151683 (733100)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

РЕФЕРАТ

на тему:”Елементи дозиметрії”

План

1. Поглинена й експозиційна дози. Одиниці вимірювання дози випромінювання.

1. Особливості взаємодії різних видів випромінювання з біологічними об'єктами.

2. Дія іонізуючого випромінювання на організм людини

3.6.1 Поглинена й експозиційна дози. Одиниці вимірювання дози випромінювання

Для визначення поглиненої енергії будь-якого виду випромінювання в середовищі використовують поняття поглиненої дози випромінювання.

Поглинена доза випромінювання визначається енергією, яка поглинається одиницею маси опроміненої речовини. За одиницю поглиненої дози випромінювання приймається джоуль на кілограм (Дж/кг). Джоуль на кілограм - поглинена доза випромінювання, яка відповідає енергії в один джоуль будь-якого іонізуючого випромінювання, що поглинається масою в один кілограм опроміненої речовини. В системі СІ одиницю поглиненої дози будь-якого випромінювання називають грей (Гр), 1 Гр = 1 Дж/кг. .
Позасистемною одиницею поглиненої дози випромінювання є рад. Один рад відповідає поглиненій енергії в 10^-5 Дж на 1кг будь-якої речовини: 1 рад = 10^-5 Дж/кг = 0,01 Гр. Відповідно до вищевикладеного

(3.6.1.1)

де D_погл. - поглинена доза випромінювання, ΔE - енергія, поглинена речовиною, що опромінюється, Δm - маса речовини.

Величина поглиненої дози випромінювання залежить від властивостей випромінювання і поглинаючого середовища.

Для характеристики дози з точки зору іонізації застосовується так звана експозиційна доза рентгенівського й γ - випромінювання. Експозиційна доза виражає енергію випромінювання, перетворену в кінетичну енергію заряджених частинок в одиниці маси атмосферного повітря.

За одиницю експозиційної дози рентгенівського й γ - випромінювань приймається кулон на кілограм - 1 Кл/кг. Кулон на кілограм це така експозиційна доза рентгенівського й γ - випромінювань, при якій пов’язана з цим випромінюванням корпускулярна емісія на кілограм сухого повітря при нормальних умовах (при t₀ = 0°C і тиску 760 мм рт. ст.) створює у повітрі іони, які мають заряд в один кулон електрики кожного знака.

Позасистемною одиницею експозиційної дози рентгенівського й γ - випромінювань є рентген. Рентген – одиниця експозиційної дози фотонного випромінювання, при проходженні якого крізь 0,001293 г повітря в результаті завершення всіх іонізаційних процесів в повітрі створюються іони, що несуть заряд 3,33·10^-10 Кл (одну електростатичну одиницю кількості електрики) кожного знака. Маса 0,001293 г - це маса 1 см³ атмосферного сухого повітря за нормальних умов: при температурі 0^оС та тиску 1,013.10⁵ Па (760 мм рт.ст.). Експозиційна доза може також вимірюватись в долях рентгена - мілірентгенах - мР або в мікрорентгенах - мкР (1 Р = 10³ мР = 10⁶ мкР).

Величину експозиційної дози можна оцінити за допомогою формули

(3.6.1.2)

де D_експ. - експозиційна доза рентгенівського й γ - випромінювань; ΔQ - заряд, що виникає у результаті іонізації повітря в елементі об’єму; Δm - маса повітря, що опромінюється, у цьому об’ємі.

Експозиційній дозі 1 Р відповідає величина в системі СІ (Дж/кг)

D_експ. = .

Якщо врахувати, що середня енергія утворення іонів у повітрі Е = 34 еВ і n=2,08.10⁹ 1/см³, то одиниці експозиційної дози "рентгену" буде відповідати:

D_експ. = n · Е = 2.08 ·10⁹ · 34 ·10^-6 = 7.06 ·10⁴ МеВ/см³ .

При перерахуванні на один грам повітря "рентгену" буде відповідати:

D_експ.= n Е = 1.61 10¹² 34 10^-6 = 5.47 10⁷ МеВ/г.

Отже, для одержання експозиційної дози в один рентген потрібно, щоб енергія, витрачена на іонізацію в одному кубічному сантиметрі повітря (або грамі), відповідно дорівнювала

1 Р = 7.06 10⁴ МеВ/см³ = 5.47 ·10⁷ МеВ/г .

Співвідношення між поглинутою дозою випромінювання D_погл. , вираженою в радах (1рад = 10^-5 Дж/г), і експозиційною дозою рентгенівського й γ - випромінювань D_експ. , вираженою в рентгенах (1Р = 87.7 10⁷ Дж/г), для повітря має вигляд:

D_експ. = 0.877 D_погл. .

Із зіставлення доз випливає, що в умовах електронної рівноваги при експозиційній дозі, рівній одному рентгену, поглинута доза дорівнює 0.877 рад, або 0,00877 Гр. (1 рад = 0,01 Гр)

3.6.2 Особливості взаємодії різних видів випромінювання з біологічними об'єктами

За останні десятиліття людина створила кілька сотень штучних радіонуклідів і навчилася використовувати енергію атома для різноманітних цілей: у медицині, для створення ядерної зброї, для виробництва електроенергії, виявлення пожеж, для пошуку корисних копалин, розвитку перспективних новітніх радіаційних технологій. Усе це призводить до збільшення дози опромінення як окремих людей, так і населення Землі вцілому.

У цьому зв'язку, впливу іонізуючих випромінювань на живі організми присвячені численні дослідження, результати яких показані в численних статтях, працях симпозіумів, підручниках, методичних й навчальних посібниках.

Різні види випромінювань супроводжуються вивільненням різної кількості енергії і мають різну проникну здатністю, тому вони здійснюють неоднакові впливи на тканини живого організму. Альфа - випромінювання, яке складається з нейтронів і протонів, практично не проникає через зовнішній шар шкіри, утворений відмерлими клітинками. Тому воно не створює небезпеки доти, поки радіоактивні речовини, що випромінюють a - частинки, не потрапляють всередину організму через відкриту рану, з їжею або з повітрям; тоді вони стають надзвичайно небезпечними.

Бета-випромінювання має більшу проникну здатність: воно проходить у тканини організму на глибину один - два сантиметри.

Проникна здатність гамма - випромінювання, яке поширюється зі швидкістю світла, дуже велика: його може затримати лише товста свинцева або бетонна плита.

Ушкоджень, викликаних у живому організмі випромінюванням, буде тим більше, чим більше енергії воно передає тканинам: кількість переданої організму енергії називається дозою. Дозу випромінювання організм може одержати від будь-якого джерела випромінювання незалежно від того, знаходяться радіонукліди поза організмом або всередині його (у результаті попадання з їжею, водою або повітрям). У цьому зв'язку розрізняють зовнішнє і внутрішнє опромінення.

Кількість енергії випромінювання, одержуваної одиницею маси тіла, яке опромінюється, (тканини організму), називається поглиненою дозою. Ця величина також як і при опроміненні будь-якої речовини виміряється в системі СІ в Греях (1Гр = 1 Дж/кг) і радах (1 рад = 0.01 Гр). Але ця величина не враховує того, що при однаковій поглиненій дозі альфа - випромінювання небезпечніше ніж бета або гамма-випромінювання.

Якщо взяти до уваги цей факт, то дозу варто помножити на зважуючий фактор, який відображує здатність випромінювання даного виду зашкодити тканинам організму. Біологічний ефект випромінювань при хронічному (професійному) опроміненні всього тіла враховує зважуючий фактор випромінювання W (табл. 3). Він показує, у скількох разів даний вид випромінювання створює більший біологічний ефект, ніж гамма-випромінювання, при рівних дозах обох випромінювань.

Добуток поглиненої дози Д даного виду випромінювання на його зважуючий фактор W називається еквівалентною дозою:

Д_е = WּД. (3.6.2.1)

Одиниця еквівалентної дози в системі СІ, називається зівертом (Зв). Один зіверт відповідає поглинутій еквівалентній дозі (для рентгенівського, γ - і β - випромінювань). На практиці також використовується одиниця еквівалентної дози, яка називається біологічним еквівалентом рада "бер" (1 бер = 0.01 Зв).

Еквівалентну дозу випромінювання, віднесену до одиниці часу, називають потужністю еквівалентної дози. Якщо за інтервал часу від t₁ до t₂ середовище одержало еквівалентну дозу Д, то середня потужність еквівалентної дози буде дорівнювати

(3.6.2.2)

Радіаційний зважуючий фактор - коефіцієнт, що враховує

відносну біологічну ефективність різних видів іонізуючого

випромінювання. Використовується винятково при розрахунку

ефективної та еквівалентної доз.

