Tento článek je věnován tématu absorbované dávky záření (i-ion), ionizujícího záření a jejich typů. Obsahuje informace o rozmanitosti, přírodě, zdrojích, metodách výpočtu, jednotkách absorbované dávky záření a mnoho dalšího.
Koncept absorbované dávky záření
Dávka záření je hodnota, kterou používají vědy jako fyzika a radiobiologie k posouzení míry dopadu záření ionizujícího typu na tkáně živých organismů, jejich životní procesy a také na látky. Co se nazývá absorbovaná dávka záření, jaká je její hodnota, forma expozice a rozmanitost forem? Projevuje se především ve formě interakce mezi médiem a ionizujícím zářením a nazývá se ionizační efekt.
Absorpovaná dávka záření má své vlastní metody a jednotky měření a složitost a rozmanitost procesů, ke kterým dochází při vystavení záření, vede k určité druhové diverzitě ve formách absorbované dávky.
Ionizující forma záření
Ionizující záření je proudrůzné typy elementárních částic, fotonů nebo fragmentů vzniklých v důsledku atomového štěpení a schopných způsobit ionizaci hmoty. Ultrafialové záření, stejně jako viditelná forma světla, nepatří do tohoto typu záření, ani sem nepatří záření infračerveného typu a vyzařované rádiovými pásy, což je spojeno s jejich malým množstvím energie, která nestačí k vytvoření atomového a molekulární ionizace v základním stavu.
Ionizující typ záření, jeho povaha a zdroje
Absorpovanou dávku ionizujícího záření lze měřit v různých jednotkách SI a závisí na povaze záření. Nejvýznamnějšími typy záření jsou: gama záření, beta částice pozitronů a elektronů, neutronové, iontové (včetně alfa částic), rentgenové záření, krátkovlnné elektromagnetické (vysokoenergetické fotony) a mionové.
Povaha zdrojů ionizujícího záření může být velmi různorodá, například: spontánně se vyskytující rozpad radionuklidů, termonukleární reakce, paprsky z vesmíru, uměle vytvořené radionuklidy, reaktory jaderného typu, urychlovač elementárních částic a dokonce X -paprskový přístroj.
Jak funguje ionizující záření
V závislosti na mechanismu interakce hmoty a ionizujícího záření je možné rozlišit přímý tok částic nabitého typu a záření, které působí nepřímo, jinými slovy,tok fotonů nebo protonů, tok neutrálních částic. Formovací zařízení umožňuje vybrat primární a sekundární formu ionizujícího záření. Dávkový příkon absorbovaného záření se určuje podle druhu záření, kterému je látka vystavena, např. vliv efektivní dávky paprsků z vesmíru na zemský povrch, mimo úkryt, je 0,036 μSv/h. Je třeba si také uvědomit, že typ měření radiační dávky a její indikátor závisí na součtu řady faktorů, mluvíme-li o kosmickém záření, závisí také na zeměpisné šířce geomagnetického druhu a poloze jedenáctiletého cyklu sluneční aktivita.
Dosah energie ionizujících částic se pohybuje od několika stovek elektronvoltů do 1015-20 elektronvoltů. Počet najetých kilometrů a penetrace se mohou značně lišit, od několika mikrometrů po tisíce kilometrů nebo více.
Úvod do expoziční dávky
Ionizační efekt je považován za hlavní charakteristiku formy interakce záření s prostředím. V počátečním období vzniku radiační dozimetrie se studovalo především záření, jehož elektromagnetické vlnění leželo v mezích mezi ultrafialovým a gama zářením, vzhledem k tomu, že je rozšířeno ve vzduchu. Proto úroveň ionizace vzduchu sloužila jako kvantitativní měření radiace pro pole. Toto opatření se stalo základem pro vytvoření expoziční dávky stanovené ionizací vzduchu vpodmínky normálního atmosférického tlaku, zatímco vzduch sám o sobě musí být suchý.
Expoziční absorbovaná dávka záření slouží jako prostředek k určení ionizačních možností rentgenového a gama záření, ukazuje vyzařovanou energii, která se po transformaci stala zlomkem kinetické energie nabitých částic hmotnosti vzduchu v atmosféře.
Jednotka absorbované dávky typu expozice je coulomb, složka SI, dělená kg (C/kg). Typ nesystémové jednotky měření je rentgen (P). Jeden přívěsek/kg odpovídá 3876 rentgenům.
Spotřebované množství
Absorbovaná dávka záření, jako jasná definice, se pro člověka stala nezbytnou kvůli rozmanitosti možných forem expozice konkrétnímu záření na tkáních živých bytostí a dokonce i neživých struktur. Rozšiřující se známý rozsah ionizujících typů záření ukázal, že stupeň vlivu a dopadu může být velmi různorodý a nepodléhá obvyklé definici. Pouze určité množství absorbované radiační energie ionizujícího typu může způsobit chemické a fyzikální změny v tkáních a látkách vystavených záření. Samotný počet potřebný ke spuštění takových změn závisí na typu záření. Absorbovaná dávka i-nia vznikla právě z tohoto důvodu. Ve skutečnosti se jedná o množství energie, která byla absorbována jednotkou hmoty a odpovídá poměru energie ionizujícího typu, která byla absorbována, a hmotnosti subjektu nebo předmětu, který absorbuje záření.
Změřte absorbovanou dávku pomocí jednotky šedé (Gy) – nedílné součásti systému C. Jedna šedá je množství dávky schopné přenést jeden joul ionizujícího záření na 1 kilogram hmoty. Rad je nesystémová jednotka měření, v hodnotě 1 Gy odpovídá 100 rad.
Absorbovaná dávka v biologii
Umělé ozáření živočišných a rostlinných tkání jasně prokázalo, že různé typy záření, které jsou ve stejné absorbované dávce, mohou ovlivnit tělo a všechny biologické a chemické procesy, které se v něm vyskytují, různými způsoby. To je způsobeno rozdílem v počtu iontů vytvořených lehčími a těžšími částicemi. Pro stejnou cestu podél tkáně může proton vytvořit více iontů než elektron. Čím hustší jsou částice shromážděné v důsledku ionizace, tím silnější bude destruktivní účinek záření na tělo za podmínek stejné absorbované dávky. Právě v souladu s tímto jevem, rozdílem v síle účinků různých druhů záření na tkáně, bylo zavedeno označení ekvivalentní dávka záření. Ekvivalentní dávka absorbovaného záření je množství záření přijatého tělem, vypočtené vynásobením absorbované dávky a specifického faktoru zvaného relativní faktor biologické účinnosti (RBE). Často se však také označuje jako faktor kvality.
Vstřebané dávkové jednotky ekvivalentního typu se měří v SI, konkrétně sieverty (Sv). Jeden Sv se rovná odpovídajícídávka jakéhokoli záření, které je absorbováno jedním kilogramem tkáně biologického původu a způsobí účinek rovný účinku 1 Gy záření fotonového typu. Rem - používá se jako mimosystémový měřící indikátor biologické (ekvivalentní) absorbované dávky. 1 Sv odpovídá stovce remů.
Účinná dávková forma
Efektivní dávka je ukazatel velikosti, který se používá jako míra rizika dlouhodobých účinků expozice člověka, jeho jednotlivých částí těla, od tkání po orgány. To zohledňuje jeho individuální radiosenzitivitu. Absorbovaná dávka záření se určitým váhovým faktorem rovná součinu biologické dávky v částech těla.
Různé lidské tkáně a orgány mají různou citlivost na záření. Některé orgány mohou mít větší pravděpodobnost vzniku rakoviny než jiné při stejné hodnotě absorbovaného dávkového ekvivalentu, například štítná žláza má menší pravděpodobnost vzniku rakoviny než plíce. Člověk tedy používá vytvořený koeficient radiačního rizika. CRC je prostředek pro stanovení dávky i-iontu ovlivňujícího orgány nebo tkáně. Celkový ukazatel stupně ovlivnění organismu efektivní dávkou se vypočítá vynásobením čísla odpovídající biologické dávce CRC konkrétního orgánu, tkáně.
Koncept kolektivní dávky
Existuje koncept skupinové absorpční dávky, což je součet individuálních hodnot efektivní dávky u konkrétní skupiny subjektů po určitou dobumezera. Výpočty lze provádět pro jakákoli sídla, až po státy nebo celé kontinenty. Za tímto účelem vynásobte průměrnou efektivní dávku a celkový počet subjektů vystavených záření. Tato absorbovaná dávka se měří pomocí man-sievert (man-Sv.).
Kromě výše uvedených forem absorbovaných dávek existují také: závazek, prahová, kolektivní, preventabilní, maximální přípustná, biologická dávka záření typu gama-neutron, smrtelné minimum.
Síla expozice a jednotky měření
Ukazatel intenzity ozáření - náhrada specifické dávky pod vlivem určitého záření za dočasnou měřicí jednotku. Tato hodnota je charakterizována rozdílem dávky (ekvivalentní, absorbované atd.) dělené jednotkou času. Existuje mnoho účelových jednotek.
Absorpovaná dávka záření je určena vzorcem vhodným pro konkrétní záření a typem absorbovaného množství záření (biologické, absorbované, expoziční atd.). Existuje mnoho způsobů, jak je vypočítat, založené na různých matematických principech a používají se různé jednotky měření. Příklady jednotek měření jsou:
- Integrální pohled – šedý kilogram v SI, mimo systém se měří v rad gramech.
- Ekvivalentní forma - sievert v SI, měřeno mimo systém - v rems.
- Pohled expozice - coulomb-kilogram v SI, měřeno mimo systém - v roentgenech.
Existují další jednotky měření odpovídající jiným formám absorbované dávky záření.
Závěry
Analýzou těchto článků můžeme dojít k závěru, že existuje mnoho typů nejvíce ionizujících emisí a forem jejich dopadu na živé a neživé látky. Všechny jsou měřeny zpravidla v soustavě jednotek SI a každý typ odpovídá určité systémové a nesystémové měřicí jednotce. Jejich zdroj může být nejrozmanitější, přírodní i umělý, a samotné záření hraje důležitou biologickou roli.
