|
Радиационная медицина
| Единицы измерения радиоактивности |
|
Название
|
Обозна чение |
определение |
Соотношение
|
|
Величина
|
Система СИ
|
вне
|
системная единица |
между величинами
|
| Активность А; Бк |
Беккерель, равный одному распаду в секунду (расп/сек)
|
Ки
|
Кюри, равно 3,7Ч1010 распадов в секунду |
1 Бк = 1 расп/сек
1 Ки = 3,7Ч1010 расп/сек =
= 3,7Ч1010 Бк |
| Удельная активность |
Бк/л, Бк/кг
|
|
Ки/л, Ки/кг |
|
Поверхностная
активность
|
Бк/км2 |
|
Ки/км2 |
|
| Поглощенная доза Гр |
Грей - поглощенная доза излучения, соответствующая энергии 1 Дж ионизирующего излучения любого вида, переданной облученному веществу массой 1 кг.
|
рад
|
Рад соответствует поглощенной энергии
100 эрг на 1 г вещества. |
1 Гр = 1 Дж/кг = 104 эрг =
= 100 рад
1 рад = 100 эрг/г = 1Ч10-2
Дж/кг = 1Ч10-2 Гр = 1 сГр |
Экспозиционная доза
Х; Кл/кг |
Кулон на килограмм - экспозиционная доза фотонного излучения, при которой корпускулярная эмиссия в сухом атмосферном воздухе массой 1 кг производит ионы, несущие заряд каждого знака, равный 1 Кл.
|
Р
|
Рентген - доза фотоного излучения, при которой корпускулярная эмиссия, возникшая в 1 см3 воздуха, создает ионы несущие 1 СГСЕ количества электричества каждого знака. |
|
Эквивалентная доза
Н; Зв |
Зиверт - эквивалентная доза любого вида излучения, поглощенная в 1 кг биологической ткани, создающая такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения.
|
бэр
|
Бэр - энергия любого вида излучения, поглощенная в 1 г ткани, при которой наблюдается тот же биологический эффект, что и при поглощенной дозе в 1 рад фотонного излучения |
|
Коллективная доза
|
Чел/Зв |
|
Чел/бэр |
|
Мощность
поглощенной дозы |
Грей в секунду, равный
1 Дж на кг в секунду |
рад/с
|
Рад в секунду |
1 Гр/с = 1 Дж? кгхс =
= 1? 102 рад/с
1 рад/с = 1Ч10-2 Дж =
= 1? 10-2 Гр/с = 1 сГр/с |
|
| Переводные коэффициенты единиц измерения радиоактивности |
1 Бк = 1 расп/сек
1Ки = 3.7* 1010 расп/сек = 3,7* 1010 Бк
1мКи = 10-3 Ки = 3,7* 107 Бк
1мкКи = 10-6 Ки = 3,7* 104 Бк
1нКи = 10-9 Ки = 3,7* 10 Бк
1пКи = 10-12 Ки = 3,7* 10-2 Бк
1 Ки/км2 = 1 Кл/кг
1 Р = 0,88 рад = 0,88 бэр
1 бэр = 1* 10-2 Зв
1 рад = 0,001 Дж/кг = 0,01 Гр
1 Р = 2,58* 10-4 Кл/кг
1 Р/с = 2,58* 10-4 А/кг
1 Р/ч = 7,166667* 10-8 А/кг
1 Р/мин = 4,31* 10-6 А/кг
1 Зв = 100 бэр
1 Гр = 100 рад
Ки - кюри
мКи - милликюри (0,001 Ки)
мкКи - микрокюри (0,000001 Ки)
нКи - нанокюри (0,000000001 Ки)
пКи - пикокюри (0,000000000001 Ки)
Бк - Беккерель
Гр - Грей
Р - Рентген
бэр - биологический эквивалент рентгена
рад - внесистемная единица мощности поглощенной дозы
А - ампер
расп - распад
Зв - Зиверт
|
|
| Средняя облучаемость человека на земле, мЗв/год |
| Естественные источники ……………………………
В том числе:
|
2 |
| внутреннее облучение земного происхождения |
1,325 |
| внешнее облучение земного происхождения |
0,35 |
| внутреннее облучение за счет космических лучей |
0,015 |
| Внешнее облучение за счет космических лучей |
0,3 |
| Техногенные источники |
0,4 |
| В том числе: |
|
| медицинского назначения . |
0,4 |
| радиоактивные выпадения |
0,02 |
| ядерная энергетика . |
0.001 |
| Итого: |
2,5 |
|
| Уровни радиоактивности некоторых жидкостей |
| Типичные сбросные воды АЭС . |
3,7* 10-2 - 3,7* 10-1 |
| Водопроводная вода |
0,74 |
| Речная вода . |
0,37 - 3,7 |
| 4 % пиво |
4,81 |
| Океанская вода . |
12,95 |
| Виски . |
44,4 |
| Молоко . |
51,8 |
| Прованское масло |
181,3 |
|
| Места накопления радионуклидов в организме человека |
| Щитовидная железа . |
129I, 131I, 99Tc. |
| Легкие |
85Kr, 238Pt, 239Pt, 222Rd, 233U, 133Xe, 135Xe. |
| Печень |
137Cs, 58Co, 60Co, 239Ne, 238Pt, 239Pt, 241Pt. |
| Кости |
140Ba, 14C, 154Er, 155Er, 32P, 238Pt, 239Pt, 241Pt, 147Pr, 226Ra, 89Sr, 90Sr, 234Th, 233U, 90Y, 65Zn. |
| Селезенка . |
210Po. |
| Почки . |
134Cs, 137Cs, 106Rt. |
| Яичники . |
140Ba, 134Cs, 137Cs, 58Ko, 60Ko, 131I, 85Kr, 239Pt, 40K, 42K, 106Rt, 90Y, 65Zn. |
| Мышцы |
134Cs, 137Cs, 154Er, 155Er, 40K, 42K. |
| Кожа . |
35S |
|
| Предельно допустимое содержание некоторых радионуклидов в теле человека |
90Sr:
кости . |
2,0 |
| легкие . |
0,8 |
137Cs:
все тело . |
33 |
| легкие . |
2 |
131I:
щитовидная железа |
0,07 |
| легкие . |
2,8 |
|
| Коэффициенты радиационного риска для различных тканей человека |
|
Ткань или орган
|
Коэффициент*
|
Ткань или орган
|
Коэффициент*
|
| Семенники и яичники |
0,20
|
Печень |
0,05
|
| Красный костный мозг |
0,12
|
Пищевод |
0,05
|
| Толстый кишечник |
0,12
|
Щитовидная железа |
0,05
|
| Легкие |
0,12
|
Кожа |
0,01
|
| Желудок |
0,12
|
Костные поверхности |
0,01
|
| Желчный пузырь |
0,05
|
Остальное |
0,05
|
| Молочная железа |
0,05
|
|
|
|
* Коэффициент для всего тела равен 1,00
| Дозовые пороги возникновения определенных (детерминистких) эффектов облучения |
|
Состояние
|
При кратковременном
облучении, бэр
|
При хроническом
многолетнем облучении
|
Легкое угнетение кроветворения
(легкая лейкоцитопения, нарушение иммунитета) |
15
|
40
|
| Временная стерильность мужчин |
15
|
40
|
| Постоянная стерильность мужчин |
350 - 600
|
200
|
| Постоянная стерильность женщин |
250 - 600
|
>20 (до суммарной
дозы >600 бэр)
|
Помутнение хрусталика глаза с ухудшением
зрения (катаракта) |
500
|
>15 (до суммарной
дозы 800 бэр и более)
|
|
| Дозы, вызывающие острые лучевые поражения человека, рад |
| Легкая степень лучевой болезни |
100 - 200 |
| Тяжелая лучевая болезнь, гибель ” 50 % облученных |
400 - 600 |
| Кишечная форма лучевой болезни |
> 1000 |
| Нервная форма лучевой болезни . |
> 8000 |
Местные поражения:
эритема кожи (первичная, вторичная) |
800 - 1000 |
| пузырьки, трофические язвы |
1200 - 2000 |
|
| Частота хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови при гамма-облучении |
|
Доза, рад
|
Количество дицентриков
на 100 клеток
|
Количество фрагментов
на 100 клеток
|
|
0 - 100
|
0 - 3,2
|
0 - 22,5
|
|
100 - 200
|
3,2 - 12,8
|
22,5 - 45,0
|
|
200 - 300
|
12,8 - 28,9
|
45,5 - 67,5
|
|
300 - 400
|
28,0 - 51,0
|
67,5 - 90,0
|
|
400 - 500
|
51,0 - 81,0
|
90,0 - 112,5
|
|
500 - 600
|
81,0 - 116,0
|
112,5 - 135,0
|
|
600 - 700
|
116,0 - 158,0
|
135,0 - 157,0
|
|
| Последствия облучения человека |
| Летальные дозы, Гр (нестохастические эффекты): |
|
| 100 . |
Смерть через несколько часов или дней
(повреждение центральной нервной системы) |
| 10 - 50 |
Смерть через 1 - 2 редели
(внутренние кровоизлияния) |
| 3 - 5 |
50 % облученных умирают в течении 1 - 2 месяцев
(поражение косного мозга) |
| Вероятностная оценка на 1 Гр (стохастические эффекты): |
|
| Смертность от лейкоза |
2 чел. из 1 тыс. облученных лиц |
| Рак щитовидной железы . |
10 чел. из 1 тыс. облученных лиц |
| Рак молочной железы |
10 чел. из 1 тыс. облученных женщин |
| Рак легких . |
2 - 3 чел. из 1 тыс. облученных лиц |
Рождение ребенка с наследственными дефектами
(одно поколение): |
|
| доминантные и рецессивные мутации . |
1,5 чел. на 1 тыс. рождений |
| хромосомные аберрации . |
0,24 чел. на 1 тыс. рождений |
| прочие . |
0,45 чел. на 1 тыс. рождений |
| Без заметных последствий . |
0,25 бэр |
| Пороговые эффекты возникают при облучении в течении всей жизни более 10 бэр в год |
|
|
| Вероятность проявления эффектов на единицу дозы хронического облучения населения |
| Смертельные опухолевые заболевания . |
5 на 10000 чел./бэр |
| Генетические заболевания |
1 на 10000 чел./бэр |
Все заболевания, взвешенные по утрате времени жизни
