Efectul biologic al razelor X si radiatii nucleare asupra organismului, datorita ionizarea si excitarea atomilor si moleculelor din mediul biologic în care radiația consuma energia. Astfel, ca urmare a acestei interacțiuni este transferată unui organism viu anumită cantitate de energie. O parte din radiația de intrare pătrunde site-urile iradiate (fără absorbție) și acționează pe ea nu are. Prin urmare, cantitatea fizică de bază care caracterizează efectul radiațiilor asupra organismului, este direct proporțional cu cantitatea de energie absorbită. Pentru măsurarea cantității de energie absorbită a introdus conceptul - doza de radiații. Această valoare de energie absorbită pe unitatea de volum (masa) a materialului iradiat.
Astfel: doza de radiații ionizante - o caracteristică a cantității de radiații și a măsura impactul acesteia asupra mediului iradiat sau a obiectelor mediului. In general, doza de radiații ionizante este notată cu D (în varianta română) sau D (varianta în limba latină). Cu toate acestea, ținând cont de modul particular de exprimare a dozei cu mai multă precizie să adere la documentul etichetat „Standarde de siguranță radiații“ (SRS-99).
Doza absorbită (D) - energia radiației absorbită de corpul iradiat (țesut adipos) ionizante pe baza masei unității: D = dE / dm, unde E - radiația de energie, m - masa obiectului.
Sistemul Internațional de Unități (SI), doza absorbită este exprimată în joule per kilogram de greutate - J / kg (Tabelul 1 Aplicații). Această valoare se numește gri (Gy). Iradierea doza umană de 1 Gy - cantitate mare. Este suficient să spunem că LD50 (doza la care ucide 50% dintre animalele experimentale), atunci când extrapolate la om este de aproximativ 4gr. Prin urmare, utilizați uneori o altă unitate nesistemică pentru doza absorbită - rad, în care 1rad = 10 -2 Gy. Glad - se absoarbe doza la care cantitatea de energie absorbită în 1 gram de substanță este de 100 erg indiferent de tipul și nivelul de energie de radiație (tabelul 1 din apendice.).
Distinge doză în aer, pe suprafața (doza pielii) și o adâncime a obiectului iradiat (doză adâncime), focale și integral (absorbția totală) doză.
Doza de expunere. Măsura ionizare direct în partea din spate a țesutului corpului viu este dificil. În acest sens, pentru caracterizarea cantitativă a razelor X și radiații gamma care acționează asupra unui obiect, definește așa-numita D0 doza de expunere. care caracterizează puterea de radiații ionizante în aer. Din doza de expunere prin intermediul unor coeficienți adecvați sunt transferați la doza absorbită de obiectul.
Instalat în unității de măsură a dozei de expunere - pandantiv, menționat la kilogram (Cl • kg -1). În practică și în literatura științifică este o altă comună, non-sistemică, o unitate de doză de expunere - raze X (R). One roentgen - o doză de radiație fotonică, în care I cm3 de aer uscat în procesul de ionizare produce 2,079 • 10 septembrie ion perechi de caractere (sau 1,61 • October 15 ion perechi în aer 1 kg).
Raporturile dintre unitățile dozei de expunere (Tabelul 3 Aplicații): 1R (roentgen 1) = 2,58 • CI • 10 -4 kg -1; 1kl • kg -1 (1 coulomb) = 3,88 • 10 Doza R. Expunerea martie - o dozimetria valoare specifică este utilizată pentru estimarea externă X-ray sau numai # 947; radiații.
Energia de echivalentă dozei de expunere: 1 R = 0,84rad pentru aer, apă și țesuturi biologice 1P = 0,93 - 0,96rad în funcție de energia # 947; -photon. Acest lucru înseamnă că, în cazul în care subiectul este viu într-un anumit spațiu, în care doza de expunere într-un anumit interval de timp valoarea estimată 1R (Roentgen), doza absorbită obținută prin acest obiect să fie estimat la aproximativ 1 rad.
Doza de expunere este corect numai pentru aer - obiect dintr-un punct de vedere practic mai puțin interesante și importante decât obiectele biologice (organe, țesuturi, organisme). În plus, interpretarea dozei de expunere pe obiecte biologice este doar aproximative. În acest sens, doza de expunere în dozimetria modernă nu se recomandă utilizarea în cea mai recentă versiune a SRS-99 acest tip de doză, iar puterea sa nu este menționată. Pe de altă parte, din cauza lungă tradiție în radiologie, biologie și medicină, acest tip de doze de radiații ionizante și a unităților sale comune „raze X“ este folosit destul de larg. De exemplu, doza de fond a nivelului de putere variind în România media furnizate până în prezent în mR / oră.
Doza echivalentă. Se constată că efectul biologic al diferitelor doze de același tip de radiație pe corp diferit. Efectul biologic al iradierii, ceteris paribus este diferit pentru diferite tipuri de radiații, în primul rând pentru că el este determinată nu numai de cantitatea de energie absorbită, dar acest model de distribuție a energiei în obiectul iradiat.
Diferite tipuri de radiații produc ioni cu distribuții spațiale inegale. De exemplu, # 940; -particle care posedă cantități semnificative de dimensiune, masa, taxa de energie și, în comparație cu # 946; -particle se caracterizează prin valori ridicate ale densității liniare de ionizare (ABI) și creează un traseu în tesatura mai multe ioni. La efectul biologic aceeași energie absorbită (doza absorbită) disproporționat va la o densitate mai mare de ionizare.
Pentru a compara efectele biologice cauzate de diferite tipuri de radiatii, folosind conceptul de eficacitate biologică relativă (RBE), care arată de câte ori efectul radiobiologic al acestui tip de radiații este mai mare model de efect radiobiologic de radiații la aceeași doză absorbită:
# 942; - activitate biologică relativă,
Dobr și D - doza absorbită, respectiv, iar prezenta radiație exemplară.
Pentru radiații exemplară ia de raze X, cu o energie de fotoni 200keV. Evident, pentru un model de radiații # 942 = 1 Valoarea RBE depinde în principal de densitatea de ionizare sau mărimea pierderii de energie pe unitatea de lungime a căii particulelor ionizate - figura pierderea de energie liniara (LET). Odată cu creșterea radiației LET crește probabilitatea de deteriorare a țesuturilor biologice și, mai important, capacitatea de a vindeca leziuni reduse. RBE arată, de asemenea, dependența de emisie a vitezei particulelor: cea mai mică viteză, RBE mai mare.
Pentru a determina doza de radiații ionizante cu efectul biologic în practică nu este utilizat eficacitatea biologică relativă și reglementată RBE-index, care este numit un factor de ponderare (WR), iar doza, în acest caz se numește HT doză echivalentă, R. se calculează după cum urmează:
în cazul în care WR - factorul de ponderare pentru R. radiații
DT, R - medie absorbită doza în organ sau țesut T, așa cum o doză echivalentă de radiație se calculează pentru o „medie“ țesut uman.
Coeficienții de ponderare pentru calcularea dozei echivalente (pentru unele forme de radiatie) conform Normei radiatie -99 sunt prezentate în tabelul 3.
Coeficienții de ponderare (WR) pentru tipurile individuale de radiație
atunci când se calculează doza echivalentă (ca NRB-99)
Particulele alfa, fragmente de fisiune, nuclee grele
Notă: Toate valorile se referă la incidentul de radiații pe corp, iar în cazul radiațiilor interne - emise de transformare nucleară
HT doză echivalentă de radiație, R - este doza absorbită organului sau țesutului, înmulțită cu coeficientul de ponderare adecvat pentru acest tip de radiații, și anume coeficient care reflectă capacitatea acestui tip de leziuni tisulare radiatii .. Doza echivalentă ia în considerare diferențele în acțiunea biologică a radiațiilor din specii diferite în funcție de eficacitatea lor biologică relativă. Doza echivalentă în SI exprimată în sievert (Sv). Extrasystematic unitate - rem (echivalent biologic bucuros), 1 rem = 0,01Zv. Un Sv este egal cu o doză echivalentă la care produsul din doza absorbită în compoziția standard a unui țesut biologic, în medie, un factor de ponderare de 1 J / kg.
În cazul în care obiectivul la diferite tipuri de radiații cu factor de ponderare diferit, doza echivalentă este definită ca suma dozelor echivalente pentru aceste tipuri de radiații:
Doza echivalentă efectivă. Diferite țesuturi și organe ale organismelor vii au o sensibilitate diferită la radiații ionizante (tab. 4).
Valorile factorilor de ponderare (WT) sau coeficienții