Еквивалентната доза 1
Концепцията на еквивалентни дози се прилагат поради факта, че различните видове йонизиращо лъчение дори при равни абсорбирани дози предизвикват различни биологични ефекти.
Ефективността на биологичното действие на радиация зависи от загуба на енергия на частиците на единица дължина път DE / DX. който се нарича "линеен трансфер на енергия" (да). Изразено математически ДА отбелязва като L:
Големината на наем в КЕВ / микрона зависи от плътността на веществото. Когато разделяне LET плътност вещество при стайна получи стойността на L / R, който е независим от плътност. Тази стойност се означава също като LPE или спиране способността на веществото, и тя се измерва в MeV / cm 2 х г -1. Както може да се види от определението, степента на LET характеризира разпределението на енергия се предава частици вещество по пистата.
Знаейки LET, може да се определи средният брой на йони, получени за единица път на частицата. За това е необходимо да се разделят на стойността на LPE на количеството енергия, необходима за да се образува една йонна двойка (W). съотношение L / W се нарича линейна плътност на йонизация (ABI). Точната стойност на W тъкани е неизвестен. За газове стойността на W е около 34 ЕГ. Ето защо, за газ:
LPI = LLE / 34 (м йонни двойки по пътя).
Колкото по-висока Нека стойност, частицата повече енергийни резерви на единица разстояние, плътен създава йони са разпределени по пистата.
Приблизителни стойности за LPI различни видове радиация
За рентгенова и гама-лъчи LPI е за десетки или стотици йонни двойки на mm път 1 във вода.
За # 8209; радиация - LPI хиляди двойки йони.
Облъчването на клетки с йонизиращо лъчение стойност доза абсорбира само показва средната стойност на енергията, предадена от облъчени система. На плътността на йонизация в microvolumes вещество, например в клетка, клетъчна органел или макромолекули на може да се съди от LLE. Ако подвижна йонизация на частиците произвежда значително отдалечени един от друг, вероятността за поява на няколко йони в макромолекулата, субклетъчни органели или цели клетки е относително малък. Обратно, когато йонизация действа последвани непрекъснато заедно писта на частиците, може да се очаква възникване на много йони в субклетъчна структура, като два допълващи се части на йонизация в ДНК молекулата двуверижна. Биологичните последици от нараняване (йонизация) на двете ДНК вериги за клетки значително доловими от разрушаването на част от ДНК спирала, като същевременно се запази целостта на комплементарна верига. Тъй като с увеличаване на линейна плътност увеличава вероятността за йонизация е такъв "двойно верижния сегмент", е ясно, че plotnoioniziruyuschie частици (високо Нека) трябва да бъде значително по-ефективен хит на ДНК и свързаните клетъчни функции в redkoioniziruyuschee радиация.
В различни биологични обекти и radiobiological различни ефекти (смъртоносно действие на радиация, различни дългосрочни ефекти като поникване лъчи катаракта и злокачествени заболявания, намаляване на живот) се провежда сравнение на ефективността на различни видове йонизиращи частици. Биологичната ефективност на различни видове радиация обикновено се сравнява спрямо стандартната радиация, която се използва като рентгенови лъчи с гранични енергийни лъчи 200 КЕВ.
Коефициент на относителната биологична ефективност (RBE) се определя от отношението
Погълната доза, необходима за получаване на даден биологичен ефект, когато са изложени на рентгенови лъчи от 200 КЕВ (в greyah)
изследва радиация погълната доза, необходима за получаване на същия биологичен ефект (greyah)
Важно е да се разбере, че конкретните стойности на RBE тип лъчение могат да бъдат различни за различните radiobiological ефекти (например на критерий клетъчно оцеляване - един RBE стойности, според критерия на злокачествена трансформация на клетки - други стойности на RBE, съгласно критерия за образуване на катаракта - трети стойности RBE т.н.) ,
Сега, след толкова дълго влизане нека накрая, определянето на еквивалентната доза.
еквивалентна доза (НТ, R) за специфичен тип на йонизиращо лъчение R се определя като продукт на средната абсорбира доза DT, R на този тип радиация в орган или тъкан Т на съответстващ на вида на радиация коефициент претегляне WR:
Тегловни коефициенти за различни видове радиация WR (или веднага след като те са били наричани - "качествени фактори" на различни видове радиация) се регулират от стойностите на RBE на различни видове йонизираща радиация, създаден, за да оцени опасностите радиационни за тези видове радиация на хора за появата на нежелани дългосрочни ефекти ( т.е. ефекти в резултат от излагане на относително ниски дози от хронична или кратковременно).
Тежест фактори за различни видове радиация са както следва:
за фотони от всяка енергия (т.е., рентгенови и гама # 8209; радиация) се приема за 1,
за електрони от всички енергийни източници - 1,
за неутрони на енергия по-малко от 10 КЕВ - 5,
от 10 до 100 КЕВ КЕВ - 10,
от 100 до 2 КЕВ MeV - 20,
2 MeV до 20 MeV - 10,
20 MeV - 5,
за протони с енергия на 2 MeV (различни от протон откат) - 5,
алфа # 8209; частици, делене фрагменти и тежки ядра - 20.
Действието на смесения радиация D.e.i.i. НТ се определя като сумата от еквивалентни дози радиация засяга видове:
Unit D.e.i.i. В SI - сиверт (Св).
Общата Units DE - REM (рентген еквивалент) (или еквивалентно - REM - еквивалент медицинска рентгенова).
Връзката между тези блокове, както следва: 1 Св = 100 REM.
1 Св - еквивалентната доза на всеки вид йонизиращо лъчение, който произвежда същия биологичен ефект като абсорбираната доза от 1 Gy рентгенови или гама лъчи.
Еквивалентната доза равна на 1 Св се генерира, когато средната погълната доза в орган или тъкан, за да бъде 1 / WR Gy.
По този начин, например, # 8209; еквивалентната доза радиация, равно на 1 Св се генерира при погълната доза на 1/20 = 0.05 Gy, Gy.
Важно е да се помни, че концепцията за еквивалентната доза е свързано, на първо място, само на лицето (не може да се говори за еквивалентна доза за други биологични обекти).
А, # 8209; на второ място, само по отношение на далечни нежелани ефекти (т.е. ефекти, произтичащи от излагане на относително ниски дози от хронична или кратка експозиция). защото дадени тегловни коефициенти за различни видове радиация са само на такива ефекти.
Ефективната доза (Е) на йонизиращо лъчение - стойността се използва като мярка на риска от дългосрочни ефекти на излъчване на всички от човешкото тяло и неговите отделни тъкани и органи на базата на чувствителността на различни тъкани и органи за появата на тези стохастични ефекти на радиация. Тя се определя като сумата от дозата HT еквивалент в Т тъкани и органи на съответните тегловни коефициенти за тъканна и органна WT:
WT предназначен за отчитане на различни чувствителността на различни органи и тъкани, за появата на тези стохастични ефекти на радиация. Те представляват относителния принос на различни органи или тъкани в общия риск (вероятността) на възникване на стохастични ефекти в целия организъм за равномерно облъчване на тялото. Следните стойности тегл взети в различни органи и тъкани. половите жлези - 0.20; червен костен мозък - 0.12; дебелото черво - 0.12; Малко тегло - 0,12; стомаха - 0.12; мехур - 0.05; на гърдата - 0.05; черен дроб - 0.05; хранопровод - 0.05; щитовидната - 0.05; Кожи - 0,01; клетки на костни повърхности - 0.01; останалите (надбъбречните жлези, мозъка, респираторен ekstratorokalny отдел, тънките черва, бъбреци, мускул, панкреас, далак, тимус, матката) - 0,05.
Единици D.e.i.i. съвпада с единици еквивалентната доза (в система SI - Св, извън системата единица - REM). Въвеждане на концепцията D.e.i.i. поради необходимостта от оценка на риска и сравнение на отдалечени неблагоприятни последици за единно и нееднакво облъчване на различни случаи на човешкото тяло. С равномерно облъчване на човешкото тяло D.e.i.i. Това е еквивалентно на доза, като В този случай НТ еквивалентна доза във всяка тъкан и органи на същите, както и.
[1] Един елементарен обем на средата - най-малък обем от средата, която се възприема като единна.