Методы дозиметрии. 
Дозиметрия

У человека в процессе эволюции не выработалось органов чувств, способных к специфическому восприятию ионизирующих излучений, которые невидимы, не имеют цвета, запаха, а также не действуют немедленно поражающе, подобно электрическому току. Поэтому обнаружение и измерение ионизирующих излучений возможно главным образом с помощью различных детекторных приборов, регистрирующих эффект действия излучений на физические, химические, биологические и другие свойства, на которых основаны методы измерения.

Биологические методы

дозиметрия ионизирующий излучение доза Вид преобразований в облученном веществе зависит от типа ионизирующего излучения. Поток заряженных и частиц, проходя через вещество, взаимодействует, в основном, с электронами атомов и передает им свою энергию, которая расходуется на отрыв электрона от атома (ионизация) и возбуждение атома (переход одного из электронов с ближних орбит на более удаленную от ядра оболочку). При этом энергия частиц распределяется на эти два процесса примерно пополам.

Табл. 1.

Пробег и частиц в мышечной ткани Энергия частиц, МэВ Пробег, мм частицы частицы.

• 0,1 — 0,1
• 0,3 — 0,7
• 0,5 — 1,4
• 0,6 — 1,7
• 1,0 0,003 3,5
• 1,2 0,004 4,3
• 2,0 0,01 8,0
• 2,3 0,012 9,6
• 3,0 0,015 12,5
• 3,5 0,02 14,5
• 5,0 0,05 —

Из таблицы 1 видно, что если радиоактивный элемент не находится внутри организма, частицы через неповрежденную кожу практически проникнуть не могут.

Число ионизированных и возбужденных атомов, образуемых частицей на единице длины пути в среде, в сотни раз больше, чем у частицы. Это обусловлено тем, что масса частицы примерно в 7000 раз больше массы частицы (электрона) и, следовательно, при одной и той же энергии ее скорость значительно ниже (в воздухе — порядка 20 000 км/с и 220 000−270 000 км/с соответственно). Очевидно, что чем меньше скорость частицы, тем больше ее вероятность взаимодействия с атомами среды, следовательно, и больше потери энергии на единице пути и меньше пробег. Из табл. 2 следует, что пробег частиц в мышечной ткани в 1000 раз меньше, чем пробег частиц той же энергии. Из этой же таблицы ясно, что и излучения значимый вред живому организму приносят при попадании внутрь его, а при попадании на кожу — при высокой концентрации и длительном времени воздействия.

Нейтрино, возникающие при каждом распаде ядра, не имеют массы покоя и заряда и со средой не взаимодействуют. кванты, являющиеся очень высокочастотным электромагнитным излучением, производят в среде и живом организме ионизацию, в сотни раз меньшую, чем частицы. Их проникающая способность, в отличие от заряженных частиц, очень велика. Принципиально по — иному происходит взаимодействие нейтронов с веществом. Они взаимодействуют не с электронными оболочками атома, а с ядром, передавая ему часть энергии. Вылетевшее положительно заряженное ядро производит ионизацию среды. Кроме этого, часть нейтронов малой энергии может захватываться ядром с мгновенным излучением кванта или же с образованием новых радиоактивных элементов в облучаемой среде.

Таким образом, для любого вида ионизирующих излучений, первичными процессами, которые происходят в среде, являются ионизация и возбуждение. Поэтому биологические эффекты, наблюдаемые под воздействием заряженных частиц, нейтронов и квантов, обусловлены не их физической природой, а тем более их источником (различные естественные и техногенные радионуклиды, генераторы излучений), а количеством поглощенной энергии и ее пространственным распределением (микрогеометрией), характеризуемыми линейной плотностью ионизации. Чем выше линейная плотность ионизации или, иначе, линейная передача энергии (ЛПЭ), тем больше степень биологического повреждения. Эта степень определяет относительную биологическую эффективность (ОБЭ) различного рода излучений.

Биологическое действие излучения является основой биологической дозиметрии и используется главным образом для установления ОБЭ — относительной биологической эффективности различных видов излучения. Биологические методы дозиметрии базируются на определении морфологических и функциональных изменений, возникающих в организме под влиянием облучения. Величину дозы оценивают по уровню летальности животных, изменению окраски кожи, выпадению волос, появлению или увеличению содержания некоторых веществ в моче, изменению количества кровяных клеток, т. е. состава крови и др. Биологические методы не очень точны.