Ten artykuł jest poświęcony tematowi dawki pochłanianej promieniowania (i-tion), promieniowania jonizującego i ich rodzajom. Zawiera informacje o różnorodności, naturze, źródłach, metodach obliczeniowych, jednostkach dawki pochłanianego promieniowania i wielu innych.
Koncepcja pochłanianej dawki promieniowania
Dawka promieniowania to wartość wykorzystywana przez takie nauki jak fizyka i radiobiologia w celu oceny stopnia oddziaływania promieniowania typu jonizującego na tkanki organizmów żywych, ich procesy życiowe, a także na substancje. Jak nazywa się pochłonięta dawka promieniowania, jaka jest jej wartość, forma ekspozycji i różnorodność form? Jest on przedstawiany głównie w postaci interakcji pomiędzy medium a promieniowaniem jonizującym i nazywany jest efektem jonizacji.
Pochłonięta dawka promieniowania ma swoje własne metody i jednostki miary, a złożoność i różnorodność procesów zachodzących pod wpływem promieniowania powoduje pewną różnorodność gatunkową w postaci dawki pochłoniętej.
Jonizująca forma promieniowania
Promieniowanie jonizujące to strumieńróżne rodzaje cząstek elementarnych, fotonów lub fragmentów powstałych w wyniku rozszczepienia atomów i zdolnych do wywołania jonizacji w materii. Promieniowanie ultrafioletowe, podobnie jak widzialna forma światła, nie należy do tego typu promieniowania, nie obejmuje również promieniowania typu podczerwonego i emitowanego przez pasma radiowe, co wiąże się z ich niewielką ilością energii, która nie wystarcza do powstania atomów i jonizacja molekularna w stanie podstawowym.
Rodzaj promieniowania jonizującego, jego charakter i źródła
Pochłonięta dawka promieniowania jonizującego może być mierzona w różnych jednostkach SI i zależy od charakteru promieniowania. Najważniejszymi rodzajami promieniowania są: promieniowanie gamma, cząstki beta pozytonów i elektronów, neutron, jon (w tym cząstki alfa), promieniowanie rentgenowskie, krótkofalowe elektromagnetyczne (fotony o wysokiej energii) oraz mion.
Charakter źródeł promieniowania jonizującego może być bardzo zróżnicowany, na przykład: spontanicznie zachodzący rozpad radionuklidów, reakcje termojądrowe, promienie z kosmosu, sztucznie wytworzone radionuklidy, reaktory typu jądrowego, akcelerator cząstek elementarnych, a nawet X aparat -promieniowy.
Jak działa promieniowanie jonizujące
W zależności od mechanizmu oddziaływania materii i promieniowania jonizującego, można odróżnić bezpośredni przepływ cząstek naładowanych od promieniowania, które działa pośrednio, innymi słowy,strumień fotonów lub protonów, strumień neutralnych cząstek. Urządzenie formujące pozwala wybrać pierwotne i wtórne formy promieniowania jonizującego. Moc dawki promieniowania pochłoniętego określa się w zależności od rodzaju promieniowania, na jakie narażona jest substancja, np. efekt dawki skutecznej promieni z kosmosu na powierzchnię ziemi, poza schronem, wynosi 0,036 μSv/h. Należy również rozumieć, że rodzaj pomiaru dawki promieniowania i jej wskaźnik zależy od sumy wielu czynników, mówiąc o promieniowaniu kosmicznym, zależy również od szerokości geograficznej gatunku geomagnetycznego i położenia jedenastoletniego cyklu aktywność słoneczna.
Zakres energii cząstek jonizujących waha się od kilkuset elektronowoltów do 1015-20 elektronowoltów. Przebieg i penetracja mogą się znacznie różnić, od kilku mikrometrów do tysięcy kilometrów lub więcej.
Wprowadzenie do dawki ekspozycji
Efekt jonizacji jest uważany za główną cechę formy oddziaływania promieniowania z medium. W początkowym okresie powstawania dozymetrii promieniowania badano głównie promieniowanie, którego fale elektromagnetyczne mieściły się w granicach pomiędzy promieniowaniem ultrafioletowym i gamma, ze względu na jego rozpowszechnienie w powietrzu. Dlatego poziom jonizacji powietrza służył jako ilościowa miara promieniowania pola. Środek ten stał się podstawą do stworzenia dawki ekspozycji określonej przez jonizację powietrza wwarunkach normalnego ciśnienia atmosferycznego, podczas gdy samo powietrze musi być suche.
Ekspozycja pochłonięta dawka promieniowania służy do określenia możliwości jonizujących promieni rentgenowskich i gamma, pokazuje wypromieniowaną energię, która po przekształceniu stała się energią kinetyczną naładowanych cząstek we frakcji masy powietrza w atmosferze.
Jednostką dawki pochłoniętej typu ekspozycji jest kulomb, składnik SI, podzielony przez kg (C/kg). Rodzaj niesystemowej jednostki miary to rentgen (P). Jeden wisiorek/kg odpowiada 3876 rentgenom.
Zużyta kwota
Pochłonięta dawka promieniowania, zgodnie z jasną definicją, stała się konieczna dla człowieka ze względu na różnorodność możliwych form narażenia na określone promieniowanie na tkankach istot żywych, a nawet na strukturach nieożywionych. Rozszerzający się znany zakres rodzajów promieniowania jonizującego pokazał, że stopień oddziaływania i oddziaływania może być bardzo zróżnicowany i nie podlega zwykłej definicji. Tylko określona ilość pochłoniętej energii promieniowania typu jonizującego może wywołać zmiany chemiczne i fizyczne w tkankach i substancjach narażonych na promieniowanie. Sama liczba potrzebna do wywołania takich zmian zależy od rodzaju promieniowania. Wchłonięta dawka i-nia powstała właśnie z tego powodu. W rzeczywistości jest to ilość energii, która została pochłonięta przez jednostkę materii i odpowiada stosunkowi pochłoniętej energii typu jonizującego do masy podmiotu lub obiektu, który pochłania promieniowanie.
Zmierzyć pochłoniętą dawkę za pomocą jednostki szarości (Gy) - integralnej części systemu C. Jeden szary to ilość dawki, która jest w stanie przenieść jeden dżul promieniowania jonizującego na 1 kilogram masy. Rad jest niesystemową jednostką miary, w wartości 1 Gy odpowiada 100 rad.
Dawka pochłonięta w biologii
Sztuczne napromienianie tkanek zwierzęcych i roślinnych wyraźnie pokazało, że różne rodzaje promieniowania, w tej samej pochłoniętej dawce, mogą w różny sposób wpływać na organizm i wszystkie procesy biologiczne i chemiczne w nim zachodzące. Wynika to z różnicy w liczbie jonów tworzonych przez lżejsze i cięższe cząstki. Przy tej samej ścieżce wzdłuż tkanki proton może wytworzyć więcej jonów niż elektron. Im gęstsze cząsteczki zostaną zebrane w wyniku jonizacji, tym silniejszy będzie destrukcyjny wpływ promieniowania na organizm w warunkach tej samej dawki pochłoniętej. To właśnie w związku z tym zjawiskiem, różnicą w sile oddziaływania różnych rodzajów promieniowania na tkanki, zastosowano oznaczenie równoważnej dawki promieniowania. Równoważna dawka pochłoniętego promieniowania to ilość promieniowania odbieranego przez organizm, obliczona przez pomnożenie dawki pochłoniętej i określonego współczynnika zwanego względnym współczynnikiem skuteczności biologicznej (RBE). Ale jest również często określany jako czynnik jakości.
