került sor az egyenértékű sugárdózis megjelölésére. Az elnyelt sugárzás egyenértékdózisa a szervezet által kapott sugárzás mennyisége, amelyet az elnyelt dózis és a relatív biológiai hatékonysági tényezőnek (RBE) nevezett specifikus tényező szorzatával számítanak ki. De gyakran minőségi tényezőnek is nevezik.
Az egyenértékű típusú elnyelt dózisegységeket SI-ben mérik, nevezetesen sievertben (Sv). Egy Sv egyenlő a megfelelővelbármely olyan sugárzás dózisa, amelyet egy kilogramm biológiai eredetű szövet nyel el, és 1 Gy foton típusú sugárzás hatásával megegyező hatást vált ki. Rem - a biológiai (ekvivalens) elnyelt dózis rendszeren kívüli mérőmutatójaként használják. 1 Sv száz remsnek felel meg.
Hatékony adagolási forma
Az effektív dózis egy nagyságrendi mutató, amelyet az emberi expozíció, annak egyes testrészei, a szövetektől a szervekig terjedő hosszú távú hatások kockázatának mérésére használnak. Ez figyelembe veszi egyéni sugárérzékenységét. Az elnyelt sugárzás dózisa megegyezik a testrészek biológiai dózisának egy bizonyos súlyozási tényezővel való szorzatával.
A különböző emberi szövetek és szervek eltérően érzékenyek a sugárzásra. Egyes szervekben nagyobb valószínűséggel alakul ki rák, mint másokban ugyanazon abszorbeált dózisegyenérték mellett, például a pajzsmirigyben kisebb a rák kialakulásának valószínűsége, mint a tüdőben. Ezért egy személy a létrehozott sugárzási kockázati együtthatót használja. A CRC egy eszköz a szerveket vagy szöveteket érintő i-ion dózisának meghatározására. Az effektív dózis testre gyakorolt hatásának teljes mutatóját úgy számítjuk ki, hogy a biológiai dózisnak megfelelő számot megszorozzuk egy adott szerv, szövet CRC-jével.
A kollektív dózis fogalma
Létezik egy csoportos abszorpciós dózis fogalma, amely az alanyok egy adott csoportjában egy bizonyos ideig adott effektív dózisértékek egyedi halmazának összege.rés. A számításokat bármely településre, akár államokra vagy egész kontinensekre lehet elvégezni. Ehhez meg kell szorozni az átlagos effektív dózist és a sugárzásnak kitett személyek teljes számát. Ezt az elnyelt dózist a man-sivert (man-Sv.) segítségével mérjük.
Az elnyelt dózisok fenti formái mellett léteznek még: elkötelezettség, küszöb, kollektív, megelőzhető, maximálisan megengedhető, biológiai dózisú gamma-neutron típusú sugárzás, halálos minimum.
A dózisexpozíció erőssége és mértékegységei
Besugárzási intenzitás mutatója - egy adott dózis helyettesítése bizonyos sugárzás hatására egy ideiglenes mérőegységre. Ezt az értéket a dózis (ekvivalens, felszívódott stb.) különbsége osztva az időegységgel. Számos célra épített egység létezik.
Az elnyelt sugárdózist az adott sugárzáshoz megfelelő képlet és az elnyelt sugárzás típusa (biológiai, elnyelt, expozíciós stb.) határozza meg. Számításukra számos módszer létezik, különböző matematikai elvek alapján, és különböző mértékegységeket használnak. Példák a mértékegységekre:
- Integrált nézet – szürke kilogramm SI-ben, a rendszeren kívül rad grammban mérik.
- Egyenértékű forma - sievert SI-ben, rendszeren kívül mérve - rems.
- Expozíciós nézet - coulomb-kilogramm SI-ben, rendszeren kívül mérve - röntgenben.
Más mértékegységek is megfelelnek az elnyelt sugárdózis egyéb formáinak.
Következtetések
Ezeket a cikkeket elemezve arra a következtetésre juthatunk, hogy a leginkább ionizáló emissziónak és az élő és élettelen anyagokra gyakorolt hatásának számos fajtája létezik. Mindegyiket általában az SI mértékegységrendszerben mérik, és mindegyik típus egy bizonyos rendszer és nem rendszer mértékegységnek felel meg. Forrása a legváltozatosabb lehet, természetes és mesterséges is, és maga a sugárzás is fontos biológiai szerepet játszik.
