ОСНОВЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ДОЗИМЕТРИИ Дозиметрия обнаружение наличия

ОСНОВЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ДОЗИМЕТРИИ

Дозиметрия – обнаружение наличия ионизирующей радиации, измерение ее величины и определение вида, а также последствий воздействия этой радиации на организм Важный практический раздел радиационной медицины, так как именно от дозы зависит степень радиационной опасности, нанесенный вред здоровью и последствия контакта с ИР

Одна из главных дозиметрических величин - экспозиционная доза Определяется по способности излучения ионизировать воздух Общеизвестной внесистемной единицей измерения является "Рентген" (Р) Эта доза накапливается за 1 час на расстоянии 1 м от 1 г радия Это такое количество гамма или рентгеновского излучения, которое в 1 см 3 сухого воздуха образует 2, 082 * 109 пар ионов

И сразу измеряем фон

Забегая вперед скажем Доза, полученная в единицу времени, называется мощностью дозы. Чем больше мощность дозы, тем быстрее накапливается общая доза. Зная мощность дозы и время контакта с радиацией вычисляют полученную итоговую дозу Пример: 67 микрорентген в час или 0. 000067 рентген при пребывании рядом с источником в течении 6 час дадут суммарную экспозиционную дозу 0. 000402 рентгена (402 микрорентгена) В сутки доза составит 0. 001608 Р, а в год – 0. 58692 Рентгена

А природный фон? ТИПИЧНЫЕ значение фона на улице (открытой местности) - 8 - 12 мк. Р/час, в помещении - 15 - 20 мк. Р/час. В год – 0. 1752 Р Кроме того, необходимо учитывать, что при измерениях на "уровне фона" в одном и том же месте прибор может показать, например, 8, 15 и 10 мк. Р/час Поэтому для получения достоверного результата рекомендуют провести несколько измерений и затем вычислить среднее арифметическое. В нашем примере среднее составит (8+15+10)/3 = 11 мк. Р/час.

Определяем безопасность продуктов Продукт пригоден к дальнейшему использованию

Поглощённая доза Честно сказать – неважно сколько денег у вас в кармане, важно сколько из них лично ваши и вы их можете потратить Это аналогия для понимания сути поглощенной дозы Единица поглощённой дозы в системе единиц СИ – Грэй (Гр) Соответствует энергии излучения в 1 Дж, поглощённой 1 кг вещества

Рад - внесистемная единица поглощённой дозы Соответствует энергии излучения 100 эрг, поглощённой веществом массой 1 грамм 1 Гр = 1 Дж/кг = 104 эрг/г = 100 рад 1 рад = 100 эрг/г = 0, 01 Дж/кг = 0, 01 Гр

Эквивалентная доза Оказалось что радиация разной природы по разному повреждает организм Для оценки влияния ИИ на человека используются поправочные коэффициенты Ранее их называли "коэффициенты качества излучения" (К) коэффициенты, учитывающие различное влияние на биологические объекты (различную способность повреждать ткани организма) разных излучений при одной и той же поглощённой дозе. Используются при расчёте "эквивалентной дозы" Эти коэффициенты равны соответственно: рентгеновское, гамма, бета-излучение, электроны и позитроны - 1 протоны – 5 нейтроны от 5 до 10 альфа-частицы, осколки деления, тяжёлые ядра - 20

Эффективная эквивалентная доза Эффективная эквивалентная доза, рассчитанная с учётом разной чувствительности различных тканей организма к облучению; Равна эквивалентной дозе, полученной конкретным органом, тканью (с учётом их веса), умноженной на соответствующий "коэффициент радиационного риска"

Подробнее Для организма в целом этот коэффициент принят равным 1, а для некоторых органов имеет следующие значения: костный мозг (красный) - 0, 1 щитовидная железа - 0, 05 лёгкие, желудок, толстый кишечник - 0, 12 гонады (яичники, семенники) - 0, 20 кожа - 0, 01 Для оценки полной эффективной эквивалентной дозы, полученной человеком, рассчитывают и суммируют указанные дозы для всех органов

Зиверт Зиверт (Зв) - единица эквивалентной и эффективной эквивалентной доз в системе СИ, при которой в 1 кг вещества выделяется энергия в 1 Дж При К=1 (для рентгеновского, гамма-, бетаизлучений, электронов и позитронов) 1 Зв соответствует поглощённой дозе в 1 Гр: В общем случае: 1 Зв = 1 Гр * К = 1 Дж/кг * К = 100 рад * К = 100 бэр 1 Зв = 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад = 100 бэр На практике используют намного меньшие величины - мк. Зв, англ - µSv Естественное фоновое ионизирующее излучение обычно варьируется вблизи 2, 4 м. Зв/год

Зиверт Рольф Максимилян шведский физик

БЭР БЭР - биологический эквивалент рада и рентгена. Внесистемная единица измерения эквивалентной дозы При коэффициенте качества излучения К = 1, то есть для рентгеновского, гамма и бета - излучений, электронов и позитронов – 1 бэр соответствует поглощённой дозе в 1 рад В общем случае: 1 бэр = 1 рад * К = 100 эрг/г * К = 0, 01 Гр * К = 0, 01 Дж/кг * К = 0, 01 Зиверт 1 бэр = 1 рад = 100 эрг/г = 0, 01 Гр = 0, 01 Дж/кг = 0, 01 Зиверт При определенном приближении можно считать что 1 Р и 1 Бэр - это одно и то же

