Лекция (1) (1123235), страница 3
Текст из файла (страница 3)
названаединицаизмеренияпоглощеннойдозыионизирующегоизлучениявМеждународнойсистемеединиц(СИ) –грей(Гр).Нагляднаяисторияослонеимышке,оказавшихсявмощномполеγ-излученияhνКемлучшебытьслономилимышкой, попаввмощноеγ-поле?Обабиологическихобъектанаходятсяводномитомжеполеγ–излучения(т.е. экспозиционнаядоза–однаитаже).Ниодинизбиологическихобъектовнеэкранируетсядругим.БУДУТЛИОТЛИЧАТЬСЯПОГЛОЩЕННЫЕДОЗЫ,ПОЛУЧЕННЫЕСЛОНОМИМЫШКОЙ?ЕСЛИБУДУТ, ТОКТОПОЛУЧИТБОЛЬШУЮ ПОГЛОЩЕННУЮДОЗУ(СЛОНИЛИМЫШКА) ИПОЧЕМУ?ПереходимкпонятиюэквивалентнойдозыЭквивалентнаядоза(рус.) –Equivalent dose (англ.)Биологическийэффектионизирующегоизлучениязависитнетолькоотпоглощеннойдозы, ноиотвидаионизирующегоизлученияМногочисленныеисследованияпоказали, чторазличныевидыИИдажеприодинаковыхпоглощенныхдозахвызываютнеодинаковыйповеличинебиологическийэффект.Этосвязаностем, чтовеличинапоглощеннойдозыпоказываетлишьусредненноеколичествоэнергии, переданнойоблучаемомуобъекту.Длянаступленияжекакого-либоэффектанаклеточномимакромолекулярномуровне(например, вмакромолекулахДНК), какоказалось, оченьважноезначение имеетплотностьпередачиэнергии(т.е.
актовионизации) вмикрообъемахвещества, расположенныхвдольтрекаионизирующейчастицы, чтохарактеризуетсявеличинойЛИНЕЙНОЙПЕРЕДАЧИЭНЕРГИИ(ЛПЭ).ПримерсрадиационнымповреждениемДНКОднонитевыйразрывДНКДвунитевыйразрывДНКГибельклеткиРедкоионизирующееизлучениеПлотноионизирующееизлучениеОднонитевыйразрывДНКможетбытьлегкорепарированприналичиивклеткерепарационныхферментныхсистем,способныхвосстанавливатьповрежденнуюнитьДНК, используявкачествематрицынеповрежденнуюнитьДвунитевыйразрывДНКнеможетбытьправильнорепарировандажеприналичиивклеткерепарационныхферментныхсистем, т.к. втораянить,котораямоглабыслужитьматрицей,такжеповрежденаОтносительнаябиологическаяэффективностьразныхвидовИИДляколичественногосравнениябиологическойэффективностиразныхвидовионизирующихизлученийиспользуютпонятие«относительнойбиологическойэффективности» (ОБЭ).ОБЭрассчитываютпоформуле:ОБЭ=поглощеннаядоза, необходимаядляполученияданногобиологическогоэффектапривоздействиистандартногоИИпоглощеннаядозаисследуемогоИИ,необходимаядляполучениятакогожебиологическогоэффектаВкачествестандартногоИИиспользуютрентгеновскоеизлучениесграничнойэнергиейквантов200 кэВилиγ-излучение60Co.ОБЭВажнопонимать:ЗначенияОБЭдляодногоитогожевидаИИмогутзначительноразличатьсядляразныхбиологическихобъектов, разныхбиологическихэффектовиразныхусловийоблучения(например,разныхдоз):Так, дляодногоитогожевидаИИпокритериювыживаемостиклетокможнополучитьоднизначенияОБЭ, покритериюзлокачественногоперерожденияклеток— другиезначенияОБЭ, покритериюобразованиякатаракты— третьизначенияит.д.ЗначенияОБЭприбольшихдозахоблученияобычносущественнониже, чемприболеенизкихдозахоблучения.
ПрималыхдозахоблучениязначенияОБЭдостигаютсвоихмаксимальныхзначений.Зачемвведенопонятиеэквивалентнойдозы?Всвязистем, чторазныевидыионизирующихизлучениймогутпроявлятьсущественноразличающуюсяотносительнуюбиологическуюэффективность, быловведенопонятие«ЭКВИВАЛЕНТНАЯДОЗА».ПонятиеЭКВИВАЛЕНТНОЙДОЗЫ быловведеновцеляхоценкирадиационнойбезопасностидлячеловека.ЭквивалентнаядозаЭКВИВАЛЕНТНАЯДОЗА(HT,R) длялюбоговидаионизирующегоизлученияR определяетсякакпроизведениесреднейпоглощеннойдозыDT,R данноговидаизлученияворганеилитканиT насоответствующийэтомувидуизлучениявзвешивающийкоэффициентWR:ЭКВИВАЛЕНТНАЯДОЗА(HT,R) длясмешанногоионизирующегоизлучения(т.е.
состоящегоизнесколькихвидовизлучения) определяетсяследующимобразом.ЗначениявзвешивающихкоэффициентовWRдляразличныхвидовИИ(изНРБ-99/2009)ВидыизлученияРентгеновскоеи -излучениелюбыхэнергийЭлектронылюбыхэнергийчастицы, осколкиделенияитяжелыеядраПротонысэнергиейболее2 МэВНейтронысэнергией: менее10 кэВот10 кэВдо100 кэВот100 кэВдо2 МэВот2 МэВдо20 МэВболее20 МэВWR1120551020105ЗначениеWR дляпротоноврекомендованоснизитьВ2007 г.
вПубликации103 Международнойкомиссиипорадиологическойзащите(МКРЗ) [InternationalCommission on Radiological Protection –ICRP]рекомендованоснизитьзначениеWR дляпротоновс5 до2.Однако, даннаярекомендациянебылареализованавНормахрадиационнойбезопасности, принятыхвРоссиив2009 г.
(НРБ-99/2009).ЕдиницыэквивалентнойдозыЕдиницавсистемеСИДж/кгjoule/kg (J/kg)–единица,получившаяспециальноенаименованиезиверт(Зв)sievert (Sv)Единицавведенав1979 г.Внесистемнаяединицабэр(аббревиатураотбиологическийэквивалентрентгена)рэм(аббревиатураотрентгенэквивалентмедицинский)rem(отангл. roentgen equivalentman)Единицавведенав1956 г.1 Зв= 100 бэрРольф МаксимилианЗиверт(1896-1966)Рольф МаксимилианЗиверт(RolfMaximilian Sievert, 1896-1966) –известныйшведскийфизик, работавшийвобластирадиационнойфизики, медицинскойфизики, радиационнойзащитыирадиобиологии.ОдинизосновоположниковдозиметрииИИ(особенноприегоиспользованиивмедициневдиагностическихилечебныхцелях) ирадиационнойзащиты.Внесбольшойвкладвизучениебиологическихэффектовионизирующегоизлучения, вчастностималыхдозхроническогооблучения.Вегочестьв1979 г. названаединицаизмеренияэквивалентнойдозыиэффективнойдозыИИвМеждународнойсистемеединиц(СИ) –зиверт(Зв).ВзвешивающиекоэффициентыWR дляразличныхвидовИИ. ОпределениеВзвешивающиекоэффициентыдляразличныхвидовизлученийWR представляютсобойрегламентированныезначенияОБЭразныхвидовионизирующихизлучений, установленныевцеляхоценкирадиационнойопасностиданныхвидовизлученийдлячеловекавотношениивозникновенияотдаленныхнеблагоприятныхэффектов(т.е.эффектов, возникающихврезультатевоздействияотносительнонизкихдозхроническогоиликратковременногооблучения).ОграничениявиспользованииэквивалентнойдозыикоэффициентовWRОбратитевнимание! ИзпредставленногоопределенияпонятияWRследует, чтоиспользоватьэтикоэффициенты(азначитисамопонятиеэквивалентнойдозы) можно:1).
