Transcript Dozimetrija jonizirajućeg zračenja

DOZIMETRIJA JONIZIRAJUĆEG
ZRAČENJA
Dozimetrija jonizirajućeg zračenja je postupak mjerenja energije,
koju jonizirajuće zračenje preda ozračenom tijelu. Stepen jonizacije i
štetnih bioloških efekata zavisi od količine energije koju apsorbuje
ozračeno ljudsko tijelo .
Doze su veličine kojima se izražava energija apsorbovanog
zračenja u ljudskom tijelu.
Apsorbovana doza D je mjera povečanja unutrašnje energije po
jednom kilogramu tkiva:
dE
J
D=
(Gy 
)
dm
kg
gdje je dE energija apsorbiranog zračenja u tijelu mase dm.
Integralna apsorbovna doza Di je ukupna energija apsorbovnog
zračenja u ozračenom tijelu mase m
Di=D m (J).
Apsorbovna doza se teško mjeri jer je promjena unutrašnje
energije sistema koju ona uzrokuje i odgovarajuća promjena
temperature veoma malena, čak i kada se radi o smrtonosnoj
apsorbovanoj dozi.
Zato se uvodi ekspoziciona doza.
Ekspoziciona doza X je mjera jonizacije koju fotonsko
zračenje uzrokuje u zraku mase 1kg pri normalnim uslovima.
dq
X
dm
dq ukupan naboj svih jona istog znaka nastalih jonizacijom suhog
zraka mase dm pri normalnim uslovima. Jedinica za ekspozicionu
dozu u SI je C/kg.
Veza izmedju ekspozicione i apsorbovane doze je:
D  fX
f zavisi od energije fotona jonizirajućeg zračenja i vrsti ozračenog
tkiva (energiji jonizacije materijala, f ~Ai /e)
U suhom zraku apsorbovanoj dozi od 1Gy odgovara ekspoziciona
doza od 0,26 C/kg.
Efekat jonizirajućeg zračenja na organizam ne zavisi samo od
veličine apsorbovane ili ekspozicione doze već i od vremena
boravka organizma u polju zračenja. Nije svejedno da li jedna
osoba prima određenu dozu u toku jednog sata, dana ili godine.
Zbog toga je uvedena veličina koja se zove brzina doze ili
jačina doze, a koja predstavlja priraštaj doze u jedinici vremena.
Jačina apsorbovane doze :
dD Gy W
D =
(
 )
dt
s
kg
dD priraštaj apsorbovane doze u vremenu dt
jačina doze ≠ jačina jonizirajućeg zračenja
Jačina ekspozicione doze
dX C
A

X=
(
 )
dt kgs kg
dX priraštaj ekspozicione doze za vrijeme dt
Pošto u ozračenom tkivu jednake apsorbovane doze, primijenjene u
toku jednakih vremenskih intervala, različitim vrstama zračenja,
izazivaju različite biološke promjene, uvedena je
ekvivalentna doza:
H = DQN
Ona je dimenzionalno jednaka apsorbovanoj dozi, a izražava se u
sivertima, 1Sv=1J/kg
H = DQN
D - apsorbovana doza,
Q - bezdimenzionalni faktor kvaliteta kojim se izražavaju razlike
u biološkom efektu različitih zračenja.
On ima vrijednosti 1 za fotonska x i  zračenja,
10 za β zračenje,
20 za  zračenje i druge višestruko nabijene čestice,
N - također bezdimenzionalni faktor, obuhvata sve druge
okolnosti pri zračenju, specificiran od strane međunarodne
komisije za radiološku zaštitu (ICRP).
Jačina ekvivalentne doze :
dH

H=
(Sv/s  W/kg )
dt
Za određivanja stepena ozračenosti ljudskog organizma kao cjeline,
uvedena je efektivna ekvivalentna doza :
H e   Wi H i
i
Wi predstavlja "težinski faktor“ za i-ti organ
Hi ekvivalentna doza za i-ti organ
TEŽINSKI FAKTORI Wi
ZA ORGANE ČOVJEKA
ORGAN
Wi
gonade
dojka
crvena krvna zrnca
pluča
tiroidna žlijezda
kosti
ostali organi (zajedno)
0,25
0,15
0,12
0,12
0,03
0,03
0,30
"Težinski faktor" je
vjerovatnoća očekivanog
biološkog efekta u nekom
organu kada je taj organ
ozračen istom dozom
kojom je ozračeno cijelo
tijelo.
Vrijednosti Wi su između 0
i 1 pri čemu je :
W
i
i
1
Maksimalna dozvoljena jačina ekvivalentne doze za čovjeka u
prosjeku iznosi 1,7·10-3 Sv godišnje. Odavde se izuzimaju djeca i
žene u reproduktivnom dobu i u toku trudnoće. Gravidnim
ženama se zabranjuje rad sa izvorima zračenja ili boravak u
neposrednoj blizini izvora zračenja u toku cijelog perioda
trudnoće.