Головна

Різновиди доз і одиниці їх вимірювання

  1. II. Кутові і лінійні вимірювання.
  2. Акціі.особенності емісії та обігу. Різновиди акцій.
  3. Апаратні засоби вимірювання часу
  4. Апаратура для вимірювання радіаційного забруднення навколишнього середовища
  5. Атмосферний тиск. Прилади для вимірювання атмосферного тиску. Повітряна оболонка Землі і її роль в життєдіяльності людини
  6. Буйкові засоби вимірювання рівня
  7. Літерних позначень ВЕЛИЧИН І ОДИНИЦІ ЇХ ВИМІРЮВАННЯ

Застосування іонізуючих випромінювань в клінічній практиці викликає необхідність кількісної оцінки розподілу енергії випромінювання в опромінюється обсязі. Метою дозиметричного дослідження є визначення дози випромінювання в будь-якій середовищі.

Доза - це величина енергії, поглиненої одиницею маси або обсягу речовини, що опромінюється. Існує кілька різновидів доз: доза в повітрі, на поверхні, в глибині опромінюється. Доза, віднесена до одиниці часу, називається потужністю дози. Потужність дози - це енергія, поглинена в одиниці маси або обсягу речовини, що опромінюється за одиницю часу.

Експозиційна доза являє собою дозу у вільному повітрі, при відсутності розсіюють тел. Вона визначається ступенем іонізації повітря і характеризує головним чином джерело рентгенівського і g-випромінювань випромінювання. При збільшенні відстані від джерела до об'єкта, що опромінюється експозиційна доза зменшується обернено пропорційно квадрату відстані від джерела до опромінюється поверхні. За одиницю експозиційної дози рентгенівського і g-випромінювань приймається кулон на кілограм (Кл / кг).

Кулон на кілограм - експозиційна доза рентгенівського і g-випромінювань, при яких сполучена з цим випромінюванням корпускулярна емісія на кілограм сухого атмосферного повітря виробляє в повітрі іони, що несуть заряд в 1 Кл електрики кожного знака.

Позасистемної одиницею експозиційної дози рентгенівського і g-випромінювань є рентген (Р). Рентген - це доза, при якій в 1 см3 сухого повітря виникають іони, що несуть заряд в одну електростатичну одиницю електрики кожного знака. 1 К / кг = 3880 Р.

Потужність експозиційної дози - експозиційна доза, розрахована на одиницю часу. В СІ вона вимірюється в амперах на кілограм (А / кг). Позасистемні одиниці потужності експозиційної дози: рентген в секунду (Р / с), рентген за хвилину (Р / хв) і рентген на годину (Р / год). Між ними існують такі співвідношення: 1 Р / с = 2,58-10-4 А / кг; 1 Р / хв = 4,30-10-6 А / кг, 1 Р / год = 7,17-10-8 А / кг.

Доза в рентгенах або його похідних, виміряна на поверхні, що опромінюється, або тіла, називається поверхневої шкірної дозою. Шкірна доза при рентгенівському і гамма-випромінювання перевищує дозу, виміряну в вільному повітрі на тій же відстані від джерела радіації, так як шкірний доза складається з поглиненої енергії первинного потоку випромінювання і енергії розсіяного випромінювання, що потрапляє в шкіру переважно з поверхневих тканин. Зі збільшенням поля опромінена шкірна доза зростає, оскільки збільшується обсяг тканин, в яких утворюється вторинне випромінювання. У той же час із збільшенням енергії випромінювання шкірна доза зменшується, оскільки розсіяне випромінювання зміщується в глибину по ходу пучка.

Поглинена доза - основний кількісний показник впливу іонізуючих випромінювань на опромінювані тканини. Вона характеризується величиною енергії, поглиненою в одиниці маси речовини, що опромінюється. В СІ одиниця поглиненої дози - джоуль на кілограм (Дж / кг). Ця величина отримала назву «грей» (Гр). Грей - одиниця поглиненої дози, при якій масі опроміненого речовини в 1 кг передається енергія іонізуючого випромінювання 1 Дж.

Позасистемної одиницею поглиненої енергії випромінювання є радий - (радіаційна адсорбована доза) поглинена енергія випромінювання, що дорівнює 100 ерг на 1 г речовини, що опромінюється. Доза, поглинена за одиницю часу, називається потужністю поглиненої дози. 1 Гр = 100 рад.

Крім експозиційної і поглиненої доз існують поняття еквівалентна і ефективна.

Доза еквівалентна - поглинена доза в органі чи тканині, помножена на відповідний ваговий коефіцієнт для даного виду випромінювання.

При впливі різних видів випромінювання з різними ваговими коефіцієнтами еквівалентна доза визначається як сума еквівалентних доз для цих видів випромінювання.