Толькодляцелейрадиационнойбезопасностичеловека!!!2). Тольковотношенииотдаленныхнеблагоприятныхэффектов!!! Азначит,тольковотношениинизкихдозоблучения(неболее0,2 Звприкратковременномвоздействии).Допускаетсясуммированиеэквивалентныхдозвыше0,2 Звдляоценкиобщегоуровняхроническогооблучениязадлительныйпромежутоквремениприусловии, чтократковременноеоблучениевкаждомслучаенепревышает0,2 Зв.Приболеевысокихдозахследуетприменятьпонятиепоглощеннойдозы.Эквивалентнаядоза- разъяснения1 Зв— этоэквивалентнаядозалюбоговидаИИ, котораясоздаеттакойжебиологическийэффект, чтоипоглощеннаядозав1 Гррентгеновскогоилигамма-излучения.Эквивалентнаядоза, равная1 Зв, создаетсяприпоглощеннойдозе, равной1/WR Гр.Так, например, для излученияэквивалентнаядоза, равная1 Зв, создаетсяприпоглощеннойдозе1/20 Гр= 0,05 Гр.Эквивалентнаядозадлябиологическихобъектов(нечеловека)Иногданекоторыерадиобиологииспользуютпонятиеэквивалентнойдозыприоблученииидругихбиологическихобъектах(нечеловека), причемисследуякакотдаленные, такиострыерадиобиологическиеэффекты.Эквивалентнаядозаприэтомопределяетсякак:Однако, обычнорадиобиологи, особенновпоследниегоды,предпочитаютнеиспользоватьпонятиеэквивалентнойдозывотношениидругихбиологическихобъектов.ПереходимкпонятиюэффективнойдозыЭффективнаядоза(рус.) –Effective dose (англ.)Зачемвведенопонятиеэффективнойдозы?Понятие«ЭФФЕКТИВНАЯДОЗА» быловведенодляоценкиисравнениярискавозникновенияотдаленныхнеблагоприятныхэффектовдляразныхслучаевнеравномерногооблученияорганизма(т.е.
дляслучаев, когдаразныеорганыитканиорганизмаполучаютнеодинаковыеэквивалентныедозы).ПонятиеЭФФФЕКТИВНОЙДОЗЫ быловведено(такжекакипонятиеэквивалентнойдозы) вцеляхоценкирадиационнойбезопасностидлячеловека.ЭффективнаядозаЭФФЕКТИВНАЯДОЗА(E) ионизирующегоизлучения— величина,используемаякакмерарискавозникновенияотдаленныхпоследствийоблучениявсеготелачеловекаиотдельныхеготканейиоргановсучетомпредрасположенностиразныхтканейиоргановквозникновениювнихотдаленныхнеблагоприятныхэффектовизлучения.ОпределяетсякаксуммапроизведенийэквивалентнойдозыHT втканяхиорганахT насоответствующиевзвешивающиекоэффициентыдлятканейиоргановWT:Суммированиепроизводитсяповсеморганамитканяморганизмачеловека,считающимсяпредрасположеннымиквозникновениювнихотдаленныхнеблагоприятныхэффектов.ВзвешивающиекоэффициентыWТ дляразличныхтканейиорганов(изНРБ-99/2009)ВзвешивающиекоэффициентыWTпредставляютсобойотносительныйвкладразличныхоргановилитканейвобщийриск(вероятность) возникновенияотдаленныхнеблагоприятныхэффектовворганизмеприравномерномоблучениитела.ПриравномерномоблученииорганизмачеловекаэквивалентнаядозаHT длявсехоргановитканейодинакова, аWT=1 (вэтомслучаеэффективнаядозаравнаэквивалентной).ОрганыилитканиWTГонады0,20Красныйкостныймозг0,12Толстыйкишечник0,12Легкие0,12Желудок0,12Мочевойпузырь0,05Груднаяжелеза0,05Печень0,05Пищевод0,05Щитовиднаяжелеза0,05Кожа0,01Клеткикостныхповерхностей0,01Остальноесуммарно0,05МКРЗрекомендовалаизменитьзначенияWTВ2007 г.