Зважуючий фактор випромінювань (W) для деяких речовин показаний в таблиці 3 (НРБУ – 97)

2. Таблиця 3

Вид випромінювання	W	Вид випромінювань	W
Рентгенівське і - випромінювання	1	Протони (Ер = 10 МеВ) Важкі ядра. Теплові нейтрони<10кеВ	5 20 5
Альфа - випромінювання (Еa = 10 Мэв)	20	Нейтрони з енергією: 5 кеВ 20 кеВ 100 кеВ 1 МеВ 10 МеВ >20 МеВ	5 10 20 20 10 5
Бета - випромінювання	1	.	.

Біологічна дія випромінювання на організм людини залежить і від потужності дози. При однаковій дозі випромінювання біологічний ефект зростає зі зменшенням інтервалу часу t₁ – t₂ . Тому в робочих приміщеннях ядерних установок контролюють не тільки дозу випромінювання, але й потужність дози випромінювання.

Для персоналу, який працює у полі випромінювання, встановлюються ліміти доз (ЛД). Ліміти доз беруться в рамках індивідуальної ефективної дози (в деяких випадках – еквівалентної) за календарний рік (ліміт річної ефективної дози) для осіб категорій А і Б та річної ефективної дози для критичних груп осіб категорії В (населення). Останнє означає, що значення річної дози опромінення осіб, які входять в критичну групу, не повинно перевищувати ліміту дози, встановленої для категорії В. Орієнтовні значення ЛД для різних категорій осіб А, Б, В наведені в НРБУ-97.

Потужність дози оцінюють шляхом ділення встановленого ЛД , наприклад 1,00 мЗв за робочий тиждень на тривалість робочого тижня

P_лд = , (3.6.2.3)

де t - тривалість робочого тижня, год.
Якщо t = 36 год., то Р_лд = 2,8 мбер/год. . Варто враховувати також, що одні частини тіла (органи, тканини) більш чутливі, ніж інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі опромінення виникнення пухлини в легенях більш імовірне, ніж у щитовидній залозі, а опромінення полових залоз особливо небезпечне через ризик генетичних ушкоджень. Тому дози опромінення органів і тканин також варто враховувати з різними коефіцієнтами.

Коефіцієнти радіоактивного ризику:

• червоний кістковий мозок - 0.12;

• кісткова тканина - 0.03;

• щитовидна залоза - 0.05;

• легені - 0.12;

• яєчники і сім’яники - 0.20;

• молочна залоза - 0,05

• шкіра - 0,01

• інші тканини - 0.05;

• стравохід - 0,05

• організм у цілому - 1.00;

Помноживши еквівалентні дози на відповідні коефіцієнти і просумувавши по всіх органах і тканинах, одержимо ефективну еквівалентну дозу, яка відображує сумарний ефект опромінення для організму: вона також виміряється в зівертах і берах.

3.6.3 Дія іонізуючого випромінювання на організм людини

У результаті впливу іонізуючого випромінювання на організм людини в тканинах можуть відбуватися складні фізичні, хімічні й біологічні процеси.

Первинним фізичним актом взаємодії іонізуючого випромінювання з біологічним об'єктом є іонізація. Саме через іонізацію відбувається передача енергії об'єкта. Відомо, що в біологічній тканині 60-70 % по масі є вода. У результаті іонізації молекули води утворюють вільні радикали Н⁺ і ОН^- за такою схемою:

H₂O →H⁺ + OH^- .

У присутності кисню утвориться також вільний радикал гідроперекису (H₂O^-) і перекис водню (H₂ O₂), що є сильними окислювачами.

Вільні радикали й окислювачі, які є продуктами радіолізу води, мають високу хімічну активність, а тому вступають у хімічні реакції з молекулами білків, ферментів й інших структурних елементів біологічної тканини, що призводить до зміни біологічних процесів в організмі. У результаті порушуються обмінні процеси, придушується активність ферментних систем, сповільнюється і припиняється ріст тканин, виникають нові хімічні сполуки, не властиві організму - токсини. Це приводить до порушень життєдіяльності окремих функцій або систем організму в цілому. У залежності від величини поглиненої дози й індивідуальних особливостей організму, викликані зміни можуть бути зворотними або незворотними.

Деякі радіоактивні речовини накопичуються в окремих внутрішніх органах. Наприклад, джерела альфа - випромінювання (радій, уран, плутоній), бета - випромінювання (стронцій і ітрій) і гамма-випромінювання (цирконій), відкладаються в кісткових тканинах. Усі ці речовини важко виводяться з організму.

Місця накопичування радіонуклідів в організмі людини в таблиці 4.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата