Tento článok je venovaný téme absorbovanej dávky žiarenia (i-ion), ionizujúceho žiarenia a ich druhov. Obsahuje informácie o diverzite, prírode, zdrojoch, metódach výpočtu, jednotkách absorbovanej dávky žiarenia a oveľa viac.
Koncept absorbovanej dávky žiarenia
Radiačná dávka je hodnota, ktorú používajú vedné odbory ako fyzika a rádiobiológia na posúdenie miery vplyvu žiarenia ionizujúceho typu na tkanivá živých organizmov, ich životné procesy a tiež na látky. Čo sa nazýva absorbovaná dávka žiarenia, aká je jej hodnota, forma ožiarenia a rozmanitosť foriem? Prejavuje sa hlavne vo forme interakcie medzi médiom a ionizujúcim žiarením a nazýva sa ionizačný efekt.
Absorpovaná dávka žiarenia má svoje vlastné metódy a jednotky merania a zložitosť a rôznorodosť procesov vyskytujúcich sa pri vystavení žiareniu vedie k určitej druhovej diverzite vo formách absorbovanej dávky.
Ionizujúca forma žiarenia
Ionizujúce žiarenie je prúdrôzne typy elementárnych častíc, fotónov alebo fragmentov vytvorených v dôsledku štiepenia atómov a schopných spôsobiť ionizáciu hmoty. Ultrafialové žiarenie, podobne ako viditeľná forma svetla, nepatrí do tohto typu žiarenia, ani sem nepatrí žiarenie infračerveného typu a vyžarované rádiovými pásmami, čo je spojené s ich malým množstvom energie, ktorá nestačí na vytvorenie atómového a molekulárna ionizácia v základnom stave.
Ionizujúci typ žiarenia, jeho povaha a zdroje
Absorbovaná dávka ionizujúceho žiarenia sa môže merať v rôznych jednotkách SI a závisí od povahy žiarenia. Najvýznamnejšie typy žiarenia sú: gama žiarenie, beta častice pozitrónov a elektrónov, neutrónové, iónové (vrátane alfa častíc), röntgenové žiarenie, krátkovlnné elektromagnetické (vysokoenergetické fotóny) a miónové.
Povaha zdrojov ionizujúceho žiarenia môže byť veľmi rôznorodá, napríklad: spontánne sa vyskytujúce rozpady rádionuklidov, termonukleárne reakcie, lúče z vesmíru, umelo vytvorené rádionuklidy, reaktory jadrového typu, urýchľovač elementárnych častíc a dokonca aj X -lúčový prístroj.
Ako funguje ionizujúce žiarenie
V závislosti od mechanizmu interakcie hmoty a ionizujúceho žiarenia je možné rozlíšiť priamy tok častíc nabitého typu a žiarenie, ktoré pôsobí nepriamo, inými slovami,tok fotónov alebo protónov, tok neutrálnych častíc. Formovacie zariadenie umožňuje výber primárnej a sekundárnej formy ionizujúceho žiarenia. Dávkový príkon absorbovaného žiarenia sa určuje podľa druhu žiarenia, ktorému je látka vystavená, napríklad účinok efektívnej dávky lúčov z vesmíru na zemský povrch, mimo úkrytu, je 0,036 μSv / h. Malo by sa tiež chápať, že typ merania dávky žiarenia a jej indikátor závisí od súčtu viacerých faktorov, keď už hovoríme o kozmickom žiarení, závisí to aj od zemepisnej šírky geomagnetického druhu a polohy jedenásťročného cyklu slnečná aktivita.
Energetický rozsah ionizujúcich častíc sa pohybuje od niekoľkých stoviek elektrónvoltov do 1015-20 elektrónvoltov. Najazdené kilometre a penetrácia sa môžu značne líšiť, od niekoľkých mikrometrov po tisíce kilometrov alebo viac.
Úvod do expozičnej dávky
Ionizačný efekt sa považuje za hlavnú charakteristiku formy interakcie žiarenia s prostredím. V počiatočnom období vzniku dozimetrie žiarenia sa študovalo najmä žiarenie, ktorého elektromagnetické vlny ležali v hraniciach medzi ultrafialovým a gama žiarením, vzhľadom na to, že je rozšírené vo vzduchu. Preto úroveň ionizácie vzduchu slúžila ako kvantitatívna miera žiarenia pre pole. Toto opatrenie sa stalo základom pre vytvorenie expozičnej dávky určenej ionizáciou vzduchu vpodmienky normálneho atmosférického tlaku, pričom samotný vzduch musí byť suchý.
Expozičná absorbovaná dávka žiarenia slúži ako prostriedok na určenie ionizačných možností röntgenového a gama žiarenia, ukazuje vyžiarenú energiu, ktorá sa po premene stala zlomkom kinetickej energie nabitých častíc hmotnosti vzduchu v atmosfére.
Jednotkou absorbovanej dávky typu expozície je coulomb, zložka SI, vydelená kg (C/kg). Typom nesystémovej jednotky merania je röntgen (P). Jeden prívesok/kg zodpovedá 3876 röntgenom.
Spotrebované množstvo
Absorbovaná dávka žiarenia, ako jasná definícia, sa stala pre človeka nevyhnutnou kvôli rôznym možným formám vystavenia konkrétnemu žiareniu na tkanivách živých bytostí a dokonca aj neživých štruktúr. Rozširujúci sa známy rozsah ionizujúcich typov žiarenia ukázal, že stupeň vplyvu a dopadu môže byť veľmi rôznorodý a nepodlieha bežnej definícii. Len určité množstvo absorbovanej energie žiarenia ionizujúceho typu môže spôsobiť chemické a fyzikálne zmeny v tkanivách a látkach vystavených žiareniu. Samotný počet potrebný na spustenie takýchto zmien závisí od typu žiarenia. Absorbovaná dávka i-nia vznikla práve z tohto dôvodu. V skutočnosti ide o množstvo energie, ktorá bola absorbovaná jednotkou hmoty a zodpovedá pomeru energie ionizujúceho typu, ktorá bola absorbovaná, a hmotnosti subjektu alebo objektu, ktorý absorbuje žiarenie.
Zmerajte absorbovanú dávku pomocou jednotky šedej (Gy) – integrálnej súčasti systému C. Jedna šedá je množstvo dávky schopné preniesť jeden joul ionizujúceho žiarenia na 1 kilogram hmotnosti. Rad je nesystémová jednotka merania, v hodnote 1 Gy zodpovedá 100 rad.
Absorbovaná dávka v biológii
Umelé ožarovanie živočíšnych a rastlinných tkanív jasne preukázalo, že rôzne typy žiarenia, ktoré sú v rovnakej absorbovanej dávke, môžu ovplyvniť telo a všetky biologické a chemické procesy, ktoré v ňom prebiehajú, rôznymi spôsobmi. Je to spôsobené rozdielom v počte iónov vytvorených ľahšími a ťažšími časticami. Pre rovnakú dráhu pozdĺž tkaniva môže protón vytvoriť viac iónov ako elektrón. Čím hustejšie sú častice zhromaždené v dôsledku ionizácie, tým silnejší bude deštruktívny účinok žiarenia na telo za podmienok rovnakej absorbovanej dávky. V súlade s týmto javom, rozdielom v sile účinkov rôznych druhov žiarenia na tkanivá, sa začalo používať označenie ekvivalentná dávka žiarenia. Ekvivalentná dávka absorbovaného žiarenia je množstvo žiarenia prijatého telom, vypočítané vynásobením absorbovanej dávky a špecifického faktora nazývaného faktor relatívnej biologickej účinnosti (RBE). Často sa však označuje aj ako faktor kvality.
