Связь мощности экспозиционной дозы с активностью радиоактивного препарата

Связь мощности дозы и активности.

Для изотопов, излучающих при распаде -фотоны, активность связана с мощностью дозы определенным соотношением, т.к. при каждом распаде излучается один (или определенное число) фотон. Для источника излучения точечной формы мощность дозы в рентген/час прямо пропорциональна активности А источника, выраженной в мкюри, и обратно пропорциональна квадрату расстоянияRв см от источника излучения до места определения дозы:

Р=

Кюри– активность радиоактивного изотопа, в котором в/с происходит 3,710 10 распадов.

R— гамма-постоянная радиоактивного изотопа.

Эффективная эквивалентная доза

Эффективная эквивалентная доза HE – сумма средних эквивалентных доз Нт в разных, взвешенных с коэффициентами Wт

WT – взвешивающие коэффициенты, которые характеризуют отношение риска стохастического эффекта облучения данного органа (ткани) к сумарному риску стохастического эффекта при равномерном облучении всего тела. Они позволяют выравнять риск облучения вне зависимости от того, облучается все тело равномерно или неравномерно. Значение WT , рекомендованные Международной комиссией по радиологической защите (МКРЗ) для различных органов и тканей организма человека.

Красный костный мозг

Повышенная опасность радионуклидов, попавших внутрь организма, обусловлена несколькими причинами.

Способность некоторых нуклидов избирательно накапливаться в отдельных органах тела, называемых критическими , например до 30% иода накапливается (депонируется) в щитовидной железе, масса которой составляет всего 0.03% от массы тела.

Значительная продолжительность облучения до момента выведения нуклида из органа или уменьшение активности вследствие радиоактивного распада нуклида. Эффективный период полувыведения нуклида из организма равен

где, Тб– период биологического выведения радионуклида из тела, Т1/2– период физического радиоактивного распада.

Рост опасности воздействия высокоионизирующих и- излучений, которые не действенны или мало действенны для внутренных органов при внешнем облучении ввиду низкой проникающей способности.

Проникновение радиоактивных веществ в организм происходит : через органы дыхания, через ЖКТ и через кожу или повреждения кожи. Этими путями нуклиды вначале попадают в кровь, а затем током крови разносятся по всему телу или преимущественно в критические органы.

Связь между активностью и эквивалентной дозой внутреннего

Эквивалентная доза внутреннего облучения при инкорпарировании нуклидов пропорциональна равновесной активности нуклида во всем теле и обратно пропорциональна массе тела т.е.

ДэкtA/m

Принципы расчета эквивалентной дозы внутреннего облучения

Принципы расчета дозы внутреннего облучения основываются на определении мощности эквивалентной дозы в критическом органе взрослого человека:

где А– равновесная активность нуклида во всем теле, Бк;f–доля нуклида в критическом органе относительно общего содержания во всем теле ;А f– равновесное содержание радионуклида в органе, Бк. ;1,6 10 -13 выражено в Дж/МэВ;m– масса критического органа или ткани, кг;Еэф=Еkn– эффективная энергия, МэВ/рас., передаваемая органу тела в каждом акте распада радионуклида с учетом биологической эффективности излучения;k– коэффициент качества излучения;n– коэффициент неоднородности распределения радионуклида в органе , который предполагается равным единице для рентгеновского и— излучения и пяти для,— частиц и ядер отдачи нуклидов, отлагающихся в костях, за исключением 226 Raи 32 P. Этот коэффициент принят равным единице для всех органов кроме костной ткани

Источник

Вопрос 17. Дозиметрия. Поглощенная, экспозиционная и биологическая дозы. Связь мощности экспозиционной дозы с активностью радиоактивного препарата.

Дозиметрия, область прикладной физики, в которой изучаются физические величины, характеризующие действие ионизирующих излучении на объекты живой и неживой природы, в частности дозы излучения, а также методы и приборы для измерения этих величин.

До́за излуче́ния — в физике и радиобиологии — величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества, ткани и живые организмы.

Основная характеристика взаимодействия ионизирующего излучения и среды — это ионизационный эффект. В начальный период развития радиационной дозиметрии чаще всего приходилось иметь дело с рентгеновским излучением, распространявшимся в воздухе. Поэтому в качестве количественной меры поля излучения использовалась степень ионизации воздуха рентгеновских трубок или аппаратов. Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза.

Экспозиционная доза определяет ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха. Экспозиционная доза — это отношение суммарного заряда всех ионов одного знака в элементарном объёме воздуха к массе воздуха в этом объёме.

В системе СИ единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица — рентген (Р). 1 Кл/кг = 3876 Р.

При расширении круга известных видов ионизирующего излучения и сфер его приложения, оказалось, что мера воздействия ионизирующего излучения на вещество не поддается простому определению из-за сложности и многообразности протекающих при этом процессов. Важным из них, дающим начало физико-химическим изменениям в облучаемом веществе и приводящим к определенному радиационному эффекту, является поглощение энергии ионизирующего излучения веществом. В результате этого возникло понятие поглощенная доза. Поглощенная доза показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого вещества и определяется отношением поглощенной энергии ионизирующего излучения на массу вещества.

За единицу измерения поглощенной дозы в системе СИ принят грэй (Гр). 1 Гр — это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр=100 рад.

биологическая доза гамма-нейтронного излучения — доза равноэффективного по поражению организма гамма-облучения, принятого за стандартное. Равна физической дозе данного излучения, умноженной на коэффициент качества.

Мощность дозы (интенсивность облучения) — приращение соответствующей дозы под воздействием данного излучения за единицу времени. Имеет размерность соответствующей дозы (поглощенной, экспозиционной и т. п.), делённую на единицу времени. Допускается использование различных специальных единиц (например, Зв/час, бэр/мин, сЗв/год и др.).

Источник

Ответы на экзаменационные вопросы — 2008 год. 1 Какие процессы называются колебательными Гармонические колебания. Уравнение и график гармонических колебании. Частота колебаний. Укажите на графике амплитуду, период колебания, начальную фазу

Скачать 5.18 Mb.

19 Явление радиоактивности.  и -распады, -излучение, их физическая природа.
Радиоактивность – явление самопроизвольного превращения некоторых атомных ядер в другие ядра с испусканием частиц. К радиоактивным излучениям относятся А-излучение, Б – излучение и Г – излучение. Эти радиоактивные частицы имеют разный заряд и по разному отклоняются в магнитном поле.

: возникает в результате альфа распада. Альфа распадом называется самопроизвольное превращение атомного ядра с числом протонов Z и нейронов N в другое дочернее ядро, с числом протонов Z – 2 и N – 2, при этом испускается а-частица – ядро атома гелия 4\2He. Например распад радия:

Альфа распад происходит в тяжелых ядрах, где велико электростатическое отталкивание между протонами. В теории альфа распада предполагается, что внутри ядер могут образовываться группы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, т.к. а-частица.

 – излучение: Возникает в результате бета – распада. При бета распаде из ядра вылетает электрон. Внутри ядер электроны существовать не могут, они возникают при бета распаде в результате превращения нейтрона в протон. Этот процесс может происходить не только внутри ядра, но и со свободными нейтронами.

Различают 2 вида B – распада:

1) Электронный или В- распад – вылет из ядра электрона. Нейтрон – протон ( тритий в гелий)

2) Позитронный В+ распад – из ядра вылетают позитроны и нейтрино. Протон – нейтрон ( рубидий – криптон)

Позитрон – частица двойник электрона( отличается от него только зарядом).

 – излучение: Может возникать при а и в-распаде. Радиоактивное вещество может испускать а-частицы с несколькими дискретными значениями энергий(ядра могут находиться в разных возбужденных состояниях (подобно атомам)) в одном из таких ядер может находиться дочернее ядро при а-распаде. При последующем переходе этого ядра в основное состояние испускается гамма-квант.

Три основных вида материи: Вещество, антивещество, поле.

К веществу относятся элементарные частицы (исключая фотоны) атомы, молекулы.

Структурные уровни материи 1) элементарные частицы 2) атомно-молекулярный уровень 3) все макротела, жидкости и газы 4) космические объекты 5) биологический уровень, живая природа 6) социальный уровень – общество.

Аннигиля́ция — реакция превращения частицы и античастицы в какие-либо иные частицы, отличные от исходных.

Аннигия – Электрон – позитронная пара ( е- + е+) = 2 гамма

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника