Рекомендации международной комиссии по радиологической защите 1990 года Публикация 60, часть 1 (стр. 3 из 27)
2.2. ОСНОВНЫЕ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
(22) Основополагающей дозиметрической величиной в радиационной безопасности является поглощенная доза D. Это поглощенная энергия, приходящаяся на единицу массы вещества. Ее единица джоуль на килограмм имеет специальное наименование грей (Гр). Поглощенная доза определена таким образом, что позволяет отнести ее значение к некоторой точке среды, но в данном докладе она понимается как средняя доза в ткани или в органе, если специально не оговорен другой ее смысл. Использование средней дозы в качестве показателя вероятности последующих стохастических эффектов зависит от линейности соотношения между вероятностью возникновения эффекта и дозой (зависимость доза-эффект) – разумной аппроксимации в ограниченном диапазоне доз. Зависимость доза-эффект не линейна для детерминированных эффектов, так что средняя поглощенная доза не относится непосредственно к детерминированным эффектам, если только доза в ткани или органе не распределена равномерно.
2.2.1. Весовые множители излучения (radiation weighting factors)
(23) Вероятность стохастических эффектов зависит не только от поглощенной дозы, но и от вида и энергии излучения, создающего дозу. Это учитывается путем взвешивания значения поглощенной дозы с помощью множителя, отражающего качество излучения. Раньше весовой множитель связывали с поглощенной дозой в точке и называли коэффициентом качества Q. Взвешенную поглощенную дозу называли эквивалентом дозы* H.
2.2.2. Эквивалентная доза*(equivalent dose)
(24) Для радиационной безопасности представляет интерес поглощенная доза, усредненная по органу или ткани (а не взятая в точке) и взвешенная по качеству данного излучения. Весовой множитель, используемый для этой цели, назван теперь весовым множителем излучения wR. Его выбирают для данного вида и энергии излучения, падающего на тело, или – для внутренних источников – излучения, испускаемого источником. Строго говоря, эта взвешенная поглощенная доза именно и есть доза, поэтому Комиссия решила вернуться к прежнему наименованию эквивалентная доза (equivalent dose) в ткани или органе и использовать символ HT. Изменение наименования служит также указанием на переход от коэффициентов качества к весовым множителям излучения. Эквивалентная доза в Т-й ткани выражается соотношением
где DT,R – поглощенная доза, усредненная по Т-й ткани или Органу и созданная R-м излучением. Единицей измерения эквивалентной дозы является джоуль на килограмм, и она имеет специальное наименованием зиверт (Зв).
(25) Комиссией были выбраны значения весовых множителей излучения, представительные для относительной биологической эффективности малых доз данных излучений при индуцировании ими стохастических эффектов. Относительная биологическая эффективность (ОБЭ) одного излучения по сравнению с другим представляет собой отношение, обратное отношению поглощенных доз этих излучений, вызывающих одинаковую степень тяжести данного биологического эффекта. Значения wR в широком смысле подобны значениям Q, которые связаны с величиной линейная передача энергии (ЛПЭ), мерой плотности ионизации вдоль трека ионизирующей частицы. Первоначально предполагалось, что эта взаимосвязь означает лишь грубое указание на изменение значений Q с изменением излучения, но ее часто неправильно трактовали как точную. Комиссия надеется, что с весовыми множителями излучения этого не произойдет. Комиссия выбрала значение весового множителя излучения, равное единице, для всех излучений с малой ЛПЭ, включая рентгеновское и гамма-излучение любой энергии. Выбор для других видов излучения основан на наблюдаемых значениях относительной биологической эффективности (ОБЭ) независимо от того, рентгеновское или гамма-излучение использовалось при этом в качестве образцового.
(26) Когда поле излучения составлено из различных по виду и энергии излучений с разными wR, то поглощенную дозу следует разделить на части, каждую со своим значением wR, а затем их сложить для получения полной эквивалентной дозы. Последняя может быть также выражена в виде непрерывного распределения дозы по энергии, в котором каждый элемент поглощенной дозы в диапазоне энергии от E до E+dE умножается на соответствующее значение wR из табл. 1 или же, как аппроксимация, на соответствующее значение wR из непрерывной функции, приведенной в параграфе А12 Приложения А и на рис. 1. Обоснование выбора значений для других излучений дано в Приложении А (А13). Особую проблему составляют электроны Оже, испущенные ядрами, которые связаны с ДНК, поскольку нереалистично усреднять поглощенную дозу по всей массе ДНК
Таблица 1. Весовые множители излучения *1
| Вид излучения и диапазон энергии*2 | Весовой множитель излучения wR |
| Фотоны всех энергий | 1 |
| Электроны и мюоны всех энергий*3 | 1 |
| Нейтроны с энергией: | |
| <10 кэВ | 5 |
| от 10 до 100 кэВ | 10 |
| >100 кэВ до 2МэВ | 20 |
| >2 МэВ до 20МэВ | 10 |
| >20 МэВ | 5 |
| Протоны с энергией >2 МэВ, кроме протонов отдачи | 5 |
| a-Частицы, осколки деления, тяжелые ядра | 20 |
*1 Все значения относятся к излучению, падающему на тело, а в случае внутренних источников — к излучению, испущенному источником.
*2 Выбор значений для других видов излучения обсуждается в Приложения А (см. примечание на с. 9 )•
*3 Кроме электронов Оже, испущенных ядрами, связанными с ДНК (см. §26).
Рис. 1. Весовые множители излучения для нейтронов (необходимо рассматривать как аппроксимацию)
ДНК, как требуется согласно предложенному определению эквивалентной дозы. Эффекты электронов Оже следует оценивать с помощью методов микродозиметрии (см. Приложение Б, § Б67).
2.2.3. Тканевые весовые множители и эффективная доза (tissue weighting factors and effective dose)
(27) Установлено, что соотношение между вероятностью стохастических эффектов и эквивалентной дозой зависит также от того, какая ткань или какой орган подверглись облучению. Поэтому уместно ввести следующую величину, производную эквивалентной дозы, для определения такого сочетания различных доз в нескольких различных тканях, которое удачно соответствовало бы совокупности стохастических эффектов. Взвешивающий коэффициент эквивалентной дозы в Т-й ткани или органе назван тканевым весовым множителем wR и представляет относительный вклад данного органа или ткани в полный ущерб из-за стохастических эффектов при тотальном облучении всего тела (см. разд. 3.5). Взвешенная эквивалентная доза (дважды взвешенная поглощенная доза) раньше называлась эффективным эквивалентом дозы, но это излишне громоздкое наименование, особенно в более сложных сочетаниях, таких, как коллективный ожидаемый эффективный эквивалент дозы.
Таблица 2. Тканевые весовые множители*1
| Ткань или орган | Тканевой весовой множитель wT | Ткань или орган | Тканевой весовой множитель wT |
| Половые железы | 0,20 | Печень | 0,05 |
| Красный костный мозг | 0,12 | Пищевод | 0,05 |
| Щитовидная железа | 0,05 | ||
| Толстый кишечник | 0,12 | ||
| Легкие | 0,12 | Кожа | 0,01 |
| Желудок | 0,12 | Поверхность костей | 0,01 |
| Мочевой пузырь | 0,05 | ||
| Молочные железы | 0,05 | Остальные органы | 0,05*2, *3 |
*1 Значения были выведены для условного контингента населения с равным числом лиц обоего пола и с широким диапазоном возрастов. При определении эффективной дозы эти значения применимы для персонала, для всего населения и для каждого пола.
*2 При вычислениях в остальные органы включают следующие дополнительные органы и ткани: верхний отдел толстого кишечника, вилочковая железа, головной мозг, матка, мышцы, надпочечники, поджелудочная железа, почки, селезенка и тонкий кишечник, Перечень включает органы, которые, по-видимому, могут подвергаться избирательному облучению. Известно, что некоторые органы из перечня чувствительны к индуцированию рака. Если впоследствии окажется, что другие ткани и органы также подвержены значительному риску индуцирования заболевания раком, то они будут включены в таблицу со своим значением wT в этот дополнительный перечень, содержащий остальные органы. В него также могут входить другие ткани и органы, облученные избирательно.