Acest articol este dedicat subiectului dozei absorbite de radiații (i-ție), radiațiilor ionizante și tipurilor acestora. Conține informații despre diversitate, natură, surse, metode de calcul, unități de doză de radiații absorbite și multe altele.
Conceptul de doză de radiație absorbită
Doza de radiații este o valoare folosită de științe precum fizica și radiobiologia pentru a evalua gradul de impact al radiațiilor de tip ionizant asupra țesuturilor organismelor vii, asupra proceselor de viață ale acestora și, de asemenea, asupra substanțelor. Ce se numește doza absorbită de radiație, care este valoarea acesteia, forma de expunere și varietatea formelor? Se prezintă în principal sub formă de interacțiune între mediu și radiațiile ionizante și se numește efect de ionizare.
Doza absorbită de radiații are propriile metode și unități de măsură, iar complexitatea și diversitatea proceselor care apar atunci când sunt expuse la radiații dau naștere la o anumită diversitate de specii în formele dozei absorbite.
Formă ionizantă de radiații
Radiația ionizantă este un fluxdiverse tipuri de particule elementare, fotoni sau fragmente formate ca urmare a fisiunii atomice și capabile să provoace ionizare în materie. Radiația ultravioletă, ca și forma vizibilă a luminii, nu aparține acestui tip de radiație și nici nu include radiația de tip infraroșu și emisă de benzile radio, care este asociată cu cantitatea lor mică de energie, care nu este suficientă pentru a crea atomo și ionizare moleculară în starea fundamentală.
Tipul de radiație ionizantă, natura și sursele sale
Doza absorbită de radiații ionizante poate fi măsurată în diferite unități SI și depinde de natura radiației. Cele mai semnificative tipuri de radiații sunt: radiația gamma, particulele beta de pozitroni și electroni, neutroni, ioni (inclusiv particule alfa), raze X, unde scurte electromagnetice (fotoni de în altă energie) și muoni.
Natura surselor de radiații ionizante poate fi foarte diversă, de exemplu: dezintegrarea radionuclizilor care apare spontan, reacții termonucleare, raze din spațiu, radionuclizi creați artificial, reactoare de tip nuclear, un accelerator de particule elementare și chiar un X -aparat cu raze.
Cum funcționează radiațiile ionizante
În funcție de mecanismul prin care materia și radiațiile ionizante interacționează, este posibil să distingem un flux direct de particule de tip încărcat și radiații care acționează indirect, cu alte cuvinte,flux de fotoni sau protoni, flux de particule neutre. Dispozitivul de formare vă permite să selectați formele primare și secundare de radiații ionizante. Rata dozei de radiație absorbită este determinată în funcție de tipul de radiație la care este expusă substanța, de exemplu, efectul dozei efective de raze din spațiu pe suprafața pământului, în afara adăpostului, este de 0,036 μSv/h. De asemenea, trebuie înțeles că tipul de măsurare a dozei de radiație și indicatorul acesteia depind de suma unui număr de factori, vorbind de raze cosmice, depinde și de latitudinea speciilor geomagnetice și de poziția ciclului de unsprezece ani de activitate solară.
Gama de energie a particulelor ionizante variază de la câteva sute de electroni volți la 1015-20 electron volți. Kilometrajul și penetrarea pot varia foarte mult, variind de la câțiva micrometri la mii de kilometri sau mai mult.
Introducere în doza de expunere
Efectul de ionizare este considerat principala caracteristică a formei de interacțiune a radiației cu mediul. În perioada inițială de formare a dozimetriei radiațiilor, s-a studiat în principal radiația, ale căror unde electromagnetice se află în limitele dintre radiațiile ultraviolete și gama, datorită faptului că este răspândită în aer. Prin urmare, nivelul de ionizare a aerului a servit ca măsură cantitativă a radiației pentru câmp. Această măsură a devenit baza pentru crearea unei doze de expunere determinată de ionizarea aerului în interiorcondiții de presiune atmosferică normală, în timp ce aerul în sine trebuie să fie uscat.
Doza de radiație absorbită de expunere servește ca mijloc de determinare a posibilităților de ionizare ale razelor X și razelor gamma, arată energia radiată, care, suferind transformare, a devenit energia cinetică a particulelor încărcate într-o fracțiune a masei de aer din atmosferă.
Unitatea de doză absorbită de tipul de expunere este coulombul, componenta SI, împărțită la kg (C/kg). Tipul de unitate de măsură nesistemică este roentgen (P). Un pandantiv/kg corespunde la 3876 roentgens.
Suma consumată
Doza absorbită de radiații, ca o definiție clară, a devenit necesară pentru o persoană datorită varietății posibilelor forme de expunere la o anumită radiație pe țesuturile ființelor vii și chiar pe structurile neînsuflețite. Extinderea, gama cunoscută de tipuri de radiații ionizante a arătat că gradul de influență și impact poate fi foarte divers și nu este supus definiției obișnuite. Doar o anumită cantitate de energie de radiație absorbită de tip ionizant poate da naștere la modificări chimice și fizice în țesuturile și substanțele expuse la radiații. Însuși numărul necesar pentru a declanșa astfel de schimbări depinde de tipul de radiație. Doza absorbită de i-nia a apărut tocmai din acest motiv. De fapt, aceasta este o cantitate de energie care a fost absorbită de o unitate de materie și corespunde raportului dintre energia de tip ionizant care a fost absorbită și masa subiectului sau obiectului care absoarbe radiația.
Măsurați doza absorbită folosind unitatea gri (Gy) - o parte integrantă a sistemului C. Un gri este cantitatea de doză capabilă să transmită un joule de radiație ionizantă la 1 kilogram de masă. Rad este o unitate de măsură nesistemică, în valoare 1 Gy corespunde cu 100 rad.
Doza absorbită în biologie
Iradierea artificială a țesuturilor animale și vegetale a demonstrat clar că diferite tipuri de radiații, fiind în aceeași doză absorbită, pot afecta organismul și toate procesele biologice și chimice care au loc în el în moduri diferite. Acest lucru se datorează diferenței dintre numărul de ioni creați de particulele mai ușoare și mai grele. Pentru aceeași cale de-a lungul țesutului, un proton poate crea mai mulți ioni decât un electron. Cu cât particulele sunt colectate ca urmare a ionizării, cu atât mai puternic va fi efectul distructiv al radiațiilor asupra organismului, în condițiile aceleiași doze absorbite. În conformitate cu acest fenomen, diferența de intensitate a efectelor diferitelor tipuri de radiații asupra țesuturilor, a fost utilizată desemnarea dozei echivalente de radiații. Doza echivalentă de radiații absorbite este cantitatea de radiații primită de organism, calculată prin înmulțirea dozei absorbite și a unui factor specific numit factor de eficiență biologică relativă (RBE). Dar este adesea menționat și ca factor de calitate.
Unitățile de doză absorbită de tip echivalent sunt măsurate în SI și anume sieverts (Sv). Un Sv este egal cu cel corespunzătordoză de orice radiație care este absorbită de un kilogram de țesut de origine biologică și provoacă un efect egal cu efectul de 1 Gy de radiație de tip foton. Rem - utilizat ca indicator de măsurare în afara sistemului al dozei biologice (echivalente) absorbite. 1 Sv corespunde unei sute de rem.
Forma de doză eficientă
Doza eficientă este un indicator de magnitudine, care este utilizat ca măsură a riscului de efecte pe termen lung ale expunerii umane, părțile sale individuale ale corpului, de la țesuturi la organe. Aceasta ține cont de radiosensibilitatea sa individuală. Doza absorbită de radiații este egală cu produsul dozei biologice în părți ale corpului cu un anumit factor de ponderare.
Diferitele țesuturi și organe umane au sensibilitate diferită la radiații. Unele organe pot avea mai multe șanse decât altele să dezvolte cancer la aceeași valoare echivalentă a dozei absorbite, de exemplu, tiroida este mai puțin probabil să dezvolte cancer decât plămânii. Prin urmare, o persoană folosește coeficientul de risc de radiații creat. CRC este un mijloc de determinare a dozei de i-ție care afectează organele sau țesuturile. Indicatorul total al gradului de influență asupra organismului a unei doze eficiente se calculează prin înmulțirea numărului corespunzător dozei biologice cu CRC al unui anumit organ, țesut.
Conceptul de doză colectivă
Există un concept de doză de absorbție de grup, care este suma unui set individual de valori ale dozei efective într-un anumit grup de subiecți pentru un anumit timpdecalaj. Se pot face calcule pentru orice așezări, până la state sau continente întregi. Pentru a face acest lucru, înmulțiți doza medie efectivă și numărul total de subiecți expuși la radiații. Această doză absorbită este măsurată folosind sivert-ul de om (man-Sv.).
Pe lângă formele de doze absorbite de mai sus, mai există: angajament, prag, colectiv, prevenibil, maxim admisibil, doză biologică de radiații de tip gamma-neutroni, minim letal.
Forța expunerii la doză și unități de măsură
Indicator de intensitate a iradierii - înlocuirea unei doze specifice sub influența unei anumite radiații cu o unitate temporară de măsură. Această valoare se caracterizează prin diferența de doză (echivalentă, absorbită etc.) împărțită la unitatea de timp. Există multe unități create special.
Doza absorbită de radiație este determinată de formula potrivită pentru o anumită radiație și de tipul cantității de radiație absorbită (biologică, absorbită, de expunere etc.). Există multe modalități de a le calcula, pe baza diferitelor principii matematice și sunt utilizate diferite unități de măsură. Exemple de unități de măsură sunt:
- Vedere integrală - kilogram gri în SI, în afara sistemului se măsoară în rad grame.
- Forma echivalentă - sievert în SI, măsurat în afara sistemului - în rems.
- Vedere de expunere - coulomb-kilogram în SI, măsurat în afara sistemului - în roentgens.
Există alte unități de măsură care corespund altor forme de doză de radiație absorbită.
Concluzii
Analizând aceste articole, putem concluziona că există multe tipuri atât de cea mai ionizantă emisie, cât și de formele impactului acesteia asupra substanțelor vii și neînsuflețite. Toate sunt măsurate, de regulă, în sistemul SI de unități, iar fiecărui tip îi corespunde un anumit sistem și unități de măsură non-sistem. Sursa lor poate fi cea mai diversă, atât naturală, cât și artificială, iar radiația în sine joacă un rol biologic important.