Ekvivalentný typ absorbovaných dávkových jednotiek sa meria v SI, konkrétne sieverty (Sv). Jeden Sv sa rovná zodpovedajúcemudávka akéhokoľvek žiarenia, ktoré je absorbované jedným kilogramom tkaniva biologického pôvodu a spôsobí účinok rovnajúci sa účinku 1 Gy žiarenia fotónového typu. Rem - používa sa ako mimosystémový merací indikátor biologickej (ekvivalentnej) absorbovanej dávky. 1 Sv zodpovedá stovke remov.
Účinná dávková forma
Efektívna dávka je ukazovateľ veľkosti, ktorý sa používa ako miera rizika dlhodobých účinkov expozície človeka, jeho jednotlivých častí tela, od tkanív až po orgány. Toto zohľadňuje jeho individuálnu rádiosenzitivitu. Absorbovaná dávka žiarenia sa určitým váhovým faktorom rovná súčinu biologickej dávky v častiach tela.
Rôzne ľudské tkanivá a orgány majú rôznu citlivosť na žiarenie. Niektoré orgány môžu mať väčšiu pravdepodobnosť vzniku rakoviny ako iné pri rovnakej hodnote absorbovaného dávkového ekvivalentu, napríklad štítna žľaza má menšiu pravdepodobnosť vzniku rakoviny ako pľúca. Preto človek používa vytvorený koeficient radiačného rizika. CRC je prostriedok na určenie dávky i-iónu ovplyvňujúceho orgány alebo tkanivá. Celkový ukazovateľ stupňa vplyvu účinnej dávky na organizmus sa vypočíta vynásobením čísla zodpovedajúceho biologickej dávke CRC konkrétneho orgánu, tkaniva.
Koncept kolektívnej dávky
Existuje koncept skupinovej absorpčnej dávky, ktorá je súčtom individuálneho súboru hodnôt efektívnej dávky u konkrétnej skupiny subjektov za určitý časmedzera. Výpočty je možné robiť pre akékoľvek sídla, až po štáty alebo celé kontinenty. Na tento účel vynásobte priemernú efektívnu dávku a celkový počet subjektov vystavených žiareniu. Táto absorbovaná dávka sa meria pomocou man-sievert (man-Sv.).
Okrem vyššie uvedených foriem absorbovaných dávok existujú aj: záväzné, prahové, kolektívne, predchádzateľné, maximálne prípustné, biologická dávka žiarenia typu gama-neutrón, smrteľné minimum.
Sila dávkovej expozície a jednotky merania
Ukazovateľ intenzity ožiarenia - náhrada špecifickej dávky pod vplyvom určitého žiarenia za dočasnú meraciu jednotku. Táto hodnota je charakterizovaná rozdielom v dávke (ekvivalentnej, absorbovanej atď.) vydelenej jednotkou času. Existuje mnoho účelových jednotiek.
Absorpovaná dávka žiarenia je určená vzorcom vhodným pre konkrétne žiarenie a typom absorbovaného množstva žiarenia (biologické, absorbované, expozičné atď.). Existuje mnoho spôsobov, ako ich vypočítať, založené na rôznych matematických princípoch a používajú sa rôzne jednotky merania. Príklady jednotiek merania sú:
- Integrálne zobrazenie – šedý kilogram v SI, mimo systému sa meria v rad gramoch.
- Ekvivalentná forma - sievert v SI, merané mimo systému - v rems.
- Pohľad expozície - coulomb-kilogram v SI, merané mimo systému - v röntgenoch.
Existujú ďalšie jednotky merania zodpovedajúce iným formám absorbovanej dávky žiarenia.
Závery
Analýzou týchto článkov môžeme konštatovať, že existuje mnoho typov najviac ionizujúcej emisie a foriem jej vplyvu na živé a neživé látky. Všetky sú merané spravidla v sústave jednotiek SI a každému typu zodpovedá určitá systémová a nesystémová meracia jednotka. Ich zdroj môže byť najrozmanitejší, prírodný aj umelý a samotné žiarenie zohráva dôležitú biologickú úlohu.