(число условно смертельных раков) |
7,3 на 10000 чел./бэр |
| Средняя потеря времен жизни от всех заболеваний . |
4 - 5 сут. На 1 чел./бэр |
|
| Коэффициенты пересчета радиоактивности I131 в щитовидной железе на момент аварии (Т1/2 = 8,05 СУТОК) |
|
Сроки обследования
после аварии
|
Коэффициент перерасчета
на момент аварии
|
|
1-я неделя
|
х2
|
|
2-я неделя
|
х4
|
|
3-я неделя
|
х8
|
|
4-я неделя
|
х16
|
|
5-я неделя
|
х32
|
|
| Коэффициенты для определения эквивалентной дозы в щитовидной железе за все время пребывания 131I в организме |
|
Возраст
|
Коэффициент
перерасчета, бэр/мкКи
|
|
До 1 года
|
х35
|
|
1 - 6 лет
|
х20
|
|
6 - 12 лет
|
х5
|
|
Старше 12 лет
|
х3,5
|
|
| Коллективная доза облучения населения от эксплуатации электростанций электрической мощностью 1 ГВт |
| ТЭС на угле . |
4 |
| Геотермальная |
2 |
| ТЭС на торфе |
2 |
| АЭС |
1,3 |
| ТЭС на нефти |
0,5 |
| ТЭС на природном газе . |
0,03 |
|
| Сравнительная оценка общего ущерба здоровью от ядерного и угольного топливных циклов, отнесенная к выработке 1 ГВт в год |
| Вид ущерба |
ЯТЦ
|
УТЦ*
|
| Число случаев преждевременной смерти |
1
|
300*(200 - 600)
|
| Общее сокращение продолжительности жизни, чел.год** |
20
|
1*104[(0,06 - 1,8)*104]
|
| Общие потери трудоспособности, чел год** |
10
|
7*103[(0,4 - 12)*103]
|
|
* Без учета возможного ущерба здоровью от нераковых заболеваний, вызываемых неканцерогенными компонентами выбросов ТЭС (SO2, NO, Hg, Pb, Cd и др.).
** Приведены средние данные. В скобках указан интервал возможных значений.
| Предельно допустимые дозы облучения, одобренные комиссией ядерного регулирования США, БЭР/год (1991г.) |
Общая эффективная эквивалентная доза облучения персонала
(суммарная доза внутреннего и внешнего облучения) . |
0,5 |
Общая эффективная эквивалентная доза облучения населения
(суммарная доза внутреннего и внешнего облучения) . |
0,1 |
Доза облучения населения
(в отдельных случаях по предварительному разрешению NRC) . |
0,5 |
Доза облучения беременных женщин, плода
(в течении всего периода беременности) |
0,5 |
| Доза облучения шахтеров |
0,5 |
Специальные дозы облучения персонала
(сверх обычной дозы облучения; 25 - за всю жизнь) |
5 |
| Доза облучения хрусталика глаза |
15 |
| Доза облучения кожного покрова и конечностей |
50 |
Полувековая доза внутреннего облучения отдельных органов
(для каждого органа) |
50 |
|
| Ориентировочные нормы радиационной безопасности людей |
| Квартальная доза |
30 мЗв - 3 бэр - 3,4 Р |
| Годовая доза |
50 мЗв - 5 бэр - 5,7 Р |
| Аварийная доза . |
100 мЗв - 10 бэр - 11,4 Р |
| Катастрофическая доза |
259 мЗв - 25 бэр - 28,4 Р |
| Критическая доза . |
1 Зв - 100 бэр - 113,6 Р |
| Полулетальная доза |
4 Зв - 400 бэр - 454,5 Р |
| Летальная доза |
7 Зв - 700 бэр - 795,4 Р |
|
450 бэр - тяжелая степень лучевой болезни (ЛБ)
100 бэр - нижний уровень развития ЛБ
75 бэр - кратковременное незначительное изменение состава крови
30 бэр - облучение при рентгеноскопии желудка (местное)
370 мбэр - облучение при флюорографии
25 бэр - допустимое аварийное облучение персонала (разовое)
10 бэр - допустимое аварийное облучение населения (разовое)
5 бэр - допустимое облучение персонала в нормальных условиях за год
3 бэр - облучение при рентгенографии зубов (местное)
500 мбэр - допустимое облучение населения за год
100 мбэр - фоновое облучение за год
0,5 мбэр - просмотр в течении года программ по ТВ по 3 часа в день
1) 0,25 мкбэр/час - на расстоянии 250 см от экрана
2) 1 мкбэр/час - на расстоянии 50 см от экрана
1 мкбэр - -просмотр одного хоккейного матча по ТВ
0,1 мкбэр - полет на самолете на расстояние 2400 км
14 - 15 бэр - человек получает за всю жизнь от всех источников облучения
|
