что больше микрозиверт или миллизиверт
Зиверт, миллизиверт и микрозиверт
Измерение мощности излучения и полученной дозы при рентгенографии зубов.
Профилактика радиоактивных
Откуда же берется радиационный фон
Прежде всего, общий фон надо разделять на естественный природный и неестественный техногенный. Техногенный, понятно, фабрики, заводы, плюс электрификация всей страны и телевизор в каждый дом. Ну и медицина конечно. На медицинские исследования в среднем приходится до четверти всего суммарного годового воздействия.
В рентгенах измеряют количество генерированного излучения или экспозиционную дозу. То есть, это количество энергии, которое, можно сказать, в вашу сторону вылетело, и должно упасть, если ничем не предохраняться. То, что упало и уже не смоешь, называется поглощенной дозой и измеряется в Греях.
Что такое Зиверт
Так что же, всё-таки такое 1 Зиверт?
Где можно получить дозу в 1 микрозиверт
Если открыть «Taschenatlas der Zahnarztlichen Radiologie» Фридриха Паслера и Хайке Виссер, больше известную у нас в русском переводе как «Рентгенодиагностика в практике стоматолога», то где-то в середине книги можно найти информацию, что серия из 20 внутриротовых снимков, выполненных с помощью визиографа и современного рентгенодиагностического аппарата с круглым тубусом, обеспечивают эффективную эквивалентную дозу 21,7 мкЗв. Данные официально опубликованы в Германии в 2000 г. То есть, по немецким расчетам, один внутриротовой снимок зуба как раз и соответствует примерно одному микрозиверту. Вот, казалось бы, и всё. Но, имея пытливый ум, вредный характер и отягощенную Чернобылем историю, можно попробовать усомниться.
Отталкиваясь от знания того, что 75% лучистой энергии уходит прямо по направлению луча, особенно при близком положении объекта и генератора, можно утверждать, что при исследовании зубов верхней и нижней челюсти человек получает совершенно разную лучевую нагрузку.
При рентгенографии зубов нижней челюсти, луч направлен почти параллельно земле или даже снизу вверх, то есть в затылок, в макушку, в щеку, в общем, большинство жизненно важных органов и прочих гениталий остаются далеко сбоку.
И, наоборот, при исследовании зубов верхней челюсти луч направляется большей частью сверху вниз, то есть в аккурат за шиворот, где все это добро обычно и находится.
О нюансах следует помнить
Д.В.Рогацкин, врач-рентгенолог,
журнал «Профилактика», #3-2008
Ортопантомография
ОПТГ, или так называемый панорамный рентген. За несколько минут аппарат выдает обзорный снимок всей полости рта. Этот рентген предоставляет информацию о зубах, верхней и нижней челюстной кости, пазухах и других твердых и мягких тканях головы и шеи.
Ортопантомография, фото medpulse.ru
Миллизиверты атомщиков и ликвидаторов
1 миллизиверт (мЗв) = 1000 микрозивертов (мкЗв).
Нормы радиации в помещении
Радиоактивное излучение окружает нас повсюду, в какой-то мере его имеют все предметы и даже сам человек. Представляет опасность не сама радиация, а когда её значение превысит некоторые значения. Одно дело, если человек подвергся радиации кратковременно и совсем другое, когда она воздействует длительное время, например, проживает в заражённой квартире. Забегая вперёд скажем, что для человека безопасная норма радиации определена в пределах 30 микрорентген в час (мкР/ч). Существуют ещё несколько единиц измерения. Другие нормы и единицы её измерения обсудим ниже.
Что такое радиоактивность
Что такое радиация
Радиация — это вид излучения заряженными частицами. Такое излучение, воздействуя на окружающие предметы, ионизирует вещество. В случае с человеком она не только ионизирует клетки, но и разрушает их или вызывает раковые заболевания.
Большинство элементов таблицы Менделеева инертны и безвредны, но некоторая часть имеет нестабильное состояние. Не вдаваясь в подробности описать её, можно так. Атомы некоторых веществ из-за непрочных внутренних связей распадаются. Это распад сопровождается выбросом альфа, бета-частиц и гамма-излучением.
Такой выброс сопровождается высвобождением энергии с различной проникающей способностью и оказывающем разное воздействие на ткани организма.
Виды радиации
Существует несколько видов радиоактивности, которые можно разделить на неопасные, малоопасные и опасные. Подробно останавливаться на них не будем скорее это для понимания с, чем можно столкнуться в помещении. Итак, это:
Альфа-излучение, бета и нейтронное представляют собой облучение частицами. Гамма и рентгеновское — это электромагнитное излучение.
В быту вам вряд ли предстоит встретиться с рентгеновским и нейтронным, так как они специфичны, а вот с остальными можно. Каждое из этих видов излучений имеет разную степень опасности, но, кроме этого, должно учитываться, какое количество облучения получил человек.
В чём измеряется радиