Эквивале́нтная до́за ( E , H _T,R ) характеризует биологический эффект облучения организма ионизирующим излучением .

Эквивалентная доза равна поглощённой дозе в ткани или органе, умноженной на взвешивающий коэффициент данного вида излучения ( W _R ) , отражающий способность излучения повреждать ткани организма:

${\displaystyle H_{T,R}={W_{R}D_{R}},}$

где ${\displaystyle H_{T,R}}$ — эквивалентная доза,

${\displaystyle W_{R}}$ — взвешивающий коэффициент излучения .

${\displaystyle D_{R}}$ — поглощённая доза .

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

${\displaystyle H_{T,R}=\sum _{R}^{}{W_{R}D_{R}}.}$

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 E _n :

• для E _n < 1 МэВ : ${\displaystyle W_{R}=2{,}5+18{,}2\cdot \exp \left(-{\frac {\ln ^{2}E_{n}}{6}}\right),}$
• для E _n от 1 до 50 МэВ: ${\displaystyle W_{R}=5{,}0+17{,}0\cdot \exp \left(-{\frac {\ln ^{2}(2E_{n})}{6}}\right),}$
• для E _n > 50 МэВ: ${\displaystyle W_{R}=2{,}5+3{,}25\cdot \exp \left(-{\frac {\ln ^{2}(0{,}04\cdot E_{n})}{6}}\right)}$

(в этих формулах E _n выражена в МэВ) . Для низкоэнергетичных нейтронов ( E _n менее 10 кэВ ) W _R равен 2,5. Максимальный взвешивающий фактор 20,7 достигается для энергии нейтронов 1 МэВ .

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 ). 1 бэр = 0,01 Зв .

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 2,4 мЗв/год .

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

Комментарии

Примечания

Литература

• / Пер с англ. Под общей ред. М.Ф. Киселёва и Н.К.Шандалы. — Москва : ООО ПКФ «Алана», 2009. — 344 с. — ISBN 978-5-9900350-6-5 .
• 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.
• United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. : [ англ. ] . — 2000. — Vol. I. — 654 p.