Opis procesu oddziaływania promieniowania z układami biologicznymi
1) Etap „fizyczny” ® przekaz energii do ośrodka ® oddziaływanie bezpośrednie
2) Etap „chemiczny” ® oddziaływanie pośrednie – radioliza wody
3) Etap „biologiczny”
Pełny opis oddziaływania promieniowania jonizującego (g, X, p, d, a, e, e+) na organizm ® ochrona radiologiczna
W ochronie radiologicznej stosuje uproszczony opis oddziaływania przez podanie ilości energii (dawki promieniowania) dostarczonej do układu
Dawka ekspozycyjna (E) ® absorpcja w powietrzu
[E] = 1 C/kg
[E] = 1 R (rentgen)
1 C/kg = 3876 R
1 R = 258 mC/kg = 2.58*10-4 C/kg
[D] = 1 J/kg = 1 Gy (grej)
1 R = 8.69 mGy
[D] = 100 erg/g = 1 rad = 10-2 Gy
Uwaga:
Dawkę pochłoniętą mogę zmierzyć - dozymetry, radiometry
Moc dawki
P = D/t
[P] = Gy/h
Dawka = (moc dawki)*(czas ekspozycji)
E i D opisują pochłoniętą energie ® nic nie wiadomo o skutkach biologicznych
Skutki biologiczne
1) rodzaj promieniowania ® różny mechanizm oddziaływania
2) naświetlany organ
Równoważnik dawki (H) ® uwzględnia 1)
H = D*wR
wR ® współczynnik wagowy promieniowania
(bezwymiarowy)
[H] = J/kg = 1 Sv (siwert)
Rodzaj promieniowania
wR
Fotony
1
Elektrony
Protony > 2 MeV
5
Ciężkie jony
20
Neutrony < 10 keV
Neutrony (0.1-2.0) MeV
Neutrony > 20 MeV
Stosujemy H do opisu skutków radiologicznych naświetlania jednego organu
Efektywny równoważnik dawki (HE) ® uwzględnia 2)
HE = wT*HT
wT ® współczynnik wagowy tkanek
[HE] = 1 Sv
Tkanka lub narząd
WT
Gruczoły płciowe
0.20
Szpik kostny
0.12
Jelito grube
Płuca
Żołądek
Pęcherz moczowy
0.05
Gruczoły sutkowe
Wątroba
Przełyk
Tarczyca
Skóra
0.01
Kości (powierzchnia)
Pozostałe
Razem:
1.00
HE w Polsce = 3.6 mSv ® średnia roczna
Dawki progowe (H)
Organ/tkanka
Efekt
H (Sv)
Jądra
Czasowa niepłodność
Trwała niepłodność
0.15
3.5 – 6.0
Soczewka
Zmętnienie
Katarakta
0.5-2.0
5.0
Odwracalne zahamowanie funkcji krwiotwórczych
0.5
Dawki letalne (śmiertelne) (HE – Sv)
...
pajro