Jednostki dawki pochłoniętej typu równoważnego mierzy się w SI, a mianowicie siwerty (Sv). Jeden Sv jest równy odpowiadającemudawka dowolnego promieniowania, która jest pochłaniana przez jeden kilogram tkanki pochodzenia biologicznego i wywołuje efekt równy efektowi 1 Gy promieniowania typu fotonowego. Rem - stosowany jako pozaukładowy wskaźnik pomiaru biologicznej (ekwiwalentnej) dawki pochłoniętej. 1 Sv odpowiada stu rem.
Skuteczna postać dawki
Skuteczna dawka jest wskaźnikiem wielkości, który jest używany jako miara ryzyka długotrwałych skutków narażenia człowieka, jego poszczególnych części ciała, od tkanek po narządy. Uwzględnia to jego indywidualną radioczułość. Pochłonięta dawka promieniowania jest równa iloczynowi dawki biologicznej w częściach ciała o określony współczynnik wagowy.
Różne tkanki i narządy ludzkie mają różną podatność na promieniowanie. Niektóre narządy mogą być bardziej podatne na rozwój raka niż inne przy tej samej wartości równoważnej pochłoniętej dawki, na przykład tarczyca jest mniej podatna na rozwój raka niż płuca. Dlatego osoba korzysta z utworzonego współczynnika ryzyka radiacyjnego. CRC jest środkiem do określania dawki jonów wpływających na narządy lub tkanki. Całkowity wskaźnik stopnia oddziaływania skutecznej dawki na organizm jest obliczany poprzez pomnożenie liczby odpowiadającej dawce biologicznej przez CRC konkretnego narządu, tkanki.
Koncepcja dawki zbiorczej
Istnieje koncepcja grupowej dawki absorpcji, która jest sumą indywidualnego zestawu skutecznych wartości dawek w określonej grupie osób przez określony czasluka. Obliczenia można wykonać dla dowolnych osiedli, aż do stanów lub całych kontynentów. Aby to zrobić, pomnóż średnią skuteczną dawkę i całkowitą liczbę osób narażonych na promieniowanie. Ta pochłonięta dawka jest mierzona za pomocą man-siwerta (man-Sv.).
Oprócz powyższych form dawek pochłoniętych, istnieją również: zaangażowanie, progowe, zbiorowe, możliwe do uniknięcia, maksymalna dopuszczalna, biologiczna dawka promieniowania typu gamma-neutronowego, minimalna śmiertelna.
Siła ekspozycji dawki i jednostki miary
Wskaźnik natężenia napromieniowania - zastąpienie określonej dawki pod wpływem określonego promieniowania tymczasowej jednostki pomiarowej. Wartość ta charakteryzuje się różnicą dawki (ekwiwalentnej, pochłoniętej itp.) podzielonej przez jednostkę czasu. Istnieje wiele jednostek przeznaczonych do tego celu.
Pochłonięta dawka promieniowania jest określana na podstawie wzoru odpowiedniego dla określonego promieniowania i rodzaju pochłanianej ilości promieniowania (biologiczne, pochłonięte, narażenie itp.). Istnieje wiele sposobów ich obliczania, opartych na różnych zasadach matematycznych i stosowanych różnych jednostkach miary. Przykładowe jednostki miary to:
- Widok całkowy - kilogram szary w SI, poza systemem jest mierzony w rad gramach.
- Forma równoważna - siwert w SI, mierzony poza systemem - w rem.
- Widok ekspozycji - kulomb-kilogram w SI, mierzony poza układem - w rentgenach.
Istnieją inne jednostki miary odpowiadające innym formom pochłoniętej dawki promieniowania.
Wnioski
Analizując te artykuły, możemy stwierdzić, że istnieje wiele rodzajów zarówno najbardziej jonizującej emisji, jak i form jej oddziaływania na substancje żywe i nieożywione. Wszystkie z nich są z reguły mierzone w układzie jednostek SI, a każdy typ odpowiada określonej jednostce miary systemowej i niesystemowej. Ich źródło może być najbardziej zróżnicowane, zarówno naturalne, jak i sztuczne, a samo promieniowanie odgrywa ważną rolę biologiczną.
