ДОЗА


ДОЗА
ДОЗА

       
(от греч. dosis — доля, порция, приём) излучения, энергия ионизирующего излучения, поглощённая облучаемым в-вом и рассчитанная на единицу его массы (поглощённая доза). Поглощённая энергия расходуется на нагрев в-ва и на его хим. и физ. превращения. Величина Д. зависит от вида излучения, энергии его ч-ц, плотности их потока и от состава облучаемого в-ва. Это объясняется разл. процессами вз-ствия ч-ц и фотонов с эл-нами и атомами в-ва (см. ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ, РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ). При прочих равных условиях Д. тем больше, чем больше время облучения, т. е. Д. накапливается со временем. Д., отнесённая к единице времени, наз. мощностью Д.
Единица поглощённой Д. в системе единиц СИ — грэй (Гр). Широко распространена внесистемная единица рад: 1 рад=10-2 Гр. Мощность дозы измеряется в Гр/с, Гр/ч и т. п.
Экспозиционная доза — Д. рентгеновского и g-излучений, определяемая по ионизации воздуха. Она определяется как отношение суммарного заряда всех ионов одного знака SQ, созданных в воздухе, при полном торможении вторичных эл-нов и позитронов, образующихся в элем. объёме, к массе воздуха Dm в этом объёме: D0=SQ/Dm. Экспозиц. Д. с хорошей точностью пропорциональна керме. Единица экспозиц. Д. в системе СИ — Кл/кг. Экспозиц. Д. в 1 Кл/кг означает, что суммарный заряд всех ионов одного знака, образованных в 1 кг воздуха, равен 1 Кл. Устаревшей внесистемной единицей явл. рентген: 1 Р=2,57976•10-4 Кл/кг, что соответствует образованию 2,08•109 пар ионов в 1 см3 воздуха (при 0°С и 760 мм рт. ст.). На создание такого кол-ва ионов необходимо затратить энергию, равную 0,114 эрг/см3 или 88 эрг/г. Т. о., 88 эрг/г — энергетич. эквивалент рентгена. По величине экспозиц. Д. можно рассчитать поглощённую Д. рентгеновского и g-излучений в любом в-ве, зная состав в-ва и энергию фотонов.
Эквивалентная доза. При облучении живых организмов, в частности человека, возникают биол. эффекты, величина к-рых при одной и той же поглощённой Д. различна для разных видов излучения. Т. о., знание поглощённой Д. недостаточно для оценки радиац. опасности. Принято сравнивать биол. эффекты, вызываемые любыми ионизирующими излучениями, с эффектами от рентгеновского и g-излучений. Коэфф., показывающий во сколько раз радиац. опасность в случае хронич. облучения человека (в сравнит. малых Д.) для данного вида излучения выше, чем в случае рентгеновского излучения при одинаковой поглощённой Д., наз. коэффициентом качества излучения (К). Для рентгеновского и g-излучений K=1. Для всех др. ионизирующих излучений К устанавливается на основании радиобиол. данных. Все эти величины используются при установлении норм радиац. безопасности и регламентированы. Коэфф. качества может быть разным для разл. энергий одного и того же вида излучения. Напр., для тепловых нейтронов K=3, для нейтронов с энергией ?п=0,5 МэВ K=10, а для ?п = 5МэВ K=7. Коэфф. К зависит от линейной передачи энергии L?.
Для интерполяции значений К можно пользоваться ф-лой: K=0,8+0,16 L?.
Эквивалентная Д. Н определяется как произведение поглощённой Д. на коэфф. качества излучения: H=DK. Эквив. Д. может измеряться в тех же единицах, что и поглощённая. Существует спец. единица эквивалентной Д.— бэр, эквивалентная Д. в 1 бэр соответствует поглощённой Д. в 1 рад при K=1. Единица эквивалентной Д. СИ — зиверт (Зв). При воздействии неск. видов излучения эквивалентная Д. H=SKiDi.
Естеств. источники ионизирующих излучений (космические лучи, естеств. радиоактивность почвы, воды и воздуха, а также радиоактивность, содержащаяся в теле человека) создают на территории СССР мощность эквивалентной Д. порядка 40—200 мбэр в год. Эквивалентная Д. в 4— 5 Зв, полученная человеком за короткое время при тотальном облучении тела, может привести к смертельному исходу, однако такая же Д., полученная в течение всей жизни, не приводит к видимым изменениям. Диапазон Д. при локальных терапевтич. облучениях в онкологии = до 10 Гр за 3—4 нед. Измерение Д. осуществляется дозиметрическими приборами.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

ДОЗА

излучения - энергия ионизирующего излучения, поглощённая облучаемым веществом и рассчитанная на единицу массы (поглощённая доза). Д. является мерой радиац. воздействия. Поглощённая энергия расходуется на нагрев вещества и на его физ. и хим. превращения. Величина Д. зависит от вида излучения, его интенсивности, энергии его частиц, времени облучения, а также от состава облучаемого вещества. В процессе облучения Д. со временем накапливается. Приращение Д. в единицу времени наз. мощностью Д. Мощность Д. может быть непостоянна во времени. Доза D за время облучения t связана с Р(t) - мгновенным значением мощности Д.- соотношением:
005_024-5.jpg
Поглощённая Д. в общем случае неравномерно распределена в веществе. Поглощённую энергию DE в нек-ром объёме, содержащем вещество массой Dm, можно представить в виде: 005_024-6.jpgгде E вх - энергия всех частиц, входящих в данный объём, E вых - энергия всех частиц, выходящих из него, E0 - энергия всех частиц, испускаемых источником, находящимся внутри данного объёма (напр., радионуклидами). Разность между E вх и E вых равна притоку энергии в данный объём:
005_024-7.jpg
где I - вектор потока энергии через единицу площади поверхности, охватывающей данный объём, за время формирования Д., IdS - результирующий "вынос"энергии через элементарную площадку dS. Поглощённая Д. в точке внутри данного объёма:
005_024-8.jpg
Здесь r - плотность вещества,
005_024-9.jpg
Если формирование Д. происходит за счёт электронов, возникающих в результате взаимодействия фотонов с веществом, а др. источников электронов нет, то К в(1) - начальная энергия всех электронов, освобожденных фотонами, рассчитанная на единицу массы вещества ( керма), I- вектор потока энергии; D=K при divI=0. Условие divI=0 соответствует т. н. электронному равновесию, при к-ром энергия всех электронов, вошедших в рассматриваемый объём, равна энергии всех электронов, вышедших из него, а поглощённая энергия излучения в этом объёме равна суммарной кинетич. энергии электронов, освобождённых в его пределах фотонами (справедливо, если пренебречь потерями энергии электронов на тормозное изл учение). Формирование дозы определяется физ. процессами, связанными с взаимодействием излучения с веществом.
005_024-10.jpg
Схема преобразования энергиифотонов (волнистые линии) вэнергию электронов (прямыелинии).Для эл.-магн. (фотонного) излучения Д. зависит от ат. номера Z элементов, составляющих вещества: чем выше Z, тем больше поглощённая Д. В результате при одинаковых условиях облучения Д. в тяжёлых веществах больше, чем в лёгких. Связано это с тем, что фотоны взаимодействуют с электронной оболочкой атомов. Чем выше Z, тем больше электронов в единице массы вещества и, следовательно, больше возникает актов передачи и поглощения энергии. Для двух веществ, различающихся по Z, Д. фотонного излучения D1 и D2 связаны между собой соотношением:
005_024-11.jpg
Здесь mk1 и mk2 наз. коэф. передачи энергии, являются частью коэф. ослабления интенсивности излучения, характеризующей преобразование эл.-магн. энергии в кинетич. энергию электронов в элементарных актах взаимодействия (см. Гамма-излучение, Рентгеновское излучение). Нейтроны взаимодействуют с ядрами атомов. Для них поглощённая Д. определяется ядерным составом вещества, и характер взаимодействия с ядрами существенно зависит от энергии нейтронов. Для живой ткани поглощённая Д. формируется преим. в результате взаимодействия нейтронов с ядрами С, Н, О и N; ф-ла условной тканевой "молекулы" для мягких тканей живого организма имеет вид (C5H40O18N)x. Для тепловых нейтронов наиб, значение при формировании тканевой Д. имеют 2 ядерные реакции - радиационный захват нейтронов ядрами водорода 1H (n, g)2H и реакция 14N (n, p)14C. Возникающие при радиац. захвате фотоны с энергией 2,23 МэВ дают существ, вклад в Д. В реакции на N возникают протоны с энергией 0,62 МэВ и образуется радиоакт. 14 С (вклад в Д. к-рого незначителен). Нейтроны с энергией ~1 кэВ замедляются в теле человека до тепловых энергий. Д., обусловленная передачей энергии в упругих взаимодействиях при замедлении нейтронов, примерно на порядок меньше, чем Д., обусловленная вторичным излучением, возникающим при захвате тепловых нейтронов. <Осн. процесс, определяющий Д. быстрых нейтронов (0,5-10 МэВ) в живой ткани,- упругое рассеяние; приэтом на долю протонов отдачи приходится 70-80% всей поглощённой энергии. Часть быстрых нейтронов в живом организме замедляется до тепловых скоростей, поэтому суммарная Д. обусловлена как упругими взаимодействиями нейтронов с ядрами, так и Д. от тепловых нейтронов. Относит. вклад тепловых нейтронов в суммарную Д. невелик ц уменьшается с ростом энергии первичных быстрых нейтронов. Так, для нейтронов с энергией 1 МэВ часть общей Д. в живом организме, связанная с тепловыми нейтронами, ~11%. Для нейтронов промежуточных энергий (1-500 кэВ) Д. в живой ткани формируется как в результате упругого рассеяния, так и в результате ядерных реакций. Характерная особенность нейтронов промежуточных энергий - наличие резонансных пиков сечения взаимодействия нейтронов с ядрами нек-рых элементов ткани (см. Нейтронная спектроскопия, Нейтронная физика). В случае потока заряж. частиц (электронов, a-частиц и др.) Д. зависит от их т. н. линейной передачи энергии (ЛПЭ), к-рая равна энергии заряж. частицы, переданной веществу на ед. длины её пути. Для моноэнергетич. потока заряж. частиц, ЛПЭ к-рых равна L, Д. за время t связана с плотностью потока частиц j соотношением:D = Ljt.Поглощённая Д. измеряется в системе СИ в греях (Гр), 1 Гр равен энергии в 1 Дж, поглощённой массой в 1 кг. На практике распространена внесистемная единица Д. - рад,1 рад=10-2 Дж/кг=10-2 Гр. <Экспозиционная доза - мера ионизац. действия эл.-магн. излучения в воздухе. Она определяется как отношение суммарного заряда всех ионов одного знака SQ, созданных в воздухе вторичными частицами (электронами и позитронами, образующимися в элементарном объёме при полном их торможении), к массе Dm воздуха в атом объёме:005_024-12.jpgЭкспозиц. Д. пропорц. керме (сумме нач. кинетич. энергии всех вторичных заряж. яастиц на единицу массы воздуха).Экспозиц. Д. в СИ измеряется в Кл/кг, D э=1Кл/кг соответствует тому, что электроны и позитроны, освобождённые в 1 кг атм. воздуха в первичных актах поглощения и рассеяния фотонов, образуют при полном торможении в воздухе ионы с SQ=1 Кл. В условиях электронного равновесия при D э=1 Кл/кг ионы с SQ = 1 Кл образуются в 1 кг воздуха. На этом основано измерение экспозиц. Д. <Распространённой внесистемной единицей экспозиц. Д. является рентген (Р); 1 Р=2,58.10-4 Кл/кг. Это соответствует образованию 2,08.109 пар ионов в 1 см 3 воздуха (при 0 °С и 760 мм рт. ст.). На создание такого кол-ва ионов необходимо затратить энергию 0,114 эрг/см 3=88 эрг/г. Т. о., 88 эрг/г - энергетич. эквивалент 1 Р. Зная атомный состав вещества, ср. анергию ионизации и энергетич. спектр излучения, по величине экспозиц. Д. можно рассчитать поглощённую Д. рентг. и g-излучений в любом веществе. <Относительная биологическая эффективность. Поглощение энергии излучения является первопричиной последующих процессов, к-рые в конечном итоге приводят к наблюдаемым физ.-хим. изменениям вещества. При облучении живых организмов, в частности человека, могут возникать биол. неблагоприятные последствия, к-рые определяют т. н. уровень радиационной опасности. <Для данного вида излучения радиац. индуцированные эффекты во мн. случаях оказываются пропорц. поглощённой энергии излучения. Это позволяет считать поглощённую Д. их мерой. Однако при одной и той же поглощённой Д. в тканях живого организма биол. эффект оказывается различным для разных вядов излучения. Напр., нек-рые виды биол. реакций длябыстрых нейтронов проявляются в 10 раз сильнее, чем для рентг. излучения. Т. о., знание поглощённой Д. недостаточно для оценки радиац.-индуцированного эффекта. Биол. эффекты, индуцируемые любым видом ионизирующего излучения, принято сравнивать с биол. эффектами, возникающими в поле рентг. излучения с граничной энергией фотонов E=250 кэВ, принимаемого за образцовое. Это сравнение определяет понятие относительной биол. эффективности:
005_024-13.jpg
где Dx - Д. данного вида излучения, D0 - Д. образцового излучения, при к-ром наблюдаемый биол. эффект такой же. Для оценки степени радиац. опасности при хронич. облучении вместо ОБЭ используют т. и. коэф. качества излучения k. Он показывает, во сколько раз радиац. опасность в случае хронич. облучения человека (при сравнительно малых Д.) для данного вида излучения выше, чем в случае образцового излучения при одинаковой поглощённой Д. Коэф. качества является регламентированной величиной ОБЭ, устанавливаемой на основании медико-биол. данных. Для эл.-магн. излучения k=1, для тепловых нейтронов k=3, для нейтронов с энергией E=0,5 МэВ k=10, a для E= 5 МэВ k=7. На основании зависимости ОБЭ от ЛПЭ устанавливаются значения k для разл. диапазонов ЛПЭ (табл. 1).
Табл. 1.-Значения k, рекомендованные Национальной комиссией по радиационной защите в зависимости от L
005_024-14.jpg
Для интерполяции значений k можно пользоваться ф-лой: k=0,8+0,16 L.
Эквивалентная доза. Мерой ожидаемой радиац. опасности при облучении живых организмов служит эквивалентная Д.:H = kD. Единицей эквивалентной Д. в СИ наз. зиверт (Зв), 1 Зв = 1 Дж/кг. В практике распространена внесистемная единица - бэр, 1 бэр=10-2 Зв. <Естеств. фон ионизирующего излучения (космич. лучи, радиоактивность почвы, воды, воздуха и т. д.) создаёт в среднем мощность эквивалентной Д. 0,125 сЗв в год. Эквивалентная Д. H>4 Зв, полученная в короткое время при тотальном облучении тела, может привести к смертельному исходу (если не принимать спец. медицинских мер). Однако такая же эквивалентная Д., полученная человеком равномерно в течение всей его жизни, не приводит к видимым изменениям в состоянии здоровья. Мощность эквивалентной Д. 5 сЗв в год считается допустимой при профессиональном облучении в течение 50 лет без опасности как для здоровья самого человека, так и для последующих поколений. Эквивалентные Д., применяемые в терапевтич. целях при местном облучении отд. органов или тканей, могут составлять десятки Зв. <При облучении организма отд. органы и ткани вносят разл. вклад в ожидаемый биол. эффект на уровне всего организма; для одной и той же ср. поглощённой Д. в поле одного и того же излучения радиобиол. эффектоказывается зависящим от распределения Д. по органам и тканям. В этом случае мерой неблагоприятных последствий облучения может служить эфф. эквивалентная Д.:005_024-15.jpgгде Hi- эквивалентная Д. в i -м органе или ткани; Wi - коэф., определяющий вклад данного органа или ткани в неблагоприятные последствия для организма при его равномерном облучении: SWi=1 (табл. 2).
Табл. 2. -Значения Wi для различных органов и тканей, рекомендованные Международной комиссией по радиологической защите
005_024-16.jpg
Коллективные дозы. На практике возникает необходимость оценивать меру воздействия и меру ожидаемого эффекта при облучении больших групп людей на популяционном уровне. Для этих целей применяют коллективные (поглощённую и эквивалентную) Д. Коллективная Д. за интервал времени от t1 до t2:
005_024-17.jpg
где f(Р t) - распределения облучаемых лиц по мощности Д. в момент времени t, n0 - полное число облучаемых людей. Т. к. f(Р t) зависит от времени, то коллективная Д. учитывает как общее число облучённых лиц, так и динамику индивидуальных Д. Ф-ла (2) определяет либо коллективную поглощённую, либо коллективную эквивалентную Д. в зависимости от того, какой смысл придаётся Р t.Разновидностью коллективной Д. является т. н. ожидаемая (парциальная) Д. Dks, к-рую можно ожидать за бесконечно большое время в результате к.-л. конкретного события (напр., ядерной аварии). При наличии неск. событий полная ожидаемая Д. равна сумме парциальных. Ожидаемая Д.:
005_024-18.jpg
где Р kS(t) - парциальная коллективная мощность Д. в момент t. Коллективная Д. выражается в человеко-Гр, коллективная эквивалентная Д.- в человеко-Зв. Профессиональная доза - эквивалентная Д., сформированная в конкретном органе или живой ткани в течение 50 лет с момента однократного поступления внутрь организма радиоакт. вещества (50 лет соответствуют продолжительности трудовой деятельности):
005_024-19.jpg
Здесь Р э- мощность эквивалентной Д. в момент времени поступления радиоактивности в организм. Изменение Р э(t )во времени должно учитывать как скорость распада радиоакт. вещества, так и скорость его биол. выведения из организма (измеряется в Зв). Лит.: Иванов В. И., Курс дозиметрии, 4 изд., М., 1988; Нормы радиационной безопасности НРБ-76 и ОСП-72, 80, 2 изд., М., 1981; Иванов В. И., Машкович В. П., Центер Э. М., Международная система единиц (СИ) в атомной науке и технике, М., 1981; Радиационные величины и единицы. Доклад 33 МКРЕ, пер. с англ., под ред. И. Б. Кеирим-Маркуса, М., 1985. В. II. Иванов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Синонимы:

Смотреть что такое "ДОЗА" в других словарях:

  • Доза — основная мера экспозиции, характеризующая количество химического вещества, воздействующее на организм. Источник: Р 2.1.10.1920 04: Руководство по оценке риска д …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ДОЗА — (франц. dose, от греч. dosis, от dodomi даю). Количество лекарства, которое дается больному в один прием. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ДОЗА величина приема лекарства за один раз. Полный словарь… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • доза — ы, ж. dose f., нем. Dose <лат. dos <гр. dosis дар, даяние. 1. Количество лекарства, назначаемое на один прием. Сл. 18. <Доктор > хочет ей дать на всю полную дозу (прием) известнаго от глистов лекарства. Фонвизин Письма 413. Не вести ж …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • доза — Доля, дача, порция, порцион, прием, рацион. Лошадиная доза.. Ср. . См. величина, еда, порция, часть лошадиная доза... .. Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. доза доля, часть,… …   Словарь синонимов

  • Доза — Доза, от др. греч. δόσις порция, приём (синонимы: порцион, доля, рацион): Доза вещества величина однократного либо суммарного приёма вещества (лекарства в медицине, яда в токсикологии) Доза облучения поглощённое живым существом или иным объектом… …   Википедия

  • ДОЗА — ДОЗА, дозы, жен. (франц. dose) (книжн.). Определенное количество лекарства для употребления в один прием (мед.). Уменьшить дозу. Смертельная доза. || перен. Некоторое количество. Глупость нестерпима даже в небольших дозах. Толковый словарь… …   Толковый словарь Ушакова

  • ДОЗА — ДОЗА, ы, жен. Точно отмеренное количество, мера чего н. Принимать лекарство небольшими дозами. Д. излучения (количество энергии ионизирующего излучения; характеристика радиационной опасности). Д. иронии (перен.). • Лошадиная доза (разг. шутл.) об …   Толковый словарь Ожегова

  • доза — ДОЗА, ы, ж. 1. Обычное количество спиртного, выпиваемое кем л. Это моя доза. Больше дозы на грудь не беру (не пью). Принять дозу (выпить). 2. Стакан. 3. Пинок, удар (обычно ногой по заду нагнувшемуся человеку). Влепить дозу ударить …   Словарь русского арго

  • ДОЗА — (от греч. dosis порция, прием), количество вещества, выведенное или поступившее в организм. Термин “поглощение” более предпочтителен по сравнению с термином “доза”, поскольку чрезвычайно трудно измерить дозу воздействующего вещества, в то время… …   Экологический словарь

  • доза — излучения; доза Энергия излучения, предназначенная для передачи или переданная веществу и рассчитанная на единицу массы этого вещества …   Политехнический терминологический толковый словарь

Книги

  • Доза, Алиса Истомина. Осторожно прикасайтесь к этой книге. «Доза» – роман-ожог. Это дневник поколения, которое никто не смог уберечь от беды только потому, что не пытался. Реальность в «Дозе» мало развивается, но… Подробнее  Купить за 89.9 руб электронная книга
Другие книги по запросу «ДОЗА» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.