Радиоактивность. В природе широко распространенны радиоактивные ХЭ: 238U, 235U, 40К, 232Th, 222Rn 87Rb, 208Pb, 207Pb и 206Pb

В природе широко распространенны радиоактивные ХЭ: ²³⁸U, ²³⁵U, ⁴⁰К, ²³²Th, ²²²Rn ⁸⁷Rb, ²⁰⁸Pb, ²⁰⁷Pb и ²⁰⁶Pb, ⁴⁰Аг, ^S7Sr и ¹⁸⁷Os и др. Их называют радионуклидами.

Активность радионуклида в источнике, А – мера радиоактивности; она равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений Dn в этом источнике за малый интервал времени к этому интервалу. Единица активности – беккерель, Бк. 1 Бк равен одному ядерному превращению (распаду) за 1 секунду: 1 Бк = 1 расп./с. При распаде радионуклида источник радиации создает излучение высокой энергии.

Поглощенная доза излучения, D– основная дозиметрическая величина. Поглощенная доза излучения равна отношению средней энергии DЕ, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе Dm вещества в этом объеме. Единица измерения поглощенной дозы служит грэй, Гр. 1 Гр = 1 Дж/кг. Единица эквивалентной дозы – зиверт, Зв. 1 Зв = 1 Дж/кг = 1 Гр. Эквивалентная доза равна произведению поглощенной дозы на средний коэффициент качества k ионизирующего излучения в данном элементе объема биологической ткани. Равенство зиверта и грея показывает, что эквивалентная доза и поглощённая доза имеют одинаковую размерность, но не означает, что эффективная доза численно равна поглощённой дозе. При определении эквивалентной дозы учитываются физические свойства излучения, при этом эквивалентная доза равна поглощенной дозе, умноженной на коэффициент качества излучения, зависящий от вида излучения и характеризующий биологическую активность того или иного вида излучения. Так, для альфа-частиц коэффициент качества равен 20 и это означает, что при равном количестве энергии излучения, поглощенной в единице массы органе или ткани, биологический эффект альфа-частиц окажется в двадцать раз более сильным, чем эффект гамма-излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр - биологический эквивалент рентгена. 1 Зв = 100 бэр, или 1 мЗв = 0,1 бэр. Верхний предел допустимой мощности дозы (мкЗв/час) - примерно 0.5 мкЗв/час (1 мЗв/час = 10 мкР/час).

Абсолютно безопасных доз радиации не существует, а есть предельно допустимая доза (ПДД). Эквивалентная доза излучения введена для оценки возможного ущерба здоровью человека от хронического воздействия ионизирующего излучения при значении эквивалентной дозы за календарный год.

В зависимости от группы критических органов в качестве основных дозовых пределов регламентирована ППД. Это максимальное значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, которая при воздействии в течение 50 лет не вызывает в состоянии здоровья человека неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. При облучении всего тела и для I группы критических органов установлено значение ПДД 50 мЗв (5 бэр) в год. Для II и III групп критических органов ПДД равна 150 и 300 мЗв (15 и 30 бэр) в год соответственно.

3 мЗв/год — считается безопасной нормальной дозой радиационного фона. 20 мЗв/год — предел годовой дозы облучения для работников ядерной и других видов радиационно-опасных работ. 150 мЗв/год — увеличивает вероятность возникновения онкологических заболеваний. 250 мЗв — после достижения этого порога накопленной дозы ликвидатора аварии на ЧАЭС больше не допускали до опасной работы и отправляли из Чернобыля.

Миллизиверт (мЗв) часто используется как мера дозы для населения при медицинских диагностических процедурах (рентгеноскопия, рентгеновская компьютерная томография и т. п.). Согласно постановлению главного государственного санитарного врача России за № 11 от 21 апр. 2006 г. необходимо «обеспечить соблюдение годовой эффективной дозы 1 мЗв при проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований, в том числе при проведении диспансеризации». В Германии нормы радиационной безопасности для населения – 0,3 мЗв в год. В некоторых штатах США максимальная допустимая годовая доза искусственного облучения для населения – 0,1 мЗв/год.

Среднемировая доза облучения от рентгенологических исследований, накопленная на душу населения за год, равна 0,4 мЗв, однако в странах с высоким уровнем доступа к медобслуживанию (более одного врача на 1000 человек населения) этот показатель растёт до 1,2 мЗв.

Разные ткани не одинаково накапливают радионуклиды. Например, остеотропные радионуклиды ⁴⁵Ca, ⁸⁵Sr, ⁸⁷Sr, ¹³⁵Ba, ¹⁸F и др. хорошо поглощаются костными структурами. Остеотропные радионуклиды выводятся медленнее, потому что в костной ткани обмен веществ ниже, чем в мягких тканях.