Мощность эквивалентной дозы Доза, полученная в единицу времени, называется мощностью дозы. Чем больше мощность дозы, тем быстрее растет доза излучения Для эквивалентной дозы в СИ единица мощности дозы – зиверт в секунду (Зв/с), внесистемная единица – бэр в секунду (бэр/с) На практике чаще всего используются их производные (мк. Зв/час, мбэр/час и т. д. )

Основные приборы для измерения радиации Радиацию измеряют радиометрами и дозиметрами Радиометр показывает мощность дозы излучения здесь и сейчас Но для оценки влияния радиации на организм важна не мощность, а именно полученная доза Дозиметр - это прибор, который, измеряя мощность дозы излучения, умножает её на время воздействия радиации, подсчитывая тем самым полученную владельцем эквивалентную дозу Бытовые дозиметры измеряют, как правило, только мощность дозы гамма-излучения (некоторые еще и бета-излучения), весовой множитель которых (коэффициент качества излучения) равны 1

Вывод Дозиметр показывает эквивалентную дозу. Бытовые дозиметры измеряют, как правило, только мощность дозы гамма-излучения, весовой множитель которого равен 1 Поэтому даже при отсутствии в приборе функции дозиметра можно мощность дозы, измеренную в Р/ч поделить на 100 и умножить на время облучения, получив таким образом искомое значение дозы в Зивертах

Существует несколько групп методов определения радиоактивности, среди них выделяют: Физические Ионизационный Сцинтиляционный (люминисцентный) Полупроводниковый Калориметрический Нейтронно-активационный (наведение вторичной радиации под воздействием потока нейтронов, при этом возникает легко обнаруживаемое бета излучение)

Химические методы (в жидких или твердых химических системах) Фотографический Биологические методы Биологический – а) выживаемости живых объектов; б) морфологических и биохимических изменений тканей; в) грубой оценки степени лучевых поражений (эпиляционная, эритемная дозы и т. д. ) Расчетные методы Это единственно возможный метод определения дозы от инкорпорированных радионуклидов

В основе устройства большинства радиометров и дозиметров – счетчик Гейгера

Ганс Вильгельм Гейгер Немецкий физик, член Берлинской Академии наук Вместе с Резерфордом изобрел прибор для регистрации (счета) отдельных заряженных частиц, позже (1928) усовершенствованный им совместно с В. Мюллером (счетчик Гейгера-Мюллера)

Счетчик Гейгера - Мюллера Относится к ионизационным методам регистрации Представляет собой заполненную парами инертного газа трубку, с 2 -мя электродами, на них подано высокое напряжение Если в рабочем объёме счётчика нет свободных ионов, электрический разряд в нём не возникает При попадании в счётчик ионизирующей частицы в газе образуются ионы, которые движутся к своим электродам Вблизи электродов они ускоряются настолько, что начинают и сами ионизовать газ - это явление ударной ионизации В результате возникает вспышка коронного разряда и через счётчик течёт импульс тока

Индивидуальный пленочный дозиметр Работа основана на действии радиации на фотоэмульсию Состоит из светонепроницаемого контейнера с куском фотопленки Человек носит дозиметр с собой несколько месяцев Затем пленку проявляют в специальной лаборатории О полученной дозе можно судить по почернению фотопленки

Иногда дозу можно увидеть на часах Polimaster Wrist Gamma Indicator Они не только показывает текущее время, но и могут работать в качестве дозиметра, отображающего значение дозы гаммаизлучения. Сделаны эти часы-дозиметр в Швейцарии, поэтому можете не удивляться их цене — $ 370.

Тоже дозиметры Эти удивительные и тоже похожие на часы приборы – на самом деле не просто дозиметры, а точнейшие аппараты, способные регистрировать и измерять 4 вида излучения + его энергетический спектр

Немного истории

Средние века

Разновидности современных дозиметров

Дозиметр Радэкс РД-1503

Возможности прибора Измерение мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма и рентгеновского излучений Измерение эквивалентной дозы (ЭД) гамма и рентгеновского излучений Измерение поверхностной плотности потока бета-частиц Измерение времени накопления эквивалентной дозы

Биологический метод дозиметрии Основан на наблюдении за облученными лабораторными животными Радиационную чувствительность животных выражают через такие величины : ЛД 50/30 и ЛД 100/30 (ЛД - летальная доза) - это такие минимальные дозы облучения, которые вызывают гибель соответственно 50% и 100% облученных животных на протяжении 30 дней Недостатки – дороговизна, сложность и длительность процесса

Наши многострадальные серые помошники…

Нормы радиационной безопасности Украины НРБУ-97 Устанавливаются следующие категории облучаемых лиц: Категория А (персонал) - лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений. Категория Б (персонал) - лица, которые непосредственно не заняты работой с источниками ионизирующих излучений, но в связи с расположением рабочих мест в помещениях и на промышленных площадках объектов с радиационноядерными технологиями могут получать дополнительное облучение. Категория В - все население. 38

Пределы дозы облучения (м. Зв год) Показатель Категория лиц А Предел эффективной дозы Б В 20 2 1 39

Реально ли пострадать от радиации? По разработанной в США шкале относительной опасности различных видов антропогенного воздействия на человека, радиация находится на 26 -м месте Первые два места занимают тяжелые металлы и химические токсины – этого и надо бояться

Интересный факт Радиационный мировой регистр насчитывает всего около 400 больных острой лучевой болезнью. За 50 лет изучения вопроса…