Введение
Поглощенная доза ионизирующего излучения, взвешенная с учетом коэффициента качества. Эквивалентная доза – это величина дозы H, характеризующая стохастические эффекты воздействия низких уровней ионизирующего излучения на организм человека, а именно вероятность возникновения рака и генетических повреждений, вызванных облучением. Она вычисляется на основе физической величины поглощенной дозы, но также учитывает биологическую эффективность излучения, которая зависит от типа и энергии излучения. В системе СИ единицей измерения является зиверт (Зв).
Equivalent dose is a dose quantity H representing the stochastic health effects of low levels of ionizing radiation on the human body which represents the probability of radiation induced cancer and genetic damage. It is derived from the physical quantity absorbed dose, but also takes into account the biological effectiveness of the radiation, which is dependent on the radiation type and energy. In the SI system of units, the unit of measure is the sievert (Sv).
Применение
Для учета стохастического риска для здоровья выполняются расчеты по преобразованию физической величины – поглощенной дозы – в эквивалентную дозу, детали которой зависят от типа излучения. В целях применения в радиационной защите и дозиметрической оценке Международная комиссия по радиационной защите (МКРП) и Международная комиссия по радиационным единицам и измерениям (МКРИ) опубликовали рекомендации и данные о том, как рассчитывать эквивалентную дозу на основе поглощенной дозы. МКРП определяет эквивалентную дозу как "ограничивающую величину" для установления пределов воздействия, обеспечивающих, чтобы "вероятность возникновения стохастических эффектов для здоровья поддерживалась ниже недопустимых уровней и предотвращались реакции тканей". Это расчетная величина, поскольку эквивалентную дозу практически невозможно измерить, и расчет выполняется для получения значения эквивалентной дозы, которое можно сопоставить с наблюдаемыми эффектами для здоровья.
История
Концепция эквивалентной дозы была разработана в 1950-х годах. В своих рекомендациях 1990 года МКРП пересмотрела определения некоторых величин радиационной защиты и присвоила новые названия пересмотренным величинам. Некоторые регулирующие органы, в частности Международный комитет мер и весов (CIPM) и Комиссия по ядерному регулированию США, продолжают использовать устаревшую терминологию, такую как коэффициенты качества и эквивалентная доза, несмотря на то, что лежащие в основе вычисления изменились.
Единицы
Единицей измерения в СИ для эквивалентной дозы является зиверт, определяемый как один джоуль на килограмм. В Соединенных Штатах рентгеновский эквивалент человеку (рем), равный 0,01 зиверта, все еще широко используется, хотя регулирующие органы и консультативные комитеты призывают к переходу на зиверт.
Ограничение расчета эквивалентной дозы
Эквивалентная доза HT используется для оценки стохастического риска для здоровья, вызванного внешним облучением, равномерно проникающим через всё тело. Однако, для оценки общего стохастического риска для организма требуется дополнительная коррекция, если облучение воздействует только на часть(и) тела или неравномерно. Для этого необходимо использовать ещё одну величину дозы, называемую эффективной дозой, которая учитывает различную чувствительность органов и тканей к излучению.
Отношение к назначенной дозе
В то время как эквивалентная доза используется для стохастических эффектов внешнего облучения, аналогичный подход применяется и для внутренней, или накопленной дозы. МКРП определяет величину эквивалентной дозы для индивидуальной накопленной дозы, которая используется для оценки эффекта от вдыхаемых или проглоченных радиоактивных веществ. Накопленная доза от внутреннего источника представляет тот же эффективный риск, что и такое же количество эквивалентной дозы, равномерно приложенной ко всему телу от внешнего источника. Накопленная эквивалентная доза, H T(t), является интегралом по времени мощности эквивалентной дозы в определенной ткани или органе, которую получит человек после поступления радиоактивного вещества в организм референтного человека, где t – время интегрирования в годах. Это относится конкретно к дозе в определенной ткани или органе, подобно внешней эквивалентной дозе. МКРП заявляет: "Радионуклиды, поступившие в организм человека, облучают ткани в течение времени, определяемого их физическим периодом полураспада и биологическим удержанием в организме. Таким образом, они могут приводить к облучению тканей организма в течение многих месяцев или лет после поступления. Необходимость регулирования облучения радионуклидами и накопления дозы радиации в течение продолжительного времени привела к определению величин накопленной дозы".
Использование старых факторов
Международный комитет по мерам и весам (CIPM) и Комиссия по ядерному регулированию США продолжают использовать устаревшую терминологию – коэффициенты качества и эквивалент дозы. Коэффициенты качества, используемые NRC, не зависят от линейного энергопереноса, хотя и не всегда совпадают с коэффициентами радиационного взвешивания ICRP. Коэффициенты радиационного взвешивания для нейтронов также различаются между US NRC и ICRP – см. прилагаемую диаграмму.