Одиницею еквівалентної дози в системі СІ є зіверт (Зв). Зіверт - еквівалентна доза будь-якого випромінювання, поглинена в 1 кг біологічної тканини, що створює такий же біологічний ефект, як і поглинена доза в 1 Гр фотонного випромінювання. Позасистемна одиниця еквівалентної дози - бер (біологічний еквівалент рентгена). 1 Зв = 100 бер.

Доза ефективна - величина впливу іонізуючого випромінювання, яка застосовується як міра ризику виникнення віддалених наслідків опромінення організму людини і окремих його органів з урахуванням їх радіочутливості. Вона являє собою суму творів еквівалентної дози в органах і тканинах на відповідні вагові коефіцієнти. Одиниця ефективної дози - зіверт (Зв). Позасистемна одиниця - бер. 1 Зв = 100 бер.

Доза еквівалентна або ефективна, очікувана при внутрішньому опроміненні, - доза за час, що минув після надходження радіоактивних речовин в організм.

Доза річна ефективна (еквівалентна) - сума ефективної (еквівалентної) дози зовнішнього опромінення людини, отриманої за календарний рік, і очікуваної ефективної (еквівалентної) дози внутрішнього опромінення, зумовленої надходженням в організм радіонуклідів за цей же рік. Одиниця річної ефективної дози - зіверт (Зв).

Доза ефективна колективна - міра колективного ризику виникнення стохастичних ефектів опромінення; вона дорівнює сумі індивідуальних ефективних доз. Одиниця ефективної колективної дози - людино-зіверт (люд.-Зв).

Доза предотвращаемая - прогнозована доза внаслідок радіаційної аварії, яка може бути відвернена захисними заходами.

Глибинна доза - це доза, виміряна на певній глибині від поверхні, що опромінюється,. Ставлення дози на глибині до дозі у вільному повітрі, виражене у відсотках, називається відносної, або процентної, глибинної дозою. Відносна глибинна доза зростає зі збільшенням: а) відстані від джерела, б) енергії випромінювання, в) поля опромінення. Доза, виміряна в патологічному вогнищі, називається осередкової дозою.

Для планування променевої терапії та прогнозу можливих променевих реакцій необхідно знати інтегральну поглинену дозу, під якою розуміють енергію іонізуючого випромінювання, поглинену в усій масі опроміненого речовини, або в опроміненому органі. В клінічної радіології вживаються поняття разової і сумарної дози. Під разовою дозою мається на увазі кількість енергії, поглиненої за одне опромінення. Під сумарною дозою мається на увазі кількість випромінювання, підведеної за весь курс лікування. Необхідно розрізняти і вказувати, відповідно, разову і сумарну інтегральні дози.

Активністю називається міра радіоактивності будь-якого кількості радіонукліда, що знаходиться в даному енергетичному стані в даний момент часу. Іншими словами, це міра кількості радіоактивної речовини, що виражається числом радіоактивних перетворень за одиницю часу. В системі СІ одиницею активності є зворотна секунда (с-1), Звана бекерель (Бк), тобто один розпад в секунду. Використовувалася раніше позасистемна одиниця активності кюрі (Кі) становить 3,7 ? 1010 Бк.

Дозиметри і їх експлуатація

Дозиметри - це прилади, призначені для вимірювання дози або потужності дози іонізуючого випромінювання.

За цільовим призначенням дозиметри ділять на наступні основні групи:

1. Дозиметри для вимірювання іонізуючих випромінювань в прямому пучку. Ці прилади застосовують, головним чином, при підготовці до променевої терапії, а також з метою оцінки опромінення хворих в процесі рентгено (радіо-) логічного дослідження.

2. Дозиметри для контролю захисту від рентгенівського і гамма-випромінювання. За допомогою цих дозиметрів вимірюють потужності доз розсіяного випромінювання на робочих місцях персоналу рентгенорадіологічних кабінетів, а також в суміжних з ними приміщеннях (дозиметри ДКС - 1119, ДКС - 1119С, МКС - 1117). Використовуються також при радіаційних аваріях.

3. Дозиметри для індивідуального контролю опромінення осіб, які працюють в сфері дії іонізуючого випромінювання здійснюватиме (ДТГ-4).

Залежно від типу пристрою, що реєструє всі дозиметричні прилади вимірюють або безпосередньо потужність дози, або сумарну дозу за весь час опромінення. В останньому випадку дозиметри мають інтегрує пристрій, здатний підсумувати результати вимірювань протягом опромінення.

Радіометри (вимірювачі радіоактивності) - Застосовуються для виявлення і визначення ступеня радіоактивного забруднення тіла, одягу, продуктів харчування, обладнання, повітря a- і b-частинками, g-випромінювання. Датчиками радіометрів є газорозрядні і сцинтиляційні лічильники. Такими приладами є, зокрема, дозиметри-радіометри: МКС-1117, МКС-01р, ДП-5А; спектрометри внутрішнього випромінювання людини (СІЧ); рахункові установки для визначення абсолютної активності досліджуваного субстрату (РУБ-01П6, РКГ-1) та інші прилади. Порядок роботи з дозиметричними та радиометрическими приладами визначається інструкцією, що додається до кожного приладу.

Більшість дозиметрів і радіометрів мають наступні основні блоки: 1) датчик (іонізаційна камера, газорозрядна трубка, сцинтилятор або люмінофор); 2) що живить, перетворює і реєструє пристрою.

Загальне правило експлуатації дозиметрів (радіометрів):

- При роботі на будь-якому приладі потрібно, перш за все, вивчити інструкцію по його експлуатації. Кожен прилад повинен мати паспорт. Експлуатовані прилади 1 раз в рік підлягають перевірці територіальними органами метрологічної служби Держстандарту, а що знаходяться на зберіганні - один раз на три роки;

- Навколишнє середовище, де встановлюється прилад, не повинна містити пилу, парів кислот і корозії,

- Перед включенням приладу необхідно забезпечити правильний режим його живлення і перевірити, чи встановлені всі ручки управління в початкове положення;

- Після включення приладу до початку вимірювань слід витримати його у включеному стані не менше 5 хв .;

- Перевірити правильність роботи дозиметра (радіометра) за допомогою контрольних пристроїв, зазначених в інструкції або градуювальної свідоцтві (електроконтроль, контроль з радіоактивним препаратом);

- Вибрати правильний режим вимірювання. При цьому слід починати з найбільш «грубого» діапазону;

- В кожному режимі потрібно зробити не менше трьох повторних вимірів;

- Після закінчення роботи обов'язково вивести всі ручки управління в початкове положення і вимкнути прилад;

- Оберігати дозиметр (радіометр) від струсу, ударів, пилу і підвищеної вологості, переносити прилад тільки в пакувальних ящиках.

Контроль внутрішнього опромінення людини. Основні труднощі дозиметрії внутрішнього опромінення полягає в неможливості прямими методами вимірювання зареєструвати дозу внутрішнього опромінення тіла або критичного органу. Тому процес визначення дози розбивається на 2 частини:

- Визначення активності радіонукліда в організмі;

- Розрахунок дози опромінення з урахуванням метаболізму радіонукліда за певний проміжок часу.

Інкорпорувати активність в тілі людини визначають кількома способами. Існують прямий і непрямий методи. Обидва методи доповнюють один одного.

Прямий є вимір гамма-випромінювання тіла за допомогою спектрометра випромінювання людини (СІЧ). Метод дозволяє здійснювати ідентифікацію радіонуклідів за складом на основі вимірювання енергії випромінювання, має високу чутливість. Однак область використання методу обмежена радіонуклідами з досить інтенсивним фотонним випромінюванням (0,1 кванта на розпад) з енергією вище 0,1 МеВ.

Непрямі методи являють собою вимір концентрації радіонукліда і розрахунок доз опромінення на основі аналізу биосубстратов (сеча, кал, кров, слина, піт, жіноче молоко, шлунковий сік, кишковий сік, волосся, зуби, змиви зіва, носової порожнини, поверхні шкіри) або джерел надходження радіонуклідів (повітря, вода, продукти харчування).

Гідність методу дослідження биосубстратов полягає в можливості оцінки доз внутрішнього опромінення за рахунок a-випромінювачів і низькоенергетичних b-випромінювачів. Недоліком методу є висока похибка (до 100%) через індивідуальної біологічної або добової варіабельності виділення.

Деякі радіонукліди можна визначити в крові (цезій-137, натрій-24, калій-40, фосфор-35 і ін.).

Крім того, дослідження крові використовується для проведення біологічної дозиметрії. За кількістю хромосомних аберацій можна оцінити ефективну дозу на все тіло. Для виявлення хромосомних аберацій використовують клітини (найчастіше лімфоцити периферичної крові), що знаходяться в стані метафази, коли хроматин конденсується і хромосоми представлені у вигляді коротких паличок (хроматиди), з'єднаних по центру з двома іншими. Центромера може зрушуватися, але в нормі 23 пари людських хромосом повинні мати по одній центромере. Аберації можуть бути різні. Якщо вплив радіації відбувається в стадії G-1, То, коли настає метафаза, розриви стосуються двох хроматид. Це хромосомний тип аберацій. Вплив радіації в стадії G-2, Тобто коли настає реплікація ДНК, пошкоджує будь - яку одну хроматиду (хроматидного тип аберацій). Цей тип аберацій зустрічається також після ультрафіолетового опромінення, впливу багатьох хімічних факторів. Людські лімфоцити, що не діляться спонтанно клітини, перебувають у стадії G-0 або G-1, Вплив на них радіації завжди призводить до виникнення хромосомних аберацій. Хромосомніаберації відносяться до числа таких розривів хромосом, коли настає взаємодія між розірваними кінцями і виникає дицентриків або кільце. Дицентриків є обмін з іншими хромосомами, а не тільки всередині однієї хромосоми (інтраобмен). В процесі мітотичного циклу хромосомні і хроматидні аберації можуть спонтанно зникати. Нестабільними аберацією є делеції і асиметричні обміни. Інверсії і транслокації є стабільними аберацією. Так як деякі популяції лімфоцитів живуть дуже довго (багато років), то дані клітини можна вважати клітинами пам'яті (меморіальними клітинами). У периферичної крові лімфоцити не діляться (G-0), Але їх можна активувати шляхом додавання в культуру клітин антигену. Так екстракт з бобів - фитогемагглютинин (ФГА) стимулює Т-лімфоцити навіть після хвилинного контакту з ними. В-лімфоцити також активуються ФГА, але слабкіше і тому не використовуються. Використовується перший цикл митозов. Необхідно відзначити, що чим більше часу проходить після впливу мутагена, тим менше шансів виявити аберації, так як ДНК має ензиматичну систему репарації. Так звані стабільні аберації зберігаються довгі роки, і це дає можливість досліджувати кров через багато років після впливу радіації. Відомо, що базальна частота дицентриків зустрічається від 0/1000 у дітей до 2,8 / 1000 клітин у дорослих, які проживають в екологічно забруднених районах (хімічна промисловість).

Перспективним методом також є дослідження електронно-парамагнітного резонансу (ЕПР) в речовині емалі зуба. При g- або рентгенівському опроміненні емалі в ній утворюються вільні парамагнітні радикали, які реєструються методом ЕПР.

Число радіоіндукованих парамагнітних центрів в кристалах гидроксилапатита, що входять до складу емалі, прямо пропорційно величині сумарної поглиненої дози іонізуючого випромінювання. Кристалічні структури емалі зуба зберігають радіаційно-індуковані зміни протягом мільярдів років. Мінімальна доза випромінювання, яку можна зареєструвати за допомогою ЕПР, становить приблизно 0,1 Гр. Недоліком методу є необхідність дослідження емалі зуба, отримати яку можливо лише під час добування зубів за медичними показаннями.

Дослідження сечі і калу має значення при профілактичних оглядах професіоналів і при аварійних ситуаціях. Є закономірні зв'язки між вмістом радіонукліда в сечі, калі і в організмі. Бажано проводити дослідження в динаміці. У калі виявляються погано розчинні речовини, що надійшли пероральним і інгаляційним шляхом.

Радіохімічний аналіз включає збір і підготовку проби, виділення радіоактивної речовини, вимір активності, ідентифікацію радіонукліда. Для сечі роздільна здатність методу (нижня межа чутливості) становить 10-2 Бк / л. Рекомендують збір проб в поліетиленові ємності будинку до або після роботи. Сечу підкисляють соляною або азотною кислотою, можна додавати інший консервант або стабільний ізотоп. Зберігання проб - в холодильнику.

Оцінка носових мазків. Вимірюють активність пилу напередодні носової порожнини. Є коефіцієнт переходу від активності мазків до вступу радіонуклідів в організм. Цей показник використовується як індикатор забруднення.

Дослідження джерел надходження радіонуклідів має гідності в простоті приладового забезпечення та можливості застосування для групового радіаційного контролю. Недоліки методу полягають в значній похибки (в кілька разів) через неможливість обліку індивідуального споживання (продуктів харчування, обсягу повітря, що пройшло через легені), реальних характеристик надходить радіонукліда (дисперсність аерозолів, їх фізико-хімічні характеристики), індивідуальних параметрів засвоєння.


Глава IX. ПЛАНУВАННЯ МЕДИЧНОЇ ДОПОМОГИ ПРИ РАДІАЦІЙНИХ АВАРІЯХ

методи дозиметрії | Вимоги до радіаційної безпеки при радіаційних аваріях


термографія | Глава VI. МЕТОДИ ПРОМЕНЕВОЇ ТЕРАПІЇ | Оптимізація променевих методів лікування | Дозиметричну характеристика методів променевої терапії | Склад курсу променевої терапії | Медичне опромінення при променевій діагностиці | Медичне опромінення при променевій терапії | Заходи щодо обмеження медичного опромінення | Глава VIII. КОНТРОЛЬ РАДІАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ | Радіаційний контроль в променевої діагностики та променевої терапії |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати