Единицы измерения и дозы радиации

Дозы радиации и их влияние на человека

1. 0.08 рентген в час. Это минимальный показатель влияния ионизирующих веществ на человеческий организм. Стоит сказать о том, что полностью избавиться от таких веществ в атмосфере нельзя по причине того, что радиационный фон — это не только созданные человеком устройства и приспособления, но и определенные природные факторы. Другими словами, человека постоянно окружает радиационное поле определенной мощности, которое может изменяться и по-разному влиять на организм по причине локальных или глобальных факторов. Однако, если естественное радиационное поле практически никогда не приносит губительного вреда человеческому организму, то искусственное поле ионизирующих веществ может привести к развитию недугов и многим деформациям.
2. 100 рентген. Эта доза радиационных элементов считается наиболее щадящей, однако опасной дозой радиации для человеческого организма. При получении такой дозы человек может начать болеть лучевой болезнью или страдать многими побочными внутренними нарушениями и воспалениями. Статистические данные говорят о том, что 10% всех людей, которые подверглись такой радиационной атаке и максимальной дозе радиации для человека, умирают от лучевой болезни или связанных с ней заболеваний спустя 30 дней после облучения. Среди наиболее распространенных симптомов лучевой болезни после такой дозы радиации принято считать постоянные приступы тошноты, головокружения, резкую потерю веса. У беременных женщин в связи с высоким уровнем облучения могут произойти преждевременные роды или выкидыш. У мужчин на некоторое время появляется бесплодие. Радиационная атака такой дозы оказывает сильное негативное влияние на иммунную систему человека поэтому при лучевой болезни высок риск заболеть инфекционными недугами или стать жертвой грибка и глистов.
3. Доза радиации в 300-550 рентген считается максимально опасной и негативной для человеческого организма. При такой опасной дозе радиации для человека доктор чаще всего ставит мужчине диагноз полного бесплодия. В некоторых случаях активность сперматозоидов может возобновляться после прохождения курса лечения, однако только в том случае, если уровень ионизирующих веществ в организме не превысил 500 Рентген. При такой дозе облучения у пациента выпадают волосы, кожа может приобретать красный или багровый оттенок, ломаются и выпадают ногти. У многих больных с такой дозой облучения наступает стадия внутренних заболеваний и кровотечений, может сильно нарушиться работа желудочно-кишечного тракта, ухудшиться работа головного мозга, появиться онкологическое заболевание.
4. Радиация в 600-1000 рентген считается максимально опасной и смертельной дозой радиации в микрорентгенах. Излечиться от такой лучевой болезни невозможно никакими методами и пересадками. В такой ситуации доктора могут только на протяжении нескольких лет поддерживать относительно стабильное состояние пациента, однако с самыми худшими побочными симптомами и осложнениями. В случае такого сильного облучения и смертельной дозы радиации в зивертах человек полностью теряет костный мозг, который нужно трансплантировать. Одновременно с этим при высоком воздействии на организм ионизирующих частиц у человека частично или полностью нарушается работа желудочно-кишечного тракта.
5. Радиация в 1000-5000 рентген приводит к мгновенному состоянию комы, в котором человек умирает через 5-35 минут после начала облучения.
6. 8000 и более рентген – несовместимая с жизнью смертельная доза радиации в рад, при которой человек умирает мгновенно.

Основные единицы измерения ионизирующих излучений

Рентген (Р, R) – внесистемная единица экспозиционной дозы фотонного (гамма- и рентгеновского) излучений. Микрорентген – миллионная часть рентгена, мкР

Поглощённая доза (сокращённое обозначение – д о з а) – определяется двумя основными способами.

Для малых и средних уровней облучения – применяют единицы Зиверт. Дальше – считают в единицах Грэй. По цифрам, эти ед-цы примерно равны.
Зиверт (Зв, Sv) – в системе единиц СИ, поглощенная доза с учётом, в виде коэффициентов,
энергии и типов излучения (эквивалентная) и радиочувствительности живых органов и тканей в теле человека (эффективная). Данная ед-ца используется до величин дозы – порядка 1.5 зиверта, для более высоких значений облучения – используют Грэи.

1 миллизиверт (мЗв. mSv) = 0.001 зиверт

1 микрозиверт (мкЗв. µSv) = 0.001 милизиверт

Для оценки влияния ионизирующего облучения на человека – служит величина индивидуальной эффективной дозы (ИЭД, мЗв/чел.) Медицинская компонента, обусловленная использованием ИИИ (источников ион. излучения) в медицинских целях – составляет от 20 до 30%.

бэр – биологический эквивалент рентгена; это старая, внесистемная единица поглощённой дозы; современная – Зиверт.

1 бэр ~ 1 сЗв (сантизиверт).

1 Зв ~ 100 бэр
Мощность дозы – д о з а  излучения за единицу времени:

0.10 мкЗв/час == 10 мкР/час
(двойной знак равенства означает здесь «примерно»)

1 зиверт == 100 рентген

Коэффициент качества излучения для гамма-квантов и бета-частиц равен единице (Q=1), для быстрых нейтронов Q=10, для альфа-частиц Q=20 и т.д.

Активность (А) радиоактивного вещества – число спонтанных ядерных превращений в этом вещ-ве на определённой площади, в единичном кубическом объёме («объёмная активность») или в единице веса («удельная активность») за малый промежуток времени. Единицей измерения активности, в системе СИ, является:

1 беккерель (Бк, Bq) = 1 ядерное превращение в секунду

109 Бк = 1 гигабеккерель (ГБк, GBq)

До сих пор ещё используется (особенно часто – на экологических картах радиоактивного заражения, в расчёте на квадратный километр) старая внесистемная единица измерения активности рад.вещ. в сист. СГС – К ю р и:
1 кюри (Ки, Ci) = 3,7 х 1010 беккерель = 37 гигабеккерель (ГБк, GBq)

1 мкКи (микрокюри) = 3,7 х 104 распадов в секунду = 2,22 х 106 расп. в минуту.

Человеческий организм содержит примерно 0,1 мкКи калия-40 натурального происхождения.
Верхнее значение безопасной (то есть, на уровне естественной) «минимально значимой активности» (МЗА) – находится в пределах от 3.7 кБк (килобеккерель) до 37 МБк (мегабеккерель), в зависимости от вида излучения (до удельных 74 кБк/кг – для твёрдых бета-активных,
менее 3.7 кБк/кг – для гаммаактивных, меньше 7.4 кБк/кг – для альфаактивных веществ, до 0.37 кБк/кг – для трансурановых).

Грэй (Гр, Gy) – в системе СИ, величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.

1 Гр (ед. СИ) = 100 рад (внесистемная единица) == 100 рентген (с точностью 15-20%, для энергий 0.1-5 МэВ)

5 мГр == 500 мР = 0.5 Р (безопасная доза общего кратковременного облучения – исключаются клинически выраженные соматические эффекты; при медицинском обследовании или лечении – это как снимок флюорографии, сделанный на старом аппарате, раз в год).

При экспозиционной дозе в 1 рентген, поглощённая доза в воздухе будет 0,85 рад

Будущее использование эффективной дозы

На 3-м Международном симпозиуме МКРЗ по системе радиологической защиты в октябре 2015 года целевая группа 79 МКРЗ сообщила об «использовании эффективной дозы в качестве связанной с риском величины радиологической защиты».

Это включало предложение прекратить использование эквивалентной дозы в качестве отдельной защитной величины. Это позволило бы избежать путаницы между эквивалентной дозой, эффективной дозой и эквивалентом дозы и использовать поглощенную дозу в Гр как более подходящую величину для ограничения детерминированных эффектов для хрусталика глаза, кожи, рук и ног.

Было также предложено использовать эффективную дозу в качестве приблизительного показателя возможного риска от медицинских осмотров. Эти предложения должны будут пройти следующие этапы:

• Обсуждение в комитетах МКРЗ
• Редакция отчета целевой группой
• Повторное рассмотрение комитетами и главной комиссией
• Общественные консультации

В чем измеряется радиация

Ионизация органических тканей приводит к нарушению механизмов регенерации клеточных структур и возникновению раковых опухолей.

Рисунок 4. Влияние превышения допустимых доз радиации на организм человека

Поэтому очень важно проводить измерение уровня радиации окружающей среды при подозрении на повышенный уровень загрязнения. Для удобства измерения была придумана единица измерения радиации, выражающая количество поглощенной биологическими тканями энергии – Зиверт

Количество накопительного облучения, которое будет безопасным для человека – это 3.5-4 мЗв в течение одного года (Рисунок 4). Помимо Зиверта, существуют и другие единицы измерения.

Каждая из них обладает своими особенностями, необходимыми для как можно более точного установления дозы облучения:

1. Экспозиционная доза. Используется для измерения концентрации в объемах воздуха позитивных ионов, гамма-лучей и потока рентгеновского излучения. Единица измерения радиации, применяемая для такого типа дозы – это 1 Кулон на 1000 грамм массы. Для сравнения с другой единицей измерения 1 Кл/Г равноценен 3876 Рентгенам.
2. Поглощенная доза. Этим термином обозначают количество радиационного облучения, поглощенного определенным типом вещества. Бетон, сталь, человеческая плоть – для каждого из этих видов материи применятся свой алгоритм подсчета поглощенной дозы. Применяемой для измерения системной единицей является Грей, не системной – Рад. 1Гр = 100 Рад.
3. Эквивалентная доза. Данный термин выступает показателем уровня деградации органики под воздействием различных видов энергии радиоактивного воздействия, которая была поглощена. Измерение дозы радиации такого типа в системе СИ осуществляется с помощью Зиверта (Зв). Внесистемным значением выступает Бэр (бэр), и его соотношение к Зиверту = 1:100.
4. Эффективная доза. По причине различия клеточного состава человеческие органы обладают индивидуальным уровнем чувствительности к радиации. Для удобства определения дозы, способной вывести тот или иной орган из строя добавили этот определитель. Роль единицы измерения вновь играет Зиверт (Зв).
5. Мощность эквивалентной дозы. Поскольку распределение лучей во времени неравномерно, а сам источник не излучает волны со стабильным промежутком, был введен показатель поглощенной дозы за единицу времени. Он называется мощностью дозы и выражается в любой удобной единице измерения радиоактивного воздействия на один час времени. Мера измерения радиации – Рентген (Р), Зиверт (Зв) или же Грей (Г).

Использует

Величины доз внешнего облучения, используемые в радиационной защите и дозиметрии

Согласно МКРЗ, основными видами использования эффективной дозы являются предполагаемая оценка дозы для планирования и оптимизации радиационной защиты, а также демонстрация соблюдения пределов дозы для целей регулирования. Таким образом, эффективная доза является центральной величиной дозы для целей регулирования.

МКРЗ также сообщает, что эффективная доза внесла значительный вклад в радиологическую защиту, поскольку она позволила суммировать дозы от всего и частичного облучения организма от внешнего излучения различных типов и от поступления радионуклидов.

Использование для внешнего облучения

Расчет эффективной дозы требуется для частичного или неравномерного облучения тела человека, поскольку в эквивалентной дозе учитывается не облучаемая ткань, а только тип излучения. Различные ткани организма по-разному реагируют на ионизирующее излучение, поэтому МКРЗ присвоила коэффициенты чувствительности определенным тканям и органам, чтобы можно было рассчитать эффект частичного облучения, если известны облученные области. Поле излучения, облучающее только часть тела, будет нести меньший риск, чем если бы то же поле облучали все тело

Чтобы принять это во внимание, рассчитываются и суммируются эффективные дозы облученных составных частей тела. Это становится эффективной дозой для всего тела, дозы величины Е

Это величина «защитной» дозы, которую можно рассчитать, но невозможно измерить на практике.

Эффективная доза будет нести один и тот же эффективный риск для всего тела независимо от того, где она была применена, и она будет нести такой же эффективный риск, как и такое же количество эквивалентной дозы, равномерно применяемой для всего тела.

Использование для внутренней дозы

Эффективная доза может быть рассчитана для ожидаемой дозы, которая представляет собой дозу внутреннего облучения в результате вдыхания, проглатывания или инъекции радиоактивных материалов.

Используемая доза составляет:

Предполагаемая эффективная доза E ( t ) представляет собой сумму произведений ожидаемых эквивалентных доз для органа или ткани и соответствующих весовых коэффициентов ткани W _T , где t — время интегрирования в годах после приема. Период действия обязательств составляет 50 лет для взрослых и 70 лет для детей.

Ед. изм

Единицей дозы (и кермы) Международной системы является грей ( Гр ); это производная единица, равная одному джоулю на килограмм  : 1  Гр = 1  Дж / кг .

Серый цвет официально заменил старые единицы, которые, однако, остаются широко используемыми, особенно в Соединенных Штатах:

• рад ( ии ) составляют 0,01  Гр = 1  сГры  ;
• Рентген ( Р ), который фактически измеряет экспозицию , то есть в электрический заряд , осажденного на единицу массы.

Обратите внимание на зиверт (часто используемый в СМИ) — это эффективная единица дозы. В то время как Грей отражает только чисто физический аспект явления, Сиверт принимает во внимание биологический эффект излучения, радиочувствительность пораженного органа.

История

Концепция эффективной дозы была введена в 1975 году Вольфгангом Якоби (1928–2015) в его публикации «Концепция эффективной дозы: предложение по комбинации доз для органов». В 1977 году он был быстро включен МКРЗ как «эквивалент эффективной дозы» в Публикацию 26. В 1991 г. в публикации 60 МКРЗ название было сокращено до «эффективная доза». Это количество иногда неправильно называют «эквивалентом дозы» из-за более раннего названия, и это неправильное название, в свою очередь, вызывает путаницу с эквивалентной дозой . Весовые коэффициенты ткани были пересмотрены в 1990 и 2007 годах в связи с новыми данными.

Рентген для детей и беременных женщин

Всегда актуален вопрос, опасно ли детям и беременным делать рентген? Поскольку облучению подвергаются в первую очередь клетки, которые постоянно делятся, а детский организм находится в процессе активного роста, для малышей запрещено назначать данное исследование. Если речь идет о лучевой терапии или об обоснованном исследовании, можно сделать исключение. При этом выбирать метод с самой минимальной лучевой нагрузкой. Профилактические рентген методы детям до 14 лет категорически запрещены, ведь они могут нанести непоправимый вред. Что касается женщин в положении, им назначают это исследование только в крайних случаях. Ни женщин, ни детей нельзя пускать на обследование без защитной одежды. Диагностические исследования, связанные с лучевым излучением, обязательно фиксируются с учетом дозовых нагрузок.

Кормящих мамочек также интересует, можно ли делать рентген в период лактации? Не повлияет ли это на качество грудного молока? В данном случаи, беспокоится не стоит, рентгенодиагностика влияет на них точно также, как и на обычных взрослых людей.

Принцип работы дозиметра

Ионизирующее излучение, вызванное воздействием рентгеновских лучей, гамма-лучей и некоторых радиоактивных частиц, является типом излучения, которое несет достаточно энергии, чтобы выбить электроны из нормально стабильных молекул. Когда это происходит в живой ткани, потеря электронов может привести к повреждению клетки, но те же самые освобожденные электроны могут быть захвачены и измерены при правильных условиях. Радиационная дозиметрия работает, используя это преимущество.

Принцип действия дозиметра основан на захвате ионизирующего излучения электронами, они захватываются кристаллами люминофора. Когда последние нагреваются, выпускают эти захваченные электроны в виде света, чтобы точно определить количество излучения, которому подвергался прибор.

Некоторые модели заполняются аргоном, к которому подают напряжение с двух электродов. Бета-частицы проходят через камеру датчика, начинается ионизация газа, это приводит к повышению токопроводящих способностей аргона. Итог — электрический разряд, снижающий напряжение в электродах до 0. Затем камера с аргоном быстро восстанавливается и готова к новому измерению радиации.

Измеренный уровень регистрируется в микропроцессорной плате, которая превращает их в цифровые значения

Разовые дозы облучения человека

Значительное увеличение радиационного фона приводит к более серьезным повреждениям тканей, в связи с чем начинают неправильно функционировать или вовсе отказывать органы. Критическое состояние возникает лишь при получении огромного количества ионизирующей энергии. Незначительное превышение рекомендуемых доз может привести к заболеваниям, которые могут быть вылечены. Превышающие норму дозы облучения и последствия

Разовое получение большого количество радиационного излучения негативно влияет на состояние организма: клетки стремительно разрушаются, не успевая восстановиться. Чем сильнее воздействие, тем больше возникает очагов поражения.

Нормы для человека

За длительные годы исследования радиации были определены безопасные и максимальные дозы. К сожалению, не только опытным путём, но и на практике. Такие события, как Хиросима и Чернобыль не прошли даром для планеты. Годы наблюдений за излучением показали, что превышение допустимой дозы радиации оставляет отпечаток на всех последующих поколениях.

Физические величины в которых измеряется радиация

Радиационный фон

С момента зарождения земли прошло 4,5 миллиарда лет, за это время радиоактивность, которая во время её формирования была просто гигантской, сошла почти на нет. Существующий естественный фон, который в нашей стране составляет 4–15 мкР в час, складывается из нескольких составляющих. Это:

• Природный, до 83%. Остаточная радиация от природных источников — газов, минералов.
• Космическое излучение — 14%. Мощнейшим источником излучения является солнце. При уменьшении магнитного поля земли общий фон увеличится, что может привести к увеличению раковых заболеваний и мутаций. Второй фактор, снижающий излучение – это атмосфера. Летающие на самолётах и альпинисты получают повышенную дозу.
• Техногенное – от 3 до 13%. С первого атомного взрыва прошло 75 лет. За время испытаний атомного оружия в атмосферу было выброшено огромное количество радиоактивных веществ. Кроме этого, техногенные аварии — Чернобыль, Фукусима. Добыча и транспортировка таких веществ, а также работающие АЭС. Всё вносит вклад в общий фон.

Доза радиации которую получает человек в течении года

Норма радиационного фона является значение до 0,20 мкЗв/час или 20 мкР/час. Допустимый фон считается уровень до 60 мкР/час или 0,6 мЗв. Для каждой страны он устанавливается свой, например, в Бразилии безопасный радиоактивный фон составляет 100 мкР в час.

Безопасная доза

Безопасной дозой радиации для человека является уровень, при котором можно жить и работать без последствий для организма. Этот уровень определён до 30 мкР/ч (0,3 мкЗв/час).

Допустимая доза

Допустимая доза радиации несколько больше безопасной и показывает уровень, при котором на организм оказывается воздействие радиации, но без негативных последствий для здоровья.

Допустимый уровень в год предполагает до 1 мЗв. Если это значение поделить на часы, то получим 0,57 мкЗв/ч.

Эта доза применяется и для расчёта среднего значения полученного излучения за несколько лет. Например, человек за 5 лет подряд должен получить 5 мЗв, но работая на вредном производстве, получил годовую в 3 мЗв. Следующие 4 года он не должен получить более 1 мЗв, чтобы выровнять значения и уменьшить риск заработать лучевую болезнь.

При полётах на высоте выше 10 км уровень излучения будет до 3 мкЗв/ч, что превышает норму в 10 раз. Получается, что за 4 часа можно получить максимальную, суммарную дозу до 12 мкЗв.

Излучение которое можно полечить в полёте

Смертельный уровень облучения

Опасной дозой можно принять уровень в 0,75 Зв. При таком значении происходит изменение в крови человека и хоть не бывает смертельных исходов сразу, но в будущем вероятность раковых заболеваний довольно высока.

Как уже было замечено выше органы (печень, лёгкие, желудок, кожа) неравномерно воспринимают излучение. Лучевая болезнь начинается с дозы в 1–2 Зиверт и для некоторых это уже смертельная доза. Другие с лёгкостью перенесут заражение и выздоровеют.

Если исходить из статистики, то смертельной будет доза выше 7 Зиверт или 700 рентген.

Сравнительная таблица с характеристиками различных видов радиации

Как видно из таблицы, в зависимости от вида радиации, излучение при одной и той же интенсивности, например в 0.1 Рентген, будет оказать разное разрушающее действие на клетки живого организма. Для учета этого различия, был введен коэффициент k, отражающий степень воздействия радиоактивного излучения на живые объекты.

Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Вынужденные диагностические дозы рентген облучения

Величина эквивалентной поглощенной дозы при каждом рентгенобследовании может значительно отличаться в зависимости от вида обследования. Доза облучения также зависит от года выпуска медицинской аппаратуры, рабочей нагрузки на него.

Важно: современная рентгеноаппаратура дает излучения в десятки раз более низкие, чем предшествующая. Можно сказать так: новейшая цифровая рентгенотехника безопасна для человека. Но все же попытаемся привести усредненные цифры доз, которые может получать пациент

Но все же попытаемся привести усредненные цифры доз, которые может получать пациент

Обратим внимание на различие данных, выдаваемых цифровой и обычной рентгеноаппаратурой:

• цифровая флюорография: 0,03-0,06 мЗв, (самые современные цифровые аппараты дают излучение в дозе от 0,002 мЗв, что в 10 раз ниже их предшественников);
• плёночная флюорография: 0,15-0,25 мЗв, (старые флюорографы: 0,6-0,8 мЗв);
• рентгенография органов грудной полости: 0,15-0,4 мЗв.;
• дентальная (зубная) цифровая рентгенография: 0,015-0,03 мЗв., обычная: 0,1-0,3 мзВ.

Во всех перечисленных случаях речь идет об одном снимке. Исследования в дополнительных проекциях увеличивают дозу пропорционально кратности их проведения.

Рентгеноскопический метод (предусматривает не фотографирование области тела, а визуальный осмотр рентгенологом на экране монитора) дает значительно меньшее излучение за единицу времени, но суммарная доза может быть выше из-за длительности процедуры. Так, за 15 минут рентгеноскопии органов грудной клетки общая доза полученного облучения может составить от 2 до 3,5 мЗв.

Диагностика желудочно-кишечного тракта – от 2 до 6 мЗв.

Компьютерная томография применяет дозы от 1-2 мЗв до 6-11 мЗв, в зависимости от исследуемых органов. Чем более современным является рентгеноаппарат, тем более низкие он дает дозы.

Отдельно отметим радионуклидные методы диагностики. Одна процедура, основанная на радиофармпрепарате, дает суммарную дозу от 2 до 5 мЗв.

Сравнение эффективных доз радиации, полученных во время наиболее часто используемых в медицине диагностических видов исследований, и доз, ежедневно получаемых человеком из окружающей среды, представлено в таблице.

Важно: Магнитно-резонансная томография не использует рентгеновское облучение. При этом виде исследования на диагностируемую область направляется электромагнитный импульс, возбуждающий атомы водорода тканей, затем измеряется вызывающий их отклик в сформированном магнитном поле с уровнем высокой напряженности. Некоторые люди ошибочно причисляют этот метод к рентгеновским

Некоторые люди ошибочно причисляют этот метод к рентгеновским.

Нормативы принятого закона о радиационной безопасности допускают безопасную дозу, полученную человеком за 70 лет жизни до 70 мЗв.

Облучение при рентгене — риски, дозы, техника безопасности, видео:

Лотин Александр Владимирович, врач-рентгенолог

80, всего, сегодня

(51 голос., средний: 4,55 из 5)

Как измеряется радиация

Радиоактивность окружающего пространства напрямую влияет на состояние здоровья. Даже находясь у себя дома, человек может подвергаться негативному воздействию. Особенно опасны квартиры, в которых имеется посуда, изготовленная из кранового стекла, отделочные материалы с добавлением гранита или старая радиационная краска

При таких обстоятельствах важно периодически измерять радиационный фон. Выявить опасный фон помогут специальные приборы – радиометры или дозиметры

Для эксплуатации в жилом помещении используют дозиметр. При помощи радиометра легко можно определить фон продуктов питания.

Сегодня существуют специальные организации, которые предоставляют услуги по определению радиационного заражения. Специалисты помогут выявить и утилизировать источники фона.

Можно приобрести и домашний дозиметр. Но быть на 100% уверенным в показаниях такого прибора нельзя. При его использовании необходимо строго следовать инструкции и не допускать контакта устройства с исследуемыми объектами. Если уровни радиации в помещениях окажутся недопустимыми, следует обратиться за помощью к профессионалам как можно скорее.

Похожие записи:

Капсюль жевело и центробой для охотничьих патронов Укороченный вариант ножа разведчика нр-40 Средства защиты органов дыхания Зимние удочки Аварии на химически опасных объектах Ориентирование на местности: как это делать и для чего нужно уметь