Ця стаття присвячена темі поглиненої дози випромінювання (і-ня), іонізуючого випромінювання та їх видами. Тут міститься інформація про розмаїтті, природі, джерела, способи обчислення, одиниці вимірювання поглиненої дози випромінювання і багато чому іншому.

Поняття про поглиненій дозі випромінювання

Доза випромінювання – це величина, якою користуються такі науки як фізика і радіобіологія, для того щоб оцінити ступінь впливу іонізуючого випромінювання типу на тканини живих організмів, процеси їх життєдіяльності, а також речовини. Що називається поглиненою дозою випромінювання, яке її значення, форма впливу і різноманітність форм? Головним чином вона представлена у формі взаємодії між середовищем та іонізуючим випромінюванням, а носить назву іонізаційного ефекту.


Поглинена доза випромінювання має свої способи та одиниці вимірювання, а складність та різноманітність процесів, що протікають при впливі випромінювання породжують деякий видове розмаїття в формах поглиненої дози.

Іонізуюча форма випромінювання

Іонізуюче випромінювання – це потік різних видів елементарних частинок, фотонів або уламків утворених в результаті поділу атомного і здатних викликати іонізацію у речовини. Ультрафіолетове випромінювання, як і видима форма світла до такого виду випромінювання не відноситься, також до них не відносяться випромінювання інфрачервоного типу і виділяється радиодиапазонами, що пов'язано з їх малою кількістю енергії, не хапаючим для створення атомної і молекулярної іонізації в головному стані.

Іонізуючий вид випромінювання, його природа та джерела

Поглинута доза іонізуючого випромінювання може вимірятися в різних одиницях СІ, і залежить від природи випромінювання. Найбільш значущі види випромінювання: гамма-випромінювання, бета-частинки позитронів і електронів, нейтронне, іонне (включаючи альфа-частинки), рентгенівське, електромагнітне з короткими хвилями (фотони з високою енергією) і мюонное.


Природа джерел іонізуючого випромінювання може бути найрізноманітнішою, наприклад: спонтанно стався радіонуклідний розпад, реакції термоядерного характеру, промені з космосу, штучно утворені радіонукліди, реактори ядерного типу, прискорювач елементарних частинок і навіть апарат, призначений для рентгену.

Яким чином впливає іонізуюче випромінювання

В залежності від механізму, за яким взаємодіють, речовина іонізуюче випромінювання, можна виділити безпосередній потік частинок зарядженого типу і випромінювання, впливаючи побічно, іншими словами, фотонний або протонний потік нейтральних частинок потік. Пристрій освіти дозволяє виділити первинну і вторинну форму іонізуючого випромінювання. Потужність поглиненої дози випромінювання визначається у відповідності з видом випромінювання, якому піддається речовина, наприклад, сила впливу ефективної дози променів з космосу на земній поверхні, за межами укриття, дорівнює 0036 мкЗв/год. Варто також розуміти, що тип вимірювання дози і-вання і його показник залежать від суми деякого безлічі факторів, говорячи про космічних променях, це також залежить від широти геомагнітного виду і положення циклу одинадцятирічної активності сонця.
Діапазон енергії іонізуючих частинок знаходиться в діапазоні показників від пари сотень електронвольт і доходить до показників у 10 15-20 електрон-вольт. Довжина пробігу і здатність до проникнення можуть сильно відрізнятися, і лежати в межах від декількох мікрометрів до тисяч і більше кілометрів.

Ознайомлення з експозиційною дозою

Ефект іонізації вважається основною характеристикою форми взаємодії випромінювання з середовищем. На початковому періоді становлення радіаційної дозиметрії в основному вивчалася та-ня, електромагнітні хвилі якого лежали в межах показників між ультрафіолетовим і гамма-випромінюванням, в силу того, що воно, широко поширене в повітрі. Тому кількісною мірою випромінювання для поля служив рівень іонізації повітря. Така міра стала основою для створення експозиційної дози, яка визначається іонізацією повітря в умовах звичайного атмосферного тиску, при цьому сам повітря повинен бути сухим. Експозиційна поглинена доза випромінювання служить засобом визначення іонізуючих можливостей випромінювання рентгенівських променів і гамма-променів, показує випромінювану енергію, що перетерпівши перетворення, стала кінетичної енергією заряджених частинок у частці маси повітря атмосфери. Одиниця вимірювання поглинутої дози випромінювання для експозиційного типу – це кулон, компонент системи СІ, поділений на кг (Кл/кг). Вид позасистемної одиниці виміру – рентген (Р). Один кулон/кг відповідає 3876 рентгенам.

Поглинена кількість

Поглинена доза-ня, як чітке визначення, стало необхідне людині у зв'язку з різноманітністю можливих форм впливу того чи іншого випромінювання на тканини живих істот і навіть неживих структур. Розширюючись, відомий коло видів іонізуючих та-ня, показав що, ступінь впливу і впливу може бути найрізноманітнішою і не підлягає звичайному визначенням. Дати початок хіміко-фізичних змін в тканинах і речовини, що піддаються опроміненню, може лише конкретну кількість поглинутої енергії іонізуючого випромінювання типу. Кількість необхідне для запуску таких змін залежить від виду випромінювання. Поглинена доза і-ня виникла саме з цієї причини. По суті, це енергетична величина, яка зазнала поглинання одиницею речовини і відповідає відношенню енергії іонізуючого типу, що була поглинута і масою суб'єкта або об'єкта, що поглинає випромінювання.
Вимірюють поглинену дозу за допомогою одиниці грей (Гр) – складової частини системи Сі. Один грей – це величина дози, здатної передати один джоуль іонізуючого випромінювання 1 кілограму маси. Радий – позасистемна одиниця вимірювання, за величиною 1 Гр відповідає 100 радий.

