Бұл мақала сәулеленудің жұтылатын дозасы (i-tion), иондаушы сәулелену және олардың түрлері тақырыбына арналған. Онда әртүрлілік, табиғат, көздер, есептеу әдістері, жұтылған сәулелену дозасының бірліктері және т.б. туралы ақпарат бар.
Сіңірілген сәулелену дозасы түсінігі
Сәулелену дозасы – иондаушы түрдегі сәулеленудің тірі организмдердің ұлпаларына, олардың тіршілік процестеріне, сондай-ақ заттарға әсер ету дәрежесін бағалау үшін физика және радиобиология сияқты ғылымдар қолданатын шама. Сәулеленудің жұтылатын дозасы деп нені атайды, оның мәні, әсер ету формасы және әртүрлі формалары қандай? Ол негізінен орта мен иондаушы сәулеленудің өзара әрекеттесу түрінде көрінеді және иондану эффектісі деп аталады.
Сәулеленудің жұтылатын дозасының өзіндік әдістері мен өлшем бірліктері бар, ал сәулелену әсерінен болатын процестердің күрделілігі мен әртүрлілігі жұтылатын доза формаларында кейбір түрлердің әртүрлілігін тудырады.
Сәулеленудің иондаушы түрі
Иондаушы сәулелену – бұл ағынатомдық ыдырау нәтижесінде түзілген және затта иондануды тудыруға қабілетті элементар бөлшектердің, фотондардың немесе фрагменттердің әртүрлі түрлері. Ультракүлгін сәулелену, жарықтың көрінетін түрі сияқты, сәулеленудің бұл түріне жатпайды, сондай-ақ инфрақызыл сәулеленуді және радиожолақтармен шығарылатын сәулелерді қамтымайды, бұл олардың атомдық және атомдық сәулелерді құруға жеткіліксіз энергиясының аз мөлшерімен байланысты. негізгі күйдегі молекулалық иондану.
Иондаушы сәулелену түрі, оның табиғаты және көздері
Иондаушы сәулеленудің жұтылған дозасын әртүрлі SI бірліктерімен өлшеуге болады және сәулелену сипатына байланысты. Сәулеленудің ең маңызды түрлері: гамма-сәулелену, позитрондар мен электрондардың бета-бөлшектері, нейтрон, ион (альфа-бөлшектерді қоса алғанда), рентген сәулесі, қысқа толқынды электромагниттік (жоғары энергиялы фотондар) және мюон.
Иондаушы сәулелену көздерінің табиғаты өте әртүрлі болуы мүмкін, мысалы: өздігінен пайда болатын радионуклидтердің ыдырауы, термоядролық реакциялар, ғарыштық сәулелер, жасанды түрде жасалған радионуклидтер, ядролық типтегі реакторлар, элементар бөлшектердің үдеткіші және тіпті X. -сәулелік аппарат.
Иондаушы сәулелену қалай жұмыс істейді
Зат пен иондаушы сәулеленудің әрекеттесу механизміне байланысты зарядталған типті бөлшектердің тікелей ағыны мен жанама әсер ететін сәулеленуді ажыратуға болады, басқаша айтқанда:фотон немесе протон ағыны, бейтарап бөлшектер ағыны. Қалыптастыру құрылғысы иондаушы сәулеленудің бастапқы және қайталама түрлерін таңдауға мүмкіндік береді. Жұтылған сәулелену дозасының жылдамдығы зат әсер ететін сәулелену түріне сәйкес анықталады, мысалы, ғарыштан түсетін сәулелердің тиімді дозасының жер бетіне, баспанадан тыс әсері 0,036 мкЗв/сағ. Сондай-ақ, сәулелену дозасын өлшеу түрі мен оның индикаторы ғарыштық сәулелер туралы айтатын болсақ, ол бірқатар факторлардың қосындысына байланысты екенін түсіну керек, ол сонымен қатар геомагниттік түрдің ендікіне және он бір жылдық циклдің жағдайына байланысты. күн белсенділігі.
Иондаушы бөлшектердің энергия диапазоны бірнеше жүз электронды вольттан 1015-20 электрон вольтқа дейін ауытқиды. Жүгіру мен өту бірнеше микрометрден мыңдаған километрге дейін немесе одан да көп болуы мүмкін.
Экспозициялық дозаға кіріспе
Иондалу эффектісі сәулеленудің ортамен әрекеттесу формасының негізгі сипаттамасы болып саналады. Радиациялық дозиметрияның қалыптасуының бастапқы кезеңінде негізінен радиация зерттелді, оның ауада кең таралуына байланысты электромагниттік толқындары ультракүлгін және гамма-сәулелену арасындағы шектерде жатты. Сондықтан ауаның иондану деңгейі өріс үшін радиацияның сандық өлшемі қызметін атқарды. Бұл шара ауаның иондалуы арқылы анықталатын экспозициялық дозаны құруға негіз болдықалыпты атмосфералық қысым жағдайлары, ал ауаның өзі құрғақ болуы керек.
Сәулеленудің экспозициялық жұтылған дозасы рентген және гамма-сәулелердің иондаушы мүмкіндіктерін анықтау құралы ретінде қызмет етеді, трансформациядан өтіп, бөлшектегі зарядталған бөлшектердің кинетикалық энергиясына айналған сәулелену энергиясын көрсетеді. атмосферадағы ауа массасы.
Экспозиция түрі жұтылған доза бірлігі - кулон, SI компоненті, кг-ға (С/кг) бөлінген. Жүйелік емес өлшем бірлігінің түрі рентгендік (Р) болып табылады. Бір кулон/кг 3876 рентгенге сәйкес келеді.
Тұтынылған сома
Сәулеленудің жұтылған дозасы, нақты анықтама ретінде, белгілі бір сәулеленудің тірі ағзалардың және тіпті жансыз құрылымдардың тіндеріне әсер етуінің мүмкін болатын формаларының әртүрлілігіне байланысты адамға қажет болды. Радиацияның иондаушы түрлерінің белгілі диапазоны кеңейе отырып, әсер ету және әсер ету дәрежесі өте әртүрлі болуы мүмкін және әдеттегі анықтамаға жатпайтынын көрсетті. Иондаушы типтегі жұтылатын сәулелену энергиясының белгілі бір мөлшері ғана сәулеленуге ұшыраған ұлпалар мен заттардың химиялық және физикалық өзгерістерін тудыруы мүмкін. Мұндай өзгерістерді іске қосу үшін қажетті санның өзі сәулелену түріне байланысты. I-nia сіңірілген дозасы дәл осы себепті пайда болды. Шын мәнінде, бұл зат бірлігі жұтқан энергия мөлшері және жұтылған иондаушы түрдегі энергия мен сәулені жұтатын заттың немесе объектінің массасына сәйкес келеді.
С жүйесінің ажырамас бөлігі - сұр (Gy) бірлігі арқылы сіңірілген дозаны өлшеңіз. Бір сұр – 1 кг массаға бір джоуль иондаушы сәулені өткізуге қабілетті доза мөлшері. Рад – жүйелік емес өлшем бірлігі, 1 Гр мәні 100 радқа сәйкес келеді.
Биологиядағы сіңірілген доза
Жануарлар мен өсімдік ұлпаларын жасанды сәулелендіру сәулеленудің әртүрлі түрлері бірдей сіңірілетін дозада бола отырып, ағзаға және ондағы болатын барлық биологиялық және химиялық процестерге әртүрлі әсер ететінін анық көрсетті. Бұл жеңіл және ауыр бөлшектерден жасалған иондар санының айырмашылығына байланысты. Ұлпа бойымен бірдей жол үшін протон электронға қарағанда көбірек иондар жасай алады. Иондалу нәтижесінде бөлшектер неғұрлым тығыз жиналса, бірдей сіңірілген доза жағдайында радиацияның денеге деструктивті әсері соғұрлым күшті болады. Дәл осы құбылысқа сәйкес, тіндерге сәулеленудің әртүрлі түрлерінің әсер ету күшінің айырмашылығы, сәулеленудің эквивалентті дозасын белгілеу қолданысқа енгізілді. Жұтылған сәулеленудің эквиваленттік дозасы – сіңірілген дозаны және салыстырмалы биологиялық тиімділік коэффициенті (РБЭ) деп аталатын белгілі бір факторды көбейту арқылы есептелетін, организм қабылдаған сәулелену мөлшері. Бірақ оны жиі сапа факторы деп те атайды.
Баламалы типті сіңірілген доза бірліктері СИ-де өлшенеді, атап айтқанда сиверттерде (Зв). Бір Sv сәйкесінше теңбиологиялық текті ұлпаның бір килограммы жұтатын және 1 Гр фотонды сәулеленудің әсеріне тең әсер ететін кез келген сәулеленудің дозасы. Rem – биологиялық (эквивалентті) сіңірілген дозаның жүйеден тыс өлшеу көрсеткіші ретінде қолданылады. 1 св жүз ремге сәйкес келеді.
Тиімді доза формасы
Тиімді доза – адамға, оның дененің жеке бөліктеріне, ұлпалардан мүшелерге әсер етудің ұзақ мерзімді әсер ету қаупінің өлшемі ретінде қолданылатын шама көрсеткіші. Бұл оның жеке радиосезімталдығын ескереді. Сәулеленудің сіңірілген дозасы белгілі бір салмақ коэффициенті бойынша дене бөліктеріндегі биологиялық дозаның көбейтіндісіне тең.
Адамның әртүрлі ұлпалары мен мүшелерінің сәулеленуге сезімталдығы әртүрлі. Кейбір мүшелер бірдей сіңірілген дозаның баламалы мәнінде басқаларға қарағанда қатерлі ісіктің пайда болу ықтималдығы жоғары болуы мүмкін, мысалы, қалқанша безінің өкпеге қарағанда ісіктің дамуы ықтималдығы аз. Сондықтан адам құрылған радиациялық қауіп коэффициентін пайдаланады. CRC - ағзаларға немесе тіндерге әсер ететін i-ионның дозасын анықтау құралы. Тиімді дозаның ағзаға әсер ету дәрежесінің жалпы көрсеткіші биологиялық дозаға сәйкес келетін санды белгілі бір органның, тіннің СРК-ға көбейту арқылы есептеледі.
Ұжымдық доза түсінігі
Топтық абсорбциялық доза ұғымы бар, ол белгілі бір уақыт ішінде белгілі бір субъектілер тобында тиімді доза мәндерінің жеке жиынтығының қосындысы болып табылады.алшақтық. Есептеулер штаттарға немесе бүкіл континенттерге дейін кез келген елді мекендер үшін жасалуы мүмкін. Ол үшін орташа тиімді дозаны және сәулеленуге ұшыраған субъектілердің жалпы санын көбейтіңіз. Бұл сіңірілген доза ман-сиверт (адам-Зв.) арқылы өлшенеді.
Жоғарыда көрсетілген сіңген доза түрлерінен басқа: міндеттеме, шекті, ұжымдық, алдын алуға болатын, ең жоғары рұқсат етілген, гамма-нейтрондық сәулеленудің биологиялық дозасы, өлімге әкелетін минимум.
Дозаның әсер ету күші және өлшем бірліктері
Сәулелену қарқындылығының көрсеткіші – белгілі бір сәулеленудің әсерінен белгілі бір дозаны уақытша өлшем бірлігіне ауыстыру. Бұл шама уақыт бірлігіне бөлінген дозаның айырмашылығымен (эквивалентті, сіңірілген және т.б.) сипатталады. Көптеген мақсатқа арналған қондырғылар бар.
Сәулеленудің жұтылған дозасы белгілі бір сәулеленуге және жұтылатын сәулелену мөлшерінің түріне (биологиялық, жұтылған, әсер ету және т.б.) сәйкес формула бойынша анықталады. Оларды есептеудің әртүрлі математикалық принциптерге негізделген көптеген әдістері бар және әртүрлі өлшем бірліктері қолданылады. Өлшем бірліктерінің мысалдары:
- Интегралды көрініс - SI-дағы сұр килограмм, жүйеден тыс рад грамммен өлшенеді.
- Баламалы пішін - SI жүйесіндегі сиверт, жүйеден тыс өлшенген - ремспен.
- Экспозиция көрінісі - СИ-дегі кулон-килограмм, жүйеден тыс өлшенген - рентгенмен.
Сіңірілген сәулелену дозасының басқа түрлеріне сәйкес келетін басқа өлшем бірліктері бар.
Қорытынды
Осы мақалаларды талдай отырып, ең иондаушы эмиссияның да, оның тірі және жансыз заттарға әсер ету формаларының да көптеген түрлері бар деген қорытынды жасауға болады. Олардың барлығы, әдетте, SI бірліктер жүйесінде өлшенеді және әрбір түрі белгілі бір жүйелік және жүйелік емес өлшем бірліктеріне сәйкес келеді. Олардың көзі табиғи да, жасанды да әртүрлі болуы мүмкін және радиацияның өзі маңызды биологиялық рөл атқарады.
