विकिरण खुराक की इकाई। विकिरण की कौन सी खुराक मनुष्यों के लिए घातक मानी जाती है। किसे विकिरणित नहीं करना चाहिए

पिछली शताब्दी के मध्य से, विज्ञान में एक नया शब्द आया है - विकिरण। इसकी खोज ने दुनिया भर के भौतिकविदों के दिमाग में एक क्रांति ला दी और न्यूटन के कुछ सिद्धांतों को त्यागने और ब्रह्मांड की संरचना, इसके गठन और इसमें हमारे स्थान के बारे में साहसिक धारणा बनाने की अनुमति दी। लेकिन यह सब विशेषज्ञों के लिए है। शहरवासी केवल आहें भरते हैं और इस विषय के बारे में इस तरह के असमान ज्ञान को एक साथ रखने की कोशिश करते हैं। प्रक्रिया को जटिल बनाना यह तथ्य है कि विकिरण माप की कुछ इकाइयाँ हैं, और वे सभी पात्र हैं।

शब्दावली

जानने लायक पहला शब्द वास्तव में विकिरण है। यह सबसे छोटे कणों के कुछ पदार्थ, जैसे इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, हीलियम परमाणु और अन्य द्वारा विकिरण की प्रक्रिया को दिया गया नाम है। कण के प्रकार के आधार पर, विकिरण के गुण एक दूसरे से भिन्न होते हैं। विकिरण या तो पदार्थों के सरल में क्षय के दौरान, या उनके संश्लेषण के दौरान मनाया जाता है।

विकिरण इकाइयाँ- ये सशर्त अवधारणाएं हैं जो इंगित करती हैं कि पदार्थ से कितने प्राथमिक कण निकलते हैं। फिलहाल, भौतिकी सात अलग-अलग इकाइयों और उनके संयोजनों के साथ काम करती है। इससे पदार्थ के साथ होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं का वर्णन करना संभव हो जाता है।

रेडियोधर्मी क्षय- सूक्ष्म कणों की रिहाई के माध्यम से परमाणुओं के अस्थिर नाभिक की संरचना में मनमाना परिवर्तन।

क्षय स्थिरांक- यह एक सांख्यिकीय अवधारणा है जो एक निश्चित अवधि के लिए परमाणु के विनाश की संभावना की भविष्यवाणी करती है।

हाफ लाइफवह समय अंतराल है जिसके दौरान पदार्थ की कुल मात्रा का आधा क्षय हो जाता है। कुछ तत्वों के लिए, इसकी गणना मिनटों में की जाती है, जबकि अन्य के लिए यह वर्षों और दशकों में भी होती है।

विकिरण कैसे मापा जाता है?

केवल विकिरण माप की इकाइयाँ ही नहीं हैं जिनका उपयोग गुणों का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, वे इस तरह की मात्रा का उपयोग करते हैं:
- विकिरण स्रोत की गतिविधि;
- फ्लक्स घनत्व (प्रति इकाई क्षेत्र में आयनकारी कणों की संख्या)।

इसके अलावा, जीवित और निर्जीव वस्तुओं पर विकिरण के प्रभावों के विवरण में अंतर है। इसलिए, यदि पदार्थ निर्जीव है, तो उस पर निम्नलिखित अवधारणाएँ लागू होती हैं:

अवशोषित खुराक;
- एक्सपोजर खुराक।

यदि विकिरण ने जीवित ऊतक को प्रभावित किया है, तो निम्नलिखित शब्दों का प्रयोग किया जाता है:

बराबर खुराक;
- प्रभावी समकक्ष खुराक;
- खुराक की दर।

विकिरण माप की इकाइयाँ, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, वैज्ञानिकों द्वारा गणना की सुविधा और परिकल्पना और सिद्धांतों के निर्माण के लिए अपनाए गए सशर्त संख्यात्मक मान हैं। शायद यही कारण है कि माप की एक भी आम तौर पर स्वीकृत इकाई नहीं है।

क्यूरी

क्यूरी विकिरण मापने की इकाइयों में से एक है। यह सिस्टम से संबंधित नहीं है (एसआई सिस्टम से संबंधित नहीं है)। रूस में, इसका उपयोग परमाणु भौतिकी और चिकित्सा में किया जाता है। किसी पदार्थ की गतिविधि एक क्यूरी के बराबर होगी यदि उसमें एक सेकंड में 3.7 अरब रेडियोधर्मी क्षय होते हैं। यानी हम कह सकते हैं कि एक क्यूरी तीन अरब सात सौ मिलियन बेकरेल के बराबर है।

यह संख्या इस तथ्य के कारण प्राप्त हुई थी कि मैरी क्यूरी (जिन्होंने इस शब्द को विज्ञान में पेश किया) ने रेडियम पर अपने प्रयोग किए और इसकी क्षय दर को आधार के रूप में लिया। लेकिन समय के साथ, भौतिकविदों ने फैसला किया कि इस इकाई का संख्यात्मक मूल्य दूसरे से बेहतर है - बेकरेल। इससे गणितीय गणनाओं में कुछ त्रुटियों से बचना संभव हो गया।

क्यूरी के अलावा, गुणक या उपगुणक अक्सर पाए जाते हैं, जैसे:
- मेगाकुरी (बेकेरल्स की 16वीं शक्ति के 3.7 गुना 10 के बराबर);
- किलोकुरी (3.7 हजार अरब बेकरेल);
- मिलीकुरी (37 मिलियन बीकरेल);
- माइक्रोक्यूरी (37 हजार बेकरेल)।

इस इकाई का उपयोग करके, आप किसी पदार्थ के आयतन, सतह या विशिष्ट गतिविधि को व्यक्त कर सकते हैं।

Becquerel

विकिरण खुराक की बेकरेल इकाई प्रणालीगत है और इसे इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई) में शामिल किया गया है। यह सबसे सरल है, क्योंकि एक बेकरेल की विकिरण गतिविधि का अर्थ है कि पदार्थ में प्रति सेकंड केवल एक रेडियोधर्मी क्षय होता है।

फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी एंटोनी के सम्मान में इसका नाम मिला। नाम पिछली शताब्दी के अंत में स्वीकृत किया गया था और आज भी उपयोग में है। चूंकि यह एक काफी छोटी इकाई है, इसलिए गतिविधि को दर्शाने के लिए दशमलव उपसर्गों का उपयोग किया जाता है: किलो-, मिली-, माइक्रो- और अन्य।

हाल ही में, गैर-प्रणालीगत इकाइयों जैसे क्यूरी और रदरफोर्ड का उपयोग बेकरेल के साथ किया गया है। एक रदरफोर्ड दस लाख बेकरेल के बराबर होता है। वॉल्यूमेट्रिक या सतह गतिविधि के विवरण में, प्रति किलोग्राम प्रति किलोग्राम, बेकरेल प्रति मीटर (वर्ग या घन) और उनके विभिन्न डेरिवेटिव के पदनाम मिल सकते हैं।

एक्स-रे

विकिरण की माप की इकाई, रेंटजेन भी एक प्रणालीगत नहीं है, हालांकि इसका उपयोग हर जगह प्राप्त गामा विकिरण की जोखिम खुराक को इंगित करने के लिए किया जाता है। एक रेंटजेन ऐसी विकिरण खुराक के बराबर है जिस पर मानक वायुमंडलीय दबाव और शून्य तापमान पर एक घन सेंटीमीटर हवा 3.3 * (10 * -10) के बराबर चार्ज करती है। यह दो मिलियन जोड़े आयनों के बराबर है।

इस तथ्य के बावजूद कि, रूसी संघ के कानून के अनुसार, अधिकांश ऑफ-सिस्टम इकाइयों का उपयोग निषिद्ध है, एक्स-रे का उपयोग डॉसीमीटर के अंकन में किया जाता है। लेकिन वे जल्द ही उपयोग करना बंद कर देंगे, क्योंकि यह सब कुछ लिखने और ग्रे और सिवर्ट में गणना करने के लिए अधिक व्यावहारिक निकला।

प्रसन्न

विकिरण की रेड यूनिट एसआई प्रणाली के बाहर है और विकिरण की मात्रा के बराबर है जिस पर एक जूल ऊर्जा का दस लाखवां हिस्सा एक ग्राम पदार्थ में स्थानांतरित किया जाता है। यानी एक रेड 0.01 जूल प्रति किलोग्राम पदार्थ है।

ऊर्जा को अवशोषित करने वाली सामग्री जीवित ऊतक और अन्य कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थ और पदार्थ दोनों हो सकती है: मिट्टी, पानी, हवा। एक स्वतंत्र इकाई के रूप में, रेड को 1953 में पेश किया गया था और रूस में इसे भौतिकी और चिकित्सा में उपयोग करने का अधिकार है।

स्लेटी

यह विकिरण के स्तर के लिए माप की एक और इकाई है, जिसे इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स द्वारा मान्यता प्राप्त है। यह विकिरण की अवशोषित खुराक को दर्शाता है। एक पदार्थ को एक ग्रे की खुराक प्राप्त करने के लिए माना जाता है यदि विकिरण के साथ स्थानांतरित की गई ऊर्जा एक जूल प्रति किलोग्राम के बराबर हो।

इस इकाई को इसका नाम अंग्रेजी वैज्ञानिक लुईस ग्रे के सम्मान में मिला और इसे आधिकारिक तौर पर 1975 में विज्ञान में पेश किया गया था। नियमों के अनुसार इकाई का पूरा नाम एक छोटे अक्षर से लिखा जाता है, लेकिन इसका संक्षिप्त नाम बड़े अक्षरों में लिखा जाता है। एक ग्रे एक सौ रेड के बराबर है। सरल इकाइयों के अलावा, विज्ञान में भी कई और सबमल्टीपल समकक्षों का उपयोग किया जाता है, जैसे कि किलोग्रे, मेगाग्रे, डेसीग्रे, सेंटीग्रे, माइक्रोग्रे और अन्य।

सीवर्ट

विकिरण की माप की इकाई, सिवर्ट का उपयोग विकिरण की प्रभावी और समकक्ष खुराक को दर्शाने के लिए किया जाता है और यह SI प्रणाली का भी हिस्सा है, जैसे ग्रे और बैकरेल। 1978 से विज्ञान में उपयोग किया जाता है। एक सिवर्ट गामा किरणों के एक हीटिंग के संपर्क में आने के बाद एक किलोग्राम ऊतक द्वारा अवशोषित ऊर्जा के बराबर होता है। स्वीडन के एक वैज्ञानिक रॉल्फ सीवर्ट के सम्मान में यूनिट को इसका नाम मिला।

परिभाषा के अनुसार, सीवर और ग्रे बराबर होते हैं, यानी समतुल्य और अवशोषित खुराक का आकार समान होता है। लेकिन उनमें अभी भी अंतर है। समतुल्य खुराक का निर्धारण करते समय, न केवल मात्रा, बल्कि विकिरण के अन्य गुणों, जैसे तरंग दैर्ध्य, आयाम और कौन से कण इसका प्रतिनिधित्व करते हैं, को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। इसलिए, अवशोषित खुराक का संख्यात्मक मान विकिरण गुणवत्ता कारक से गुणा किया जाता है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, अन्य सभी चीजें समान होने पर, अल्फा कणों का अवशोषित प्रभाव गामा विकिरण की समान खुराक से बीस गुना अधिक मजबूत होगा। इसके अलावा, ऊतक गुणांक को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो दर्शाता है कि अंग विकिरण पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं। इसलिए, रेडियोबायोलॉजी में समतुल्य खुराक का उपयोग किया जाता है, और प्रभावी खुराक का उपयोग व्यावसायिक स्वास्थ्य (विकिरण के संपर्क को सामान्य करने के लिए) में किया जाता है।

सौर स्थिरांक

एक सिद्धांत है कि हमारे ग्रह पर जीवन सौर विकिरण के कारण दिखाई दिया। एक तारे से विकिरण के मापन की इकाइयाँ कैलोरी और वाट होती हैं जिन्हें समय की एक इकाई से विभाजित किया जाता है। यह तय किया गया था क्योंकि सूर्य से विकिरण की मात्रा वस्तुओं को प्राप्त होने वाली गर्मी की मात्रा और उसके आने की तीव्रता से निर्धारित होती है। उत्सर्जित ऊर्जा की कुल मात्रा का आधा मिलियनवाँ भाग ही पृथ्वी तक पहुँच पाता है।

तारों से निकलने वाला विकिरण प्रकाश की गति से अंतरिक्ष में यात्रा करता है और किरणों के रूप में हमारे वायुमंडल में प्रवेश करता है। इस विकिरण का स्पेक्ट्रम काफी व्यापक है - "सफेद शोर", यानी रेडियो तरंगों से लेकर एक्स-रे तक। कण जो विकिरण के साथ मिलते हैं वे प्रोटॉन होते हैं, लेकिन कभी-कभी इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं (यदि ऊर्जा रिलीज बड़ी थी)।

सूर्य से प्राप्त विकिरण ग्रह पर सभी जीवित प्रक्रियाओं के पीछे प्रेरक शक्ति है। हमें प्राप्त होने वाली ऊर्जा की मात्रा मौसम, क्षितिज के ऊपर तारे की स्थिति और वातावरण की पारदर्शिता पर निर्भर करती है।

जीवित प्राणियों पर विकिरण का प्रभाव

यदि जीवित ऊतक अपनी विशेषताओं में समान हैं, तो उन्हें विभिन्न प्रकार के विकिरण (एक ही खुराक और तीव्रता पर) से विकिरणित किया जाता है, तो परिणाम अलग-अलग होंगे। इसलिए, परिणामों को निर्धारित करने के लिए, केवल अवशोषित या एक्सपोजर खुराक पर्याप्त नहीं है, जैसा कि निर्जीव वस्तुओं के मामले में होता है। मर्मज्ञ विकिरण की इकाइयाँ दृश्य पर दिखाई देती हैं, जैसे कि सिवर्ट रिम्स और ग्रेज़, जो विकिरण की समतुल्य खुराक का संकेत देते हैं।

एक समतुल्य खुराक जीवित ऊतक द्वारा अवशोषित एक खुराक है और एक सशर्त (तालिका) गुणांक द्वारा गुणा किया जाता है, जो इस बात को ध्यान में रखता है कि यह या उस प्रकार का विकिरण कितना खतरनाक है। सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला उपाय सिवर्ट है। एक सिवर्ट एक सौ रिम्स के बराबर होता है। गुणांक जितना अधिक होगा, विकिरण उतना ही अधिक खतरनाक होगा। तो, फोटॉन के लिए यह एक है, और न्यूट्रॉन और अल्फा कणों के लिए यह बीस है।

रूस और अन्य सीआईएस देशों में चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना के बाद से, मनुष्यों के विकिरण जोखिम के स्तर पर विशेष ध्यान दिया गया है। विकिरण के प्राकृतिक स्रोतों से समतुल्य खुराक प्रति वर्ष पांच मिलीसेवर्ट से अधिक नहीं होनी चाहिए।

निर्जीव वस्तुओं पर रेडियोन्यूक्लाइड की क्रिया

रेडियोधर्मी कणों में ऊर्जा का आवेश होता है जिसे वे इससे टकराने पर पदार्थ में स्थानांतरित कर देते हैं। और जितने अधिक कण एक निश्चित मात्रा में पदार्थ के संपर्क में आते हैं, उतनी ही अधिक ऊर्जा उसे प्राप्त होगी। इसकी मात्रा का अनुमान खुराकों में लगाया जाता है।

1. अवशोषित खुराक- यह वह है जो पदार्थ की एक इकाई द्वारा प्राप्त किया गया था। इसे ग्रे में मापा जाता है। यह मान इस तथ्य को ध्यान में नहीं रखता है कि पदार्थ पर विभिन्न प्रकार के विकिरण का प्रभाव अलग-अलग होता है।
2. एक्सपोजर खुराक- अवशोषित खुराक का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन विभिन्न रेडियोधर्मी कणों के प्रभाव से पदार्थ के आयनीकरण की डिग्री को ध्यान में रखते हुए। इसे कूलम्ब्स प्रति किलोग्राम या रेंटजेन्स में मापा जाता है।

हमने विकिरण की प्रकृति की जांच की - विकिरण क्या है (आयनीकरण विकिरण) और रेडियोधर्मिता, अवधारणा रेडिओन्युक्लिआइडऔर आधा जीवन, विकिरण का प्रभाव मानव जीव, और हमारे चारों ओर रेडियोधर्मी वस्तुओं के बारे में कुछ बात की। लेख ने रेडियोधर्मिता और पृष्ठभूमि विकिरण को मापने के तरीकों के बारे में, डॉसीमीटर के बारे में जानकारी दी। हमने डॉसीमीटर-रेडियोमीटर के कई उदाहरण भी दिए, और समझाया कि अगर डिवाइस बंद हो जाता है तो आपको घबराना नहीं चाहिए। लेख के तीसरे भाग में विकिरणहम विकिरण खुराक के बारे में बात करेंगे ...

एक्सपोजर खुराक

आयनकारी विकिरण और माध्यम की परस्पर क्रिया की मुख्य विशेषता आयनीकरण प्रभाव है। विकिरण डोसिमेट्री के विकास की प्रारंभिक अवधि में, हवा में फैलने वाले एक्स-रे से निपटने के लिए सबसे अधिक बार आवश्यक था। इसलिए, एक्स-रे ट्यूब या उपकरण के वायु आयनीकरण की डिग्री का उपयोग विकिरण क्षेत्र के मात्रात्मक माप के रूप में किया गया था। सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर शुष्क हवा के आयनीकरण की मात्रा के आधार पर एक मात्रात्मक माप, जिसे मापना काफी आसान है, कहलाता है जोखिम खुराक.

एक्सपोजर खुराक एक्स-रे और गामा किरणों की आयनीकरण क्षमता निर्धारित करता है और वायुमंडलीय वायु के प्रति इकाई द्रव्यमान में चार्ज कणों की गतिशील ऊर्जा में परिवर्तित विकिरण ऊर्जा को व्यक्त करता है। एक्सपोज़र डोज़ इस आयतन में हवा के एक प्राथमिक आयतन में एक ही चिन्ह के सभी आयनों के कुल आवेश का अनुपात है।

एसआई प्रणाली में, एक्सपोजर खुराक की इकाई किलोग्राम (सी/किग्रा) से विभाजित कूलम्ब है। ऑफ-सिस्टम यूनिट - एक्स-रे (आर). 1 सी/किग्रा = 3880 आर

अवशोषित खुराक

ज्ञात प्रकार के आयनीकरण विकिरण की सीमा और इसके आवेदन के दायरे के विस्तार के साथ, यह पता चला कि किसी पदार्थ पर आयनकारी विकिरण के प्रभाव का माप केवल इसमें होने वाली प्रक्रियाओं की जटिलता और विविधता के कारण निर्धारित नहीं किया जा सकता है। मामला। उनमें से एक महत्वपूर्ण, विकिरणित पदार्थ में भौतिक-रासायनिक परिवर्तनों को जन्म देना और एक निश्चित विकिरण प्रभाव की ओर ले जाना, पदार्थ द्वारा आयनकारी विकिरण की ऊर्जा का अवशोषण है। नतीजतन, अवधारणा अवशोषित खुराक. अवशोषित खुराक से पता चलता है कि किसी भी विकिरणित पदार्थ के प्रति इकाई द्रव्यमान में कितनी विकिरण ऊर्जा अवशोषित होती है और यह पदार्थ के द्रव्यमान के लिए अवशोषित आयनकारी विकिरण ऊर्जा के अनुपात से निर्धारित होती है।

SI इकाइयों में, अवशोषित खुराक को जूल प्रति किलोग्राम (J/kg) में मापा जाता है और इसका एक विशेष नाम होता है - स्लेटी (ग्रो). 1 ग्रामवह खुराक है जिस पर द्रव्यमान 1 किलोग्रामआयनकारी विकिरण ऊर्जा स्थानांतरित होती है 1 जू. अवशोषित खुराक की ऑफ-सिस्टम इकाई है प्रसन्न.1 Gy=100 रेड.

अवशोषित खुराक एक मौलिक डोसिमेट्रिक मूल्य है, यह विकिरण के जैविक प्रभाव को नहीं दर्शाता है।

खुराक के बराबर

खुराक के बराबर (ई, एचटी, आर) विकिरण के जैविक प्रभाव को दर्शाता है। जीवित ऊतकों के विकिरण के व्यक्तिगत प्रभावों के अध्ययन से पता चला है कि एक ही अवशोषित खुराक पर, विभिन्न प्रकार के विकिरण शरीर पर एक अलग जैविक प्रभाव पैदा करते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि एक भारी कण (उदाहरण के लिए, एक प्रोटॉन) एक प्रकाश (उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन) की तुलना में ऊतक में प्रति इकाई पथ में अधिक आयन पैदा करता है। एक ही अवशोषित खुराक के साथ, रेडियोबायोलॉजिकल विनाशकारी प्रभाव जितना अधिक होता है, विकिरण द्वारा निर्मित आयनीकरण उतना ही अधिक होता है। इस आशय को ध्यान में रखते हुए, धारणा बराबर खुराक. समतुल्य खुराक की गणना एक विशेष गुणांक द्वारा अवशोषित खुराक के मूल्य को गुणा करके की जाती है - सापेक्ष जैविक प्रभावशीलता का गुणांक ( ओबीई) या किसी दिए गए प्रकार के विकिरण का गुणवत्ता कारक ( डब्ल्यूआर), शरीर के ऊतकों को नुकसान पहुंचाने की इसकी क्षमता को दर्शाता है।

विभिन्न गुणवत्ता कारकों के साथ विभिन्न प्रकार के विकिरण के संपर्क में आने पर, समतुल्य खुराक को इस प्रकार के विकिरण के लिए समान खुराक के योग के रूप में परिभाषित किया जाता है।

समतुल्य खुराक की SI इकाई है सिवर्ट (एसवी) और जूल प्रति किलोग्राम में मापा जाता है ( जे/किग्रा) मूल्य 1 एसवीमें अवशोषित किसी भी प्रकार के विकिरण के बराबर खुराक के बराबर 1 किलोग्रामजैविक ऊतक और अवशोषित खुराक के समान जैविक प्रभाव पैदा करना 1 ग्रामफोटॉन विकिरण। समतुल्य खुराक की ऑफ-सिस्टम इकाई है बेयर(1963 तक - जैविक समकक्ष एक्स-रे, 1963 के बाद - जैविक समकक्ष प्रसन्न). 1 एसवी = 100 रेम.

गुणवत्ता कारक - रेडियोबायोलॉजी में, सापेक्ष जैविक प्रभावशीलता (आरबीई) का औसत गुणांक। इस प्रकार के विकिरण के खतरे को दर्शाता है (γ-विकिरण की तुलना में)। गुणांक जितना अधिक होगा, यह विकिरण उतना ही खतरनाक होगा। (शब्द को "हानिकारक गुणवत्ता कारक" के रूप में समझा जाना चाहिए)।

आयनकारी विकिरण के गुणवत्ता कारक के मूल्यों को आयनकारी विकिरण की कम खुराक के लिए पुरानी मानव जोखिम के प्रतिकूल जैविक परिणामों पर अवशोषित ऊर्जा के सूक्ष्म वितरण के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए निर्धारित किया जाता है। गुणवत्ता कारक के लिए, है गोस्ट 8.496-83. एक मानक के रूप में GOST का उपयोग काम के दौरान आयनकारी विकिरण के संपर्क में आने वाले व्यक्तियों के लिए विकिरण खतरे की डिग्री को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। मानक तीव्र जोखिम और रेडियोथेरेपी के दौरान लागू नहीं होता है।

एक विशेष प्रकार के विकिरण का आरबीई एक्स-रे (या गामा) विकिरण की अवशोषित खुराक और समान समकक्ष खुराक पर विकिरण की अवशोषित खुराक का अनुपात है।

विकिरण के प्रकार के लिए गुणवत्ता कारक:
फोटोन (γ-विकिरण और एक्स-रे), परिभाषा के अनुसार	1
β विकिरण (इलेक्ट्रॉन, पॉज़िट्रॉन)	1
म्यून्स	1
α-विकिरण 10 MeV से कम ऊर्जा के साथ	20
न्यूट्रॉन (थर्मल, धीमा, अनुनाद), 10 केवी . तक	5
10 केवी से 100 केवी . तक न्यूट्रॉन	10
100 keV से 2 MeV तक न्यूट्रॉन	20
2 MeV से 20 MeV तक न्यूट्रॉन	10
2 MeV . से अधिक के न्यूट्रॉन	5
प्रोटॉन, 2…5 MeV	5
प्रोटॉन, 5…10 MeV	10
भारी हटना नाभिक	20

प्रभावी खुराक

प्रभावी खुराक, (इ, प्रभावी समकक्ष खुराक) विकिरण सुरक्षा में उपयोग किया जाने वाला एक मूल्य है जो जोखिम के दीर्घकालिक प्रभावों के जोखिम के उपाय के रूप में है ( स्टोकेस्टिक प्रभाव) पूरे मानव शरीर और उसके व्यक्तिगत अंगों और ऊतकों की, उनकी रेडियोसक्रियता को ध्यान में रखते हुए।

शरीर के विभिन्न हिस्सों (अंगों, ऊतकों) में विकिरण जोखिम के प्रति अलग-अलग संवेदनशीलता होती है: उदाहरण के लिए, विकिरण की एक ही खुराक के साथ, फेफड़ों में कैंसर की घटना थायरॉयड ग्रंथि की तुलना में अधिक होने की संभावना है। प्रभावी समतुल्य खुराक की गणना सभी अंगों और ऊतकों के बराबर खुराक के योग के रूप में की जाती है, इन अंगों के लिए भार कारकों से गुणा किया जाता है, और शरीर के संपर्क के कुल प्रभाव को दर्शाता है।

भारित गुणांक अनुभवजन्य रूप से स्थापित किए जाते हैं और इस तरह से गणना की जाती है कि पूरे जीव के लिए उनका योग एक हो। इकाइयों प्रभावी खुराकमाप की इकाइयों का मिलान करें बराबर खुराक. इसे में भी मापा जाता है सीवरटाचया बेराचो.

निश्चित प्रभावी समकक्ष खुराक (सौंपना - प्रतिबद्ध प्रभावी खुराक समकक्ष) एक रेडियोधर्मी पदार्थ की एक निश्चित मात्रा की साँस लेना या खपत के परिणामस्वरूप प्रति व्यक्ति विकिरण की खुराक का एक अनुमान है। CEDE में व्यक्त किया गया है रेम्सया सीवरट (एसवी) और विभिन्न अंगों की रेडियोसक्रियता और उस समय को ध्यान में रखता है जिसके दौरान पदार्थ शरीर में रहता है (जीवन भर तक)। स्थिति के आधार पर, CEDE पूरे शरीर के बजाय किसी विशिष्ट अंग को विकिरण खुराक का भी उल्लेख कर सकता है।

प्रभावी और समकक्ष खुराक- ये सामान्यीकृत मूल्य हैं, अर्थात वे मान जो किसी व्यक्ति और उसके वंशजों पर आयनकारी विकिरण के प्रभाव से होने वाले नुकसान (नुकसान) का माप हैं। दुर्भाग्य से, उन्हें सीधे मापा नहीं जा सकता है। इसलिए, परिचालन डॉसिमेट्रिक नसों को अभ्यास में पेश किया जाता है, जो विशिष्ट रूप से एक बिंदु पर विकिरण क्षेत्र की भौतिक विशेषताओं के माध्यम से निर्धारित होते हैं, जितना संभव हो सामान्यीकृत लोगों के करीब। मुख्य परिचालन मूल्य है परिवेशी खुराक के बराबर(समानार्थी शब्द - परिवेशी खुराक के बराबर, परिवेशी खुराक).

परिवेशी खुराक समतुल्य H*(d)खुराक के बराबर है जो गोलाकार प्रेत में बनाया गया था आईसीआरयू(विकिरण इकाइयों पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग) विकिरण की दिशा के समानांतर एक व्यास के साथ सतह से d (मिमी) की गहराई पर, एक विकिरण क्षेत्र में जो रचना, प्रवाह और ऊर्जा वितरण में माना जाता है, लेकिन यूनिडायरेक्शनल और सजातीय, यानी। एच * (डी) के बराबर परिवेशी खुराक वह खुराक है जो एक व्यक्ति को प्राप्त होगी यदि वे उस स्थान पर थे जहां माप लिया जा रहा है। परिवेशी खुराक की इकाई समतुल्य - सीवर्ट (एसवी).

समूह खुराक

व्यक्तियों द्वारा प्राप्त व्यक्तिगत प्रभावी खुराक की गणना करके, कोई सामूहिक खुराक पर पहुंच सकता है - एक निश्चित अवधि में लोगों के दिए गए समूह में व्यक्तिगत प्रभावी खुराक का योग। सामूहिक खुराक की गणना किसी विशेष गांव, शहर, प्रशासनिक-क्षेत्रीय इकाई, राज्य आदि की आबादी के लिए की जा सकती है। यह औसत प्रभावी खुराक को विकिरण के संपर्क में आने वाले लोगों की कुल संख्या से गुणा करके प्राप्त किया जाता है। सामूहिक खुराक के लिए माप की इकाई है मैन-सीवर्ट (मानव-ध्वनि), ऑफ-सिस्टम यूनिट - आदमी-रेम (आदमी-रेम).

इसके अलावा, निम्नलिखित खुराक प्रतिष्ठित हैं:

• प्रतिबद्धता- अपेक्षित खुराक, आधी सदी की खुराक। निगमित रेडियोन्यूक्लाइड से अवशोषित, समकक्ष और प्रभावी खुराक की गणना करते समय इसका उपयोग विकिरण सुरक्षा और स्वच्छता में किया जाता है; संगत खुराक का आयाम है।
• सामूहिक- लोगों के समूह के विकिरण से स्वास्थ्य पर पड़ने वाले प्रभावों या क्षति को चिह्नित करने के लिए शुरू किया गया एक परिकलित मूल्य; इकाई - सीवर्ट (एसवी) सामूहिक खुराक को औसत खुराक के उत्पादों के योग और खुराक अंतराल में लोगों की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है। सामूहिक खुराक लंबे समय तक जमा हो सकती है, एक पीढ़ी भी नहीं, बल्कि बाद की पीढ़ियों को कवर कर सकती है।
• सीमा- खुराक जिसके नीचे इस विकिरण प्रभाव की कोई अभिव्यक्ति नहीं है।
• अधिकतम स्वीकार्य खुराक (एसडीए)- प्रति कैलेंडर वर्ष व्यक्तिगत समकक्ष खुराक के उच्चतम मूल्य, जिस पर 50 वर्षों के लिए एक समान जोखिम आधुनिक तरीकों (एनआरबी -99) द्वारा पता चला स्वास्थ्य की स्थिति में प्रतिकूल परिवर्तन नहीं कर सकता है।
• रोकेविकिरण दुर्घटना के कारण अनुमानित खुराक है जिसे सुरक्षात्मक उपायों से रोका जा सकता है।
• दोहरीकरण- एक खुराक जो सहज उत्परिवर्तन की दर को दोगुना (या 100%) करती है। दोहरीकरण खुराक सापेक्ष उत्परिवर्तनीय जोखिम के व्युत्क्रमानुपाती होता है। वर्तमान में उपलब्ध आंकड़ों के अनुसार, तीव्र जोखिम के लिए दोहरीकरण खुराक औसतन 2 Sv है, और पुराने जोखिम के लिए लगभग है 4 एसवी.
• गामा-न्यूट्रॉन विकिरण की जैविक खुराक- गामा विकिरण की खुराक शरीर को नुकसान के मामले में समान रूप से प्रभावी, मानक के रूप में ली गई। दिए गए विकिरण की भौतिक खुराक के बराबर, गुणवत्ता कारक से गुणा किया जाता है।
• न्यूनतम घातक- विकिरण की न्यूनतम खुराक जो सभी विकिरणित वस्तुओं की मृत्यु का कारण बनती है।

खुराक की दर

खुराक की दर (विकिरण तीव्रता) समय की प्रति इकाई इस विकिरण के प्रभाव में संबंधित खुराक की वृद्धि है। इसमें समय की एक इकाई से विभाजित संबंधित खुराक (अवशोषित, जोखिम, आदि) का आयाम है। विभिन्न विशेष इकाइयों की अनुमति है (उदाहरण के लिए, माइक्रोरोएंटजेन/घंटा, एसवी/एच, रेम/मिनट, सीएसवी/वर्षऔर आदि।)।

बीटा विकिरण और अल्फा विकिरण की खोज के बाद, पर्यावरण के साथ बातचीत करते समय इन विकिरणों के मूल्यांकन का प्रश्न बन गया। इन विकिरणों के मूल्यांकन के लिए जोखिम की खुराक अनुपयुक्त निकली, क्योंकि उनसे आयनीकरण की डिग्री हवा में, विभिन्न विकिरणित पदार्थों में और जैविक ऊतक में भिन्न थी। इसलिए, एक सार्वभौमिक विशेषता प्रस्तावित की गई - अवशोषित खुराक।

अवशोषित खुराक - किसी भी पदार्थ के प्रति इकाई द्रव्यमान m की गणना, किसी भी प्रकार के विकिरण को आयनित करके किसी पदार्थ में स्थानांतरित ऊर्जा E की मात्रा।

दूसरे शब्दों में, अवशोषित खुराक (डी) ऊर्जा डीई का अनुपात है, जो इस मात्रा में पदार्थ के द्रव्यमान डीएम को प्राथमिक मात्रा में आयनित विकिरण द्वारा पदार्थ में स्थानांतरित किया जाता है:

1 जे/किग्रा = 1 ग्रे। ऑफ-सिस्टम इकाई रेड (विकिरण सोखना खुराक) है। 1 ग्रे = 100 रेड।

आप भिन्नात्मक इकाइयों का भी उपयोग कर सकते हैं, उदाहरण के लिए: mGy, µGy, mrad, µrad, आदि।

टिप्पणी। RD50-454-84 के अनुसार, "रेड" इकाई के उपयोग की अनुशंसा नहीं की जाती है। हालांकि, व्यवहार में इस अंशांकन के साथ उपकरण हैं, और यह अभी भी उपयोग किया जाता है।

अवशोषित खुराक की परिभाषा में एक निश्चित मात्रा में किसी पदार्थ को हस्तांतरित औसत ऊर्जा की अवधारणा शामिल है। तथ्य यह है कि विकिरण की सांख्यिकीय प्रकृति और पदार्थ के साथ विकिरण की बातचीत की संभाव्य प्रकृति के कारण, पदार्थ को हस्तांतरित ऊर्जा का मूल्य उतार-चढ़ाव के अधीन है। माप के दौरान इसके मूल्य का पहले से अनुमान लगाना असंभव है। हालाँकि, माप की एक श्रृंखला के बाद, आप इस मान का औसत मान प्राप्त कर सकते हैं।

एक अंग या जैविक ऊतक में खुराक (डी, आर) मानव शरीर के एक विशिष्ट अंग या ऊतक में औसत अवशोषित खुराक है:

डी टी = ई टी / एम टी ,(4)

जहां ई टी एक ऊतक या अंग को आयनकारी विकिरण द्वारा स्थानांतरित कुल ऊर्जा है; एम टी एक अंग या ऊतक का द्रव्यमान है।

जब कोई पदार्थ विकिरणित होता है, तो अवशोषित खुराक बढ़ जाती है। खुराक स्लीव दर को अवशोषित खुराक दर की विशेषता है।

आयनकारी विकिरण की अवशोषित खुराक दर इस अंतराल के लिए समय अंतराल dt पर अवशोषित विकिरण खुराक dD की वृद्धि का अनुपात है:

खुराक दर इकाइयाँ: rad/s, Gy/s, rad/h, Gy/h, आदि।

कुछ मामलों में अवशोषित खुराक दर को थोड़े समय के अंतराल पर एक स्थिर मूल्य के रूप में माना जा सकता है या एक महत्वपूर्ण समय अंतराल में तेजी से बदल रहा है, तो हम यह मान सकते हैं:

कर्मा - अनुवाद में अंग्रेजी शब्दों का एक संक्षिप्त अर्थ है "सामग्री में कमजोर होने की गतिज ऊर्जा।" पर्यावरण पर अप्रत्यक्ष आयनकारी विकिरण के प्रभाव का आकलन करने के लिए विशेषता का उपयोग किया जाता है। कर्मा प्रारंभिक गतिज ऊर्जाओं के योग का अनुपात है dE k सभी आवेशित कणों का एक प्रारंभिक आयतन में परोक्ष रूप से AI द्वारा इस आयतन में द्रव्यमान dm के लिए बनाया गया है:

के = डीईके / डीएम। (7)

एसआई और ऑफ-सिस्टम में माप की इकाइयाँ: क्रमशः ग्रे और रेड।

Kerma को विकिरण क्षेत्र को पूरी तरह से ध्यान में रखने के लिए पेश किया गया था, विशेष रूप से, ऊर्जा प्रवाह घनत्व, और इसका उपयोग माध्यम पर अप्रत्यक्ष आयनकारी विकिरण के प्रभाव का आकलन करने के लिए किया जाता है।

खुराक के बराबर

यह स्थापित किया गया है कि मानव जैविक ऊतक को एक ही ऊर्जा (यानी एक ही खुराक प्राप्त करते समय) के साथ विकिरण करते समय, लेकिन विभिन्न प्रकार की किरणों के साथ, स्वास्थ्य के परिणाम अलग होंगे। उदाहरण के लिए, अल्फा कणों के संपर्क में आने पर, बीटा कणों या गामा किरणों के संपर्क में आने की तुलना में मानव शरीर में कैंसर विकसित होने की संभावना अधिक होती है। इसलिए, एक जैविक ऊतक के लिए, एक विशेषता पेश की गई - एक समान खुराक।

समतुल्य खुराक (HTR) किसी अंग या ऊतक में अवशोषित खुराक है जो किसी दिए गए प्रकार के विकिरण R के संबंधित विकिरण गुणवत्ता कारक WR से गुणा होता है।

कम खुराक (पूरे मानव शरीर के विकिरण के लिए 5 अधिकतम अनुमेय खुराक से अधिक नहीं) के साथ जैविक ऊतक के विकिरण के परिणामों का आकलन करने के लिए पेश किया गया है, अर्थात 250 mSv / वर्ष। इसका उपयोग उच्च खुराक के संपर्क के प्रभावों का आकलन करने के लिए नहीं किया जा सकता है।

बराबर खुराक है:

एच टी। आर = डी टी। आर डब्ल्यू आर,(8)

जहां डी टी. R विकिरण R द्वारा जैविक ऊतक द्वारा अवशोषित खुराक है; डब्ल्यू आर - विकिरण आर (अल्फा कण, बीटा कण, गामा क्वांटा, आदि) का भार कारक (गुणवत्ता कारक), जो जैविक प्रभावों को प्रेरित करने में विभिन्न प्रकार के विकिरण की सापेक्ष प्रभावशीलता को ध्यान में रखता है (तालिका 1)। यह कारक कई कारकों पर निर्भर करता है, विशेष रूप से, रैखिक ऊर्जा हस्तांतरण के परिमाण पर, आयनीकरण कण के ट्रैक के साथ आयनीकरण घनत्व पर, और इसी तरह।

फॉर्मूला (8) केवल व्यक्तिगत अंगों और ऊतकों के बाहरी और आंतरिक विकिरण दोनों की खुराक या पूरे मानव शरीर के समान जोखिम के आकलन के लिए मान्य है।

विभिन्न भार कारकों के साथ-साथ विभिन्न प्रकार के विकिरण के संपर्क में आने पर, समतुल्य खुराक को इन सभी प्रकार के विकिरण R के लिए समतुल्य खुराक के योग के रूप में निर्धारित किया जाता है:

एच टी = Σ एच टी। आर(9)

यह स्थापित किया गया है कि एक ही अवशोषित खुराक पर जैविक प्रभाव आयनकारी विकिरण के प्रकार और विकिरण प्रवाह घनत्व पर निर्भर करता है।

टिप्पणी। सूत्र (8) का उपयोग करते समय, एक मानक संरचना के जैविक ऊतक की दी गई मात्रा में औसत गुणवत्ता कारक लिया जाता है: 10.1% हाइड्रोजन, 11.1% कार्बन, 2.6% नाइट्रोजन, 76.2% ऑक्सीजन।

समतुल्य खुराक की SI इकाई Sievert (Sv) है।

सीवर्ट जैविक ऊतक में किसी भी प्रकृति के विकिरण की समतुल्य खुराक की एक इकाई है, जो 200 केवी की फोटॉन ऊर्जा के साथ अनुकरणीय एक्स-रे विकिरण के 1 Gy की अवशोषित खुराक के समान जैविक प्रभाव पैदा करता है। भिन्नात्मक इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है - μSv , एमएसवी। एक ऑफ-सिस्टम यूनिट भी है - रेम (रेड का जैविक समतुल्य), जिसे धीरे-धीरे उपयोग से वापस लिया जा रहा है।

1 एसवी = 100 रेम।

भिन्नात्मक इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है - mrem, mkrem।

तालिका 1. विकिरण गुणवत्ता कारक

विकिरण का प्रकार और ऊर्जा रेंज	गुणवत्ता कारक हम
सभी ऊर्जाओं के फोटोन
सभी ऊर्जाओं के इलेक्ट्रॉन
ऊर्जा के साथ न्यूट्रॉन:
10 केवी से 100 केवी . तक
> 100 keV अप करने के लिए 2 Msv
> 2 MeV से 20 MeV
2 MeV से अधिक ऊर्जा वाले प्रोटॉन, रिकॉइल प्रोटॉन को छोड़कर
अल्फा कण, विखंडन के टुकड़े, भारी नाभिक
टिप्पणी। सभी मूल्य शरीर पर विकिरण घटना को संदर्भित करते हैं और, आंतरिक जोखिम के मामले में, परमाणु परिवर्तन के दौरान उत्सर्जित होते हैं।

टिप्पणी। गुणांक डब्ल्यू आर विकिरण के कुल रैखिक ऊर्जा हस्तांतरण (एलईटी) पर कम खुराक के जोखिम के प्रतिकूल जैविक प्रभावों की निर्भरता को ध्यान में रखता है। तालिका 2 एलईटी पर गुणवत्ता भार कारक डब्ल्यू आर की निर्भरता को दर्शाती है।

तालिका 2. एलईटी . पर गुणवत्ता कारक डब्ल्यूआर की निर्भरता

समतुल्य खुराक दर इस समय अंतराल के समय dt के दौरान समतुल्य खुराक dH की वृद्धि का अनुपात है:

समतुल्य खुराक दर mSv/s, µSv/s, rem/s, mrem/s, आदि की इकाइयाँ।

जीवित जीवों पर विकिरण के प्रभाव की विशेषता है विकिरण की खुराक।

आयनकारी विकिरण की एक्सपोजर खुराक X - कुछ समय के लिए हवा के 1 सेमी 3 में विकिरण के कारण बनने वाला कुल चार्ज t।

में मापा जाता है पेंडेंटपर किलोग्राम (सी/किग्रा), ऑफ-सिस्टम यूनिट - एक्स-रे (आर).

1 . की खुराक पर आरपहले में सेमी 3सामान्य परिस्थितियों में, 2.08 बनता है। 10 9 जोड़े आयन, जो 2.58 से मेल खाती है। 10-4 सी/किग्रा. वहीं, 1 . में सेमी 3आयनन के कारण वायु 1.1 के बराबर ऊर्जा अवशोषित करती है। 10-8 जे, अर्थात। 8.5 एमजे/किग्रा.

विकिरण डी पी की अवशोषित खुराक एक भौतिक मात्रा है जो विकिरणित पदार्थ के द्रव्यमान एम पी में अवशोषित ऊर्जा डब्ल्यू पी के अनुपात के बराबर है। अवशोषित खुराक के मूल्यों को अभिव्यक्ति का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है

डी पी \u003d डब्ल्यू पी / एम पी।

एसआई प्रणाली में, अवशोषित खुराक की इकाई ग्रे है। इस इकाई का नाम अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी ए ग्रे के नाम पर रखा गया है। यह खुराक 1 . वजन वाले शरीर द्वारा प्राप्त की जाती है किलोग्राम, अगर यह 1 . में ऊर्जा अवशोषित करता है जे।

1980 तक, अवशोषित खुराक की इकाई के रूप में रेड और रेंटजेन का उपयोग किया जाता था। ये गैर-प्रणालीगत इकाइयाँ हैं।

खुशी - अंग्रेजी से। अवशोषित विकिरण खुराक.

1 प्रसन्न= 10 -2 जे/किग्रा = 10 -2 जीआर।

1 ग्रे (Gy) \u003d 100 रेड » 110 R (गामा विकिरण के लिए)।

इकाई "एक्स-रे" का उपयोग अब अक्सर किया जाता है; शायद यह सिर्फ परंपरा के लिए एक श्रद्धांजलि है। परिभाषा के अनुसार, 1 . में खुराक आरऐसे विकिरण से मेल खाती है जिस पर 1 सेमी 3नंबर पर हवा ( पी 0=760 मिमी आर टी. अनुसूचित जनजाति, टी = 273 प्रति) आयनों के जोड़े की एक निश्चित संख्या बनती है (N »2.1 10 9), ताकि उनका कुल चार्ज 3.3 10 -10 हो क्लोरीन. इस परिभाषा का अर्थ स्पष्ट है: डिस्चार्ज करंट और समय को जानकर, कोई भी प्रयोगात्मक रूप से कुल आयनीकरण चार्ज और विकिरण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले आयनों के जोड़े की संख्या निर्धारित कर सकता है।

एन आयन \u003d क्यू कुल / ई।

उन्हीं स्थितियों (n.c.) के लिए, हम अवशोषित खुराक का मूल्य पाते हैं:

डी पी \u003d डब्ल्यू पी / एम पी= 112.5 10 -10 / 0.128 10 -5 = 8.7 10 -3 जे/किग्रा.

इस प्रकार, 1 रेंटजेन की एक खुराक 8.7 10 -3 . की अवशोषित खुराक से मेल खाती है जे/किग्राया 8.7 10 एमजीआई.

1 पी \u003d 8.7 10 -3 जे / किग्रा \u003d 8.7 एमजीआई।

1 आर की एक खुराक 1 घंटे के लिए स्रोत से 1 मीटर की दूरी पर 1 ग्राम रेडियम द्वारा उत्सर्जित किरणों द्वारा बनाई जाती है।

अवशोषित खुराक दर डीआईपी एक भौतिक मात्रा है जो किसी भी भौतिक शरीर के द्रव्यमान की एक इकाई द्वारा प्रति इकाई समय में अवशोषित ऊर्जा की मात्रा को दर्शाती है:

डी 1 पी \u003d डी पी / टी \u003d डब्ल्यू पी / एम पीपी टी.

पृष्ठभूमि विकिरण का मान आमतौर पर हमें microroentgen/hour में सूचित किया जाता है, उदाहरण के लिए 15 माइक्रोरोएंटजेन/घंटा. इस मान में अवशोषित खुराक दर का आयाम है, लेकिन यह एसआई इकाइयों में व्यक्त नहीं किया गया है।

समतुल्य खुराक एच इक्विव। - एक मूल्य जो एक जीवित जीव की अवशोषित खुराक की विशेषता है। यह एक गुणांक द्वारा गुणा की गई अवशोषित खुराक के बराबर है जो शरीर के ऊतकों को नुकसान पहुंचाने के लिए इस प्रकार के विकिरण की क्षमता को दर्शाता है:

एच इक्विव। = केके × डी पी,

जहां केके जैविक ऊतक के दिए गए आयतन तत्व में आयनकारी विकिरण का औसत गुणवत्ता कारक है (सारणी 22.1)।

तालिका 22.1.e.

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि बराबर खुराक एच ईक्यूएक जीवित जीव द्वारा अवशोषित खुराक के औसत मूल्य की विशेषता है, हालांकि अलग-अलग लोगों के लिए और अलग-अलग परिस्थितियों में एक ही ऊतक (हड्डियों, मांसपेशियों, मस्तिष्क, आदि) अलग-अलग ऊर्जा को अवशोषित करेंगे।

एसआई प्रणाली में, खुराक के बराबर की इकाई सीवर्ट (1 .) है एसवी), स्वीडिश वैज्ञानिक के नाम पर - रेडियोलॉजिस्ट आर। सीवर्ट। व्यवहार में, समतुल्य खुराक की एक गैर-प्रणालीगत इकाई का अक्सर उपयोग किया जाता है - रेम (एक रेंटजेन का जैविक समतुल्य)।

1 रेमो= 0,01 जे/किग्रा.

व्यवहार में, सबमल्टीपल इकाइयों का उपयोग किया जाता है: मिलीरेम (1 .) मब्रे = 10 -3 रेमो); माइक्रोरेम (1 माइक्रोरेम= 10 -6 रेम); नैनोरेम (1 एनबीईआर = 10 -9 रेमो).

अवधारणा की एक और परिभाषा है रेमो.

रेम एक जीवित जीव द्वारा अवशोषित ऊर्जा की मात्रा है जब किसी भी प्रकार के आयनकारी विकिरण के संपर्क में आता है और 200 केवी की ऊर्जा के साथ एक्स-रे या जी-विकिरण की 1 रेड की अवशोषित खुराक के समान जैविक प्रभाव पैदा करता है।

नामित इकाइयों के बीच का अनुपात (1 एसवी, 1 रेम, 1 आर) है:

1 एसवी = 100 रेमो» 110 आर(गामा विकिरण के लिए)।

जैसे ही आप एक बिंदु स्रोत से दूर जाते हैं, दूरी के वर्ग (~ 1 / r 2) के साथ खुराक विपरीत रूप से घट जाती है।

अवशोषित खुराक

डी पी \u003d डी 1 मंजिल टी क्षेत्र / आर 2. [डी 1 ईटी] = 1 आर· 1 मी 2 / घंटा,

कहाँ पे डी1एट - एक बिंदु स्रोत की शक्ति; टी क्षेत्र - एक्सपोजर समय, एच; आर - स्रोत से दूरी, मी।

एक बिंदु उत्सर्जक की गतिविधि और खुराक दर संबंध से संबंधित हैं:

आर = किलोग्राम ,

कहाँ पे किलोग्राम- आयनीकरण स्थिरांक, आर- विकिरण स्रोत से दूरी, डी- सुरक्षात्मक स्क्रीन की मोटाई, - स्क्रीन सामग्री में विकिरण अवशोषण गुणांक।

आयनीकरण स्थिरांक किलोग्रामऔर स्क्रीन का अवशोषण गुणांक विकिरण के प्रकार और ऊर्जा पर जटिल रूप से निर्भर करता है। लगभग 1 . की ऊर्जा वाली गामा किरणों के लिए एमईवीकई सामग्रियों (पानी, एल्यूमीनियम, लोहा, तांबा, सीसा, कंक्रीट, ईंट) के लिए सामग्री के घनत्व के अवशोषण गुणांक का अनुपात 7 के करीब है। 10-3 एम 2 / किग्रा.

प्राकृतिक विकिरण पृष्ठभूमि (कॉस्मिक किरणें; पर्यावरण और मानव शरीर की रेडियोधर्मिता) प्रति व्यक्ति लगभग Gy की वार्षिक विकिरण खुराक है। विकिरण संरक्षण पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग ने विकिरण के साथ काम करने वाले व्यक्तियों के लिए 0.05 Gy की अधिकतम स्वीकार्य वार्षिक खुराक निर्धारित की है। कम समय में प्राप्त 3-10 Gy की विकिरण खुराक घातक होती है।

विकिरण के किसी भी स्रोत (रेडियोधर्मी समस्थानिक, रिएक्टर, आदि) के साथ काम करते समय, विकिरण क्षेत्र में आने वाले सभी लोगों की विकिरण सुरक्षा के लिए उपाय करना आवश्यक है।

सुरक्षा का सबसे सरल तरीका पर्याप्त दूरी पर कर्मियों को विकिरण के स्रोत से हटाना है। हवा में अवशोषण को ध्यान में रखे बिना भी, विकिरण की तीव्रता स्रोत से दूरी के वर्ग के अनुपात में घट जाती है। इसलिए, रेडियोधर्मी तैयारी वाले ampoules को हाथ से नहीं लिया जाना चाहिए। लंबे हैंडल के साथ विशेष चिमटे का उपयोग करना आवश्यक है।

ऐसे मामलों में जहां पर्याप्त बड़ी दूरी पर विकिरण स्रोत से दूर जाना असंभव है, विकिरण से बचाने के लिए अवशोषित सामग्री से बने अवरोधों का उपयोग किया जाता है।

उनकी उच्च मर्मज्ञ शक्ति के कारण जी-रे और न्यूट्रॉन के खिलाफ सबसे कठिन सुरक्षा। जी-रे का सबसे अच्छा अवशोषक लेड है। धीमे न्यूट्रॉन बोरॉन और कैडमियम द्वारा अच्छी तरह से अवशोषित होते हैं। फास्ट न्यूट्रॉन ग्रेफाइट के साथ पूर्व-संचालित होते हैं।

15 . पर फॉन माइक्रोरोएंटजेन/घंटाखुराक दर 36.2 10-12 . से मेल खाती है Gy/s(या 4.16 10 -9 आर/एस) इस तरह की खुराक दर के साथ, एक वर्ष में एक व्यक्ति, बशर्ते कि ऊतक आयनीकरण उसी तरह से होता है जैसे वायु आयनीकरण, 1.1 के बराबर विकिरण खुराक प्राप्त करेगा एमजीआई(या 0.13 आर) विकिरण की यह खुराक मनुष्यों के लिए बहुत छोटी और हानिरहित है। लेकिन हमें यह भी ध्यान रखना चाहिए कि आवासीय और औद्योगिक भवनों के निर्माण में उपयोग की जाने वाली निर्माण सामग्री में विकिरण जमा हो सकता है। बाहरी हवा की पृष्ठभूमि की तुलना में संरचनात्मक सामग्री से विकिरण का प्रभाव अधिक महत्वपूर्ण हो सकता है।

कुल समतुल्य खुराक को जानने के बाद, व्यक्ति अलग-अलग अंगों के बराबर अवशोषित खुराक पा सकता है ( एच ओआरजी, आई \u003d के पीपी × डी इक्विव) और उनके विकिरण क्षति की संभावना का आकलन करें। उसी समय, चिकित्सा में विकिरण चिकित्सा का उपयोग करते समय, विकिरण स्रोत की शक्ति और एक्सपोज़र समय के मूल्यों को जानना और निर्धारित करना बहुत महत्वपूर्ण है ताकि किसी दिए गए अंग के लिए समान अवशोषित खुराक (उदाहरण के लिए, के लिए) फेफड़े) अनुमेय खुराक से आगे नहीं जाते हैं।

यह लेख अवशोषित विकिरण खुराक (i-tion), आयनकारी विकिरण और उनके प्रकारों के विषय के लिए समर्पित है। इसमें विविधता, प्रकृति, स्रोतों, गणना विधियों, अवशोषित विकिरण खुराक की इकाइयों और बहुत कुछ के बारे में जानकारी शामिल है।

अवशोषित विकिरण खुराक की अवधारणा

जीवित जीवों के ऊतकों, उनकी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं और पदार्थों पर भी आयनकारी विकिरण के प्रभाव की डिग्री का आकलन करने के लिए भौतिकी और रेडियोबायोलॉजी जैसे विज्ञानों द्वारा उपयोग किया जाने वाला विकिरण खुराक एक मूल्य है। विकिरण की अवशोषित खुराक क्या कहलाती है, इसका मूल्य क्या है, एक्सपोजर का रूप और रूपों की विविधता क्या है? यह मुख्य रूप से माध्यम और आयनकारी विकिरण के बीच बातचीत के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, और इसे आयनीकरण प्रभाव कहा जाता है।

अवशोषित खुराक के अपने तरीके और माप की इकाइयाँ होती हैं, और विकिरण के प्रभाव में होने वाली प्रक्रियाओं की जटिलता और विविधता अवशोषित खुराक के रूपों में कुछ प्रजातियों की विविधता को जन्म देती है।

विकिरण का आयनीकरण रूप

आयनकारी विकिरण विभिन्न प्रकार के प्राथमिक कणों, फोटॉनों या टुकड़ों की एक धारा है जो परमाणु विखंडन के परिणामस्वरूप बनती है और किसी पदार्थ में आयनीकरण करने में सक्षम होती है। पराबैंगनी विकिरण, प्रकाश के दृश्य रूप की तरह, इस प्रकार के विकिरण से संबंधित नहीं है, न ही वे अवरक्त विकिरण और रेडियो बैंड द्वारा उत्सर्जित होते हैं, जो कि उनकी कम मात्रा में ऊर्जा के कारण होता है, जो परमाणु और आणविक बनाने के लिए पर्याप्त नहीं है। जमीनी अवस्था में आयनीकरण।

आयनकारी विकिरण का प्रकार, इसकी प्रकृति और स्रोत

आयनकारी विकिरण की अवशोषित खुराक को विभिन्न एसआई इकाइयों में मापा जा सकता है और यह विकिरण की प्रकृति पर निर्भर करता है। विकिरण के सबसे महत्वपूर्ण प्रकार हैं: गामा विकिरण, पॉज़िट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों के बीटा कण, न्यूट्रॉन, आयन (अल्फा कणों सहित), एक्स-रे, शॉर्ट-वेव इलेक्ट्रोमैग्नेटिक (उच्च-ऊर्जा फोटॉन) और म्यूऑन।

आयनकारी विकिरण के स्रोतों की प्रकृति बहुत विविध हो सकती है, उदाहरण के लिए: अनायास रेडियोन्यूक्लाइड क्षय, थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं, अंतरिक्ष से किरणें, कृत्रिम रूप से निर्मित रेडियोन्यूक्लाइड, परमाणु-प्रकार के रिएक्टर, एक प्राथमिक कण त्वरक और यहां तक ​​​​कि एक एक्स-रे उपकरण।

आयनकारी विकिरण कैसे काम करता है?

उस तंत्र के आधार पर जिसके द्वारा पदार्थ और आयनकारी विकिरण परस्पर क्रिया करते हैं, आवेशित प्रकार और विकिरण के कणों के प्रत्यक्ष प्रवाह को अलग करना संभव है जो अप्रत्यक्ष रूप से कार्य करता है, दूसरे शब्दों में, एक फोटॉन या प्रोटॉन प्रवाह, तटस्थ कणों का प्रवाह। गठन उपकरण आपको आयनकारी विकिरण के प्राथमिक और माध्यमिक रूपों का चयन करने की अनुमति देता है। विकिरण की अवशोषित खुराक दर विकिरण के प्रकार के अनुसार निर्धारित की जाती है जिससे पदार्थ उजागर होता है, उदाहरण के लिए, पृथ्वी की सतह पर अंतरिक्ष से किरणों की प्रभावी खुराक का बल, आश्रय के बाहर, 0.036 μSv / h है। यह भी समझा जाना चाहिए कि विकिरण खुराक माप का प्रकार और इसका संकेतक कई कारकों के योग पर निर्भर करता है, कॉस्मिक किरणों की बात करें तो यह भू-चुंबकीय प्रजातियों के अक्षांश और ग्यारह साल की सौर गतिविधि की स्थिति पर भी निर्भर करता है। चक्र।

आयनकारी कणों की ऊर्जा सीमा कुछ सौ इलेक्ट्रॉन वोल्ट से संकेतक की सीमा में होती है और 10 15-20 इलेक्ट्रॉन वोल्ट के मूल्यों तक पहुंचती है। रन की लंबाई और घुसने की क्षमता बहुत भिन्न हो सकती है, कुछ माइक्रोमीटर से लेकर हजारों या अधिक किलोमीटर तक।

एक्सपोजर खुराक का परिचय

आयनीकरण प्रभाव को विकिरण और माध्यम के बीच बातचीत के रूप की मुख्य विशेषता माना जाता है। विकिरण डोसिमेट्री के विकास की प्रारंभिक अवधि में, विकिरण का मुख्य रूप से अध्ययन किया गया था, जिसमें से विद्युत चुम्बकीय तरंगें पराबैंगनी और गामा विकिरण के बीच की सीमा के भीतर होती हैं, इस तथ्य के कारण कि यह हवा में व्यापक है। इसलिए, वायु आयनीकरण का स्तर क्षेत्र के लिए विकिरण के मात्रात्मक माप के रूप में कार्य करता है। ऐसा उपाय सामान्य वायुमंडलीय दबाव की परिस्थितियों में हवा के आयनीकरण द्वारा निर्धारित एक जोखिम खुराक बनाने का आधार बन गया, जबकि हवा को स्वयं शुष्क होना चाहिए।

विकिरण की एक्सपोजर अवशोषित खुराक एक्स-रे और गामा किरणों के विकिरण की आयनकारी संभावनाओं को निर्धारित करने के साधन के रूप में कार्य करती है, विकिरणित ऊर्जा को दर्शाती है, जो परिवर्तन से गुजर रही है, हवा के एक अंश में चार्ज कणों की गतिज ऊर्जा बन गई है। वायुमंडल का द्रव्यमान।

एक्सपोजर प्रकार के लिए अवशोषित विकिरण खुराक की इकाई कूलम्ब, एसआई घटक है, जिसे किलो (सी/किग्रा) से विभाजित किया जाता है। माप की गैर-प्रणालीगत इकाई का प्रकार - रेंटजेन (पी)। एक पेंडेंट/किलोग्राम 3876 रेंटजेन के बराबर होता है।

अवशोषित राशि

विकिरण की अवशोषित खुराक, एक स्पष्ट परिभाषा के रूप में, जीवित प्राणियों के ऊतकों और यहां तक ​​​​कि निर्जीव संरचनाओं के लिए एक या दूसरे विकिरण के संभावित रूपों की विविधता के कारण किसी व्यक्ति के लिए आवश्यक हो गई है। विस्तार, आयनकारी प्रकार के विकिरण की ज्ञात सीमा ने दिखाया कि प्रभाव और प्रभाव की डिग्री बहुत विविध हो सकती है और सामान्य परिभाषा के अधीन नहीं है। आयनकारी प्रकार की अवशोषित विकिरण ऊर्जा की केवल एक विशिष्ट मात्रा ही विकिरण के संपर्क में आने वाले ऊतकों और पदार्थों में रासायनिक और भौतिक परिवर्तनों को जन्म दे सकती है। इस तरह के परिवर्तनों को ट्रिगर करने के लिए आवश्यक संख्या विकिरण के प्रकार पर निर्भर करती है। आई-निया की अवशोषित खुराक ठीक इसी कारण से उत्पन्न हुई। वास्तव में, यह एक ऊर्जा मात्रा है जो पदार्थ की एक इकाई द्वारा अवशोषण से गुजरती है और आयनकारी प्रकार की ऊर्जा के अनुपात से मेल खाती है जिसे अवशोषित किया गया था और विषय या वस्तु का द्रव्यमान जो विकिरण को अवशोषित करता है।

अवशोषित खुराक को यूनिट ग्रे (Gy) - C सिस्टम का एक अभिन्न अंग का उपयोग करके मापा जाता है। एक ग्रे खुराक की मात्रा है जो एक जूल आयनकारी विकिरण को 1 किलोग्राम द्रव्यमान तक प्रसारित करने में सक्षम है। रेड माप की एक गैर-प्रणालीगत इकाई है, मान के संदर्भ में 1 Gy 100 रेड से मेल खाती है।

जीव विज्ञान में अवशोषित खुराक

जानवरों और पौधों की उत्पत्ति के ऊतकों के कृत्रिम विकिरण ने स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया कि विभिन्न प्रकार के विकिरण, एक ही अवशोषित खुराक में होने के कारण, शरीर और उसमें होने वाली सभी जैविक और रासायनिक प्रक्रियाओं को अलग-अलग तरीकों से प्रभावित कर सकते हैं। यह हल्के और भारी कणों द्वारा निर्मित आयनों की संख्या में अंतर के कारण है। ऊतक के समान पथ के लिए, एक प्रोटॉन एक इलेक्ट्रॉन की तुलना में अधिक आयन बना सकता है। आयनीकरण के परिणामस्वरूप कणों को जितना अधिक एकत्र किया जाता है, उसी अवशोषित खुराक की शर्तों के तहत शरीर पर विकिरण का विनाशकारी प्रभाव उतना ही मजबूत होगा। यह इस घटना के अनुसार, ऊतकों पर विभिन्न प्रकार के विकिरण के प्रभाव की ताकत में अंतर है, कि विकिरण के बराबर खुराक के पदनाम को उपयोग में लाया गया था। अवशोषित विकिरण शरीर द्वारा प्राप्त विकिरण की मात्रा है, जिसकी गणना अवशोषित खुराक और एक विशेष गुणांक को गुणा करके की जाती है जिसे सापेक्ष जैविक दक्षता कारक (आरबीई) कहा जाता है। लेकिन इसे अक्सर गुणवत्ता कारक के रूप में भी जाना जाता है।

समतुल्य प्रकार के विकिरण की अवशोषित खुराक की इकाइयों को SI में मापा जाता है, अर्थात् सिवर्ट (Sv)। एक Sv किसी भी विकिरण की संगत खुराक के बराबर होता है जो जैविक उत्पत्ति के एक किलोग्राम ऊतक द्वारा अवशोषित होता है और फोटॉन-प्रकार के विकिरण के 1 Gy के प्रभाव के बराबर प्रभाव पैदा करता है। रेम - जैविक (समतुल्य) अवशोषित खुराक के एक ऑफ-सिस्टम माप संकेतक के रूप में प्रयोग किया जाता है। 1 Sv एक सौ रिम्स से मेल खाती है।

प्रभावी खुराक प्रपत्र

प्रभावी खुराक परिमाण का एक संकेतक है, जिसका उपयोग मानव जोखिम, शरीर के अलग-अलग हिस्सों, ऊतकों से अंगों तक के दीर्घकालिक प्रभावों के जोखिम के उपाय के रूप में किया जाता है। यह इसकी व्यक्तिगत रेडियोसक्रियता को ध्यान में रखता है। विकिरण की अवशोषित खुराक एक निश्चित भार कारक द्वारा शरीर के कुछ हिस्सों में जैविक खुराक के उत्पाद के बराबर होती है।

विभिन्न मानव ऊतकों और अंगों में अलग-अलग विकिरण संवेदनशीलता होती है। कुछ अंगों में समान अवशोषित खुराक के बराबर मूल्य पर कैंसर विकसित होने की संभावना दूसरों की तुलना में अधिक हो सकती है, उदाहरण के लिए, थायराइड में फेफड़ों की तुलना में कैंसर विकसित होने की संभावना कम होती है। इसलिए, एक व्यक्ति निर्मित विकिरण जोखिम गुणांक का उपयोग करता है। सीआरसी अंगों या ऊतकों को प्रभावित करने वाले आई-टियन की खुराक निर्धारित करने का एक साधन है। एक प्रभावी खुराक के शरीर पर प्रभाव की डिग्री के कुल संकेतक की गणना किसी विशेष अंग, ऊतक के सीआरसी द्वारा जैविक खुराक के अनुरूप संख्या को गुणा करके की जाती है।

सामूहिक खुराक की अवधारणा

समूह अवशोषण खुराक की एक अवधारणा है, जो एक निश्चित समय अवधि में विषयों के एक विशेष समूह में प्रभावी खुराक मूल्यों के व्यक्तिगत सेट का योग है। राज्यों या पूरे महाद्वीपों तक, किसी भी बस्तियों के लिए गणना की जा सकती है। ऐसा करने के लिए, औसत प्रभावी खुराक और विकिरण के संपर्क में आने वाले विषयों की कुल संख्या को गुणा करें। इस अवशोषित खुराक को मैन-सीवर्ट (मैन-एसवी) का उपयोग करके मापा जाता है।

अवशोषित खुराक के उपरोक्त रूपों के अलावा, ये भी हैं: प्रतिबद्धता, सीमा, सामूहिक, रोके जाने योग्य, अधिकतम स्वीकार्य, गामा-न्यूट्रॉन प्रकार के विकिरण की जैविक खुराक, घातक-न्यूनतम।

खुराक की ताकत और माप की इकाइयाँ

एक्सपोज़र की तीव्रता का संकेतक एक अस्थायी माप इकाई के लिए एक निश्चित विकिरण के प्रभाव में एक विशिष्ट खुराक का प्रतिस्थापन है। यह मान समय की इकाई द्वारा विभाजित खुराक (समतुल्य, अवशोषित, आदि) में अंतर की विशेषता है। कई कस्टम निर्मित इकाइयां हैं।

विकिरण की अवशोषित खुराक एक विशेष विकिरण के लिए उपयुक्त सूत्र और विकिरण की अवशोषित मात्रा के प्रकार (जैविक, अवशोषित, जोखिम, आदि) द्वारा निर्धारित की जाती है। विभिन्न गणितीय सिद्धांतों के आधार पर उनकी गणना करने के कई तरीके हैं, और माप की विभिन्न इकाइयों का उपयोग किया जाता है। माप की इकाइयों के उदाहरण हैं:

1. अभिन्न दृश्य - एसआई में ग्रे किलोग्राम, सिस्टम के बाहर रेड ग्राम में मापा जाता है।
2. एसआई में समतुल्य रूप सिवर्ट है, सिस्टम के बाहर इसे रेम में मापा जाता है।
3. एक्सपोजर प्रकार - सिस्टम के बाहर एसआई में लटकन-किलोग्राम मापा जाता है - रेंटजेन्स में।

अवशोषित विकिरण खुराक के अन्य रूपों के अनुरूप माप की अन्य इकाइयाँ हैं।

निष्कर्ष

इन लेखों का विश्लेषण करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कई प्रकार के होते हैं, दोनों ही आयनकारी विकिरण, और चेतन और निर्जीव प्रकृति के पदार्थों पर इसके प्रभाव के रूप। उन सभी को, एक नियम के रूप में, इकाइयों की एसआई प्रणाली में मापा जाता है, और प्रत्येक प्रकार एक निश्चित प्रणाली और गैर-प्रणाली माप इकाई से मेल खाता है। उनका स्रोत सबसे विविध हो सकता है, दोनों प्राकृतिक और कृत्रिम, और विकिरण स्वयं एक महत्वपूर्ण जैविक भूमिका निभाता है।