Поглинена доза в біології

Штучне опромінення тканин тваринного і рослинного походження наочно продемонструвало, що різні типи радіації, перебуваючи в однаковій поглиненій дозі, можуть по-різному впливати на організм і всі біологічні та хімічні процеси, що відбуваються в ньому. Це викликано різницею створюваного кількості іонів більш легкими і важкими частинками. За один і той же шлях уздовж тканини протон може створити іонів більше, ніж електрон. Чим щільніше збираються частинки в результаті іонізації, тим сильніше буде руйнівний вплив випромінювання на організм, в умовах однакової поглиненої дози. Саме у відповідності з цим явищем, різниці в силі впливу різних видів випромінювання на тканини, було введено у використання позначення еквівалентної дози випромінювання. Еквівалентна доза поглиненого випромінювання – це дані про отриманий організмом випромінюванні, розраховані шляхом множення показника поглиненої дози й особливого коефіцієнта, який називають відносним біологічним коефіцієнтом ефективності (ВБЕ). Але також він часто іменується як коефіцієнт якості. Одиниці поглиненої дози випромінювання еквівалентного типу вимірюються в СІ, а саме в зивертах (Зв). Один Зв дорівнює відповідній дозі будь-якого випромінювання, яке поглинається одним кілограмом тканини біологічного походження і викликає ефект рівний впливу 1 Гр фотонного випромінювання типу. Бер – використовують в якості позасистемного вимірювального показника біологічної (еквівалентної) поглиненої дози. 1 Зв відповідає ста бэрам.

Ефективна форма дози

Ефективна доза – це показник величини, яким користуються як мірою ризику появи віддалених наслідків людського опромінення, його окремих частин організму починаючи від тканин і закінчуючи органами. При цьому враховується його індивідуальна радіочутливість. Поглинена доза випромінювання дорівнює добутку біологічної дози в частинах організму на певний взвешиваемий коефіцієнт. Різні людські тканини та органи мають відмінну радіаційну чутливість. Деякі органи можуть при одному значенні еквівалентного показника поглиненої дози піддаватися появі раку імовірніше, ніж інші, наприклад, шанс такої хвороби щитовидної менше, ніж в легенях. Тому людина користується створеним коефіцієнт радіаційного ризику. КРР – це засіб для визначення дози та-ня впливає на органи або тканини. Сумарний показник ступеня впливу на організм ефективної дози розраховується множенням числа відповідного біологічної дозі на КРР конкретного органу, тканини.

Поняття про колективну дозу

Існує поняття про групову дозі поглинання, що є сумою індивідуального безлічі ефективних значень дози в конкретній групі суб'єктів за певний часовий проміжок. Розрахунки можна зробити для будь-яких населених пунктів, аж до держав або цілих материків. Для цього множать середню ефективну дозу і загальне число суб'єктів, що піддаються впливу випромінювання. Вимірюють такий показник поглиненої дози за допомогою людино-зіверт (люд-Зв.). Крім вищезазначених форм поглинених доз, виділяють ще: коммитментную, порогову, колективну, предотвращаемую, гранично допустиму, біологічну дозу гамма-нейтронного типу випромінювання, летально-мінімальну.

Сила впливу дози та одиниці виміру

Показник інтенсивності опромінення – підстановка конкретної дози під вплив певного випромінювання за тимчасову вимірювальну одиницю. Цій величині властива різниця дози (еквівалентної, поглиненої та ін) діленої на одиницю часу. Існує безліч спеціально створених одиниць. Поглинена доза випромінювання визначається за формулою підходящої конкретного випромінювання і типом кількості поглинутого випромінювання (біологічному, поглиненій, экспозиционному тощо). Існує безліч способів їх обчислення, заснованих на різних математичних принципах, і використовуються різні вимірювальні одиниці. Прикладами вимірних одиниць служать:

Інтегральний вид – грей-кілограм у СІ, поза системи вимірюється у радий-грамах.

Еквівалентний вигляд – зіверт в СІ, поза системи вимірюється в бэрах.

Експозиційний вигляд – кулон-кілограм у СІ, поза системи вимірюється в рентгенах.

Існують і інші вимірювальні одиниці, відповідні іншим формам поглиненої дози випромінювання.

Висновки

Аналізуючи дані статті, можна зробити висновок, що існує безліч видів, як самого іонізуючого та-ня, так і форм його впливу на речовини живої і неживої природи. Всі вони вимірюються, як правило, в системі одиниць СІ, і кожному виду відповідає певна системна і несистемна вимірювальна одиниця. Джерело їх може бути найрізноманітнішим, як природним, так і штучним, а саме випромінювання відіграє важливу біологічну роль.