Эквивалентная доза

Шаблон:Физическая величина Эквивале́нтная до́за (Шаблон:Math, Шаблон:Math) характеризует биологический эффект облучения организма ионизирующим излучением.

Эквивалентная доза равна поглощённой дозе в ткани или органе, умноженной на взвешивающий коэффициент данного вида излучения Шаблон:Math, отражающий способность излучения повреждать ткани организма:

$H_{T,R}=W_R{D}_R,$

где $H_{T,R}$ — эквивалентная доза,

$W_R$ — взвешивающий коэффициент излучения.

$D_R$ — поглощённая доза.

При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения.

$H_{T,R}=\sum _R^{}{W}_R{D}_R.$

Взвешивающий коэффициент гамма-излучения для биологической ткани по определению принимается равным единице, поэтому эквивалентная доза при облучении гамма-излучением численно равна поглощённой дозе. Взвешивающий коэффициент рентгеновского излучения, бета-частиц и мюонов также принимается равным единице. Согласно рекомендациям МКРЗ, взвешивающий коэффициент протонов и заряженных пионов равен 2, а альфа-частиц, осколков деления и тяжёлых ионов — 20. Взвешивающий коэффициент для нейтронов задан непрерывным спектром и определяется в зависимости от их кинетической энергии Шаблон:Math:

• для Шаблон:Math < 1 МэВ: $W_R=2,5+18,2\cdot \exp (-\frac{{\ln }^2{E}_n}{6}),$
• для Шаблон:Math от 1 до 50 МэВ: $W_R=5,0+17,0\cdot \exp (-\frac{{\ln }^2(2E_n)}{6}),$
• для Шаблон:Math > 50 МэВ: $W_R=2,5+3,25\cdot \exp (-\frac{{\ln }^2(0,04\cdot E_n)}{6})$

(в этих формулах Шаблон:Math выражена в МэВ)Шаблон:Sfn. Для низкоэнергетичных нейтронов (Шаблон:Math менее Шаблон:Nobr) Шаблон:Math равен 2,5. Максимальный взвешивающий фактор 20,7 достигается для энергии нейтронов Шаблон:Nobr.

Взвешивающий фактор для нейтронов в зависимости от их кинетической энергии. Взвешивающий фактор, рекомендованный в настоящее время Международной Комиссией по радиационной защитеШаблон:Sfn, обозначен как ICRP 103

В Международной системе единиц (СИ) эквивалентная доза измеряется (также как и поглощённая доза) в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), то есть эквивалентная и поглощённая дозы имеют одинаковую размерность. Однако единица измерения эквивалентной дозы имеет специальное название — зиверт (Зв, Sv), отличающееся от единицы измерения поглощённой дозы, имеющей название грей.

Используется также внесистемная единица эквивалентной дозы — бэр (аббревиатура от «биологический эквивалент рентгена», англ. rem (roentgen equivalent man). Шаблон:Nobr.

Скорость накопления эквивалентной дозы называется мощностью эквивалентной дозы и измеряется в Зв/с (а также в Зв/час, Зв/год и т. д.). Например, среднемировая мощность эффективной дозы, накапливаемая при облучении от естественных источников на душу населения, равна Шаблон:NobrШаблон:Sfn.

Эквивалентная доза не учитывает различную биологическую чувствительность органов и тканей к облучению. Дополнительный учёт этого фактора приводит к более сложной концепции эффективной дозы.

См. также

• Керма

Литература

• Шаблон:Публикация
• Ярмоненко С. П., Вайнсон А. А. Радиобиология человека и животных: Учеб. пособие. — М.: Высшая школа, 2004.
• Практикум по ядерной физике. — М.: Изд-во МГУ, 1980.
• Широков Ю. М., Юдин Н. П. Ядерная физика. — М.: Наука, 1980.
• Шаблон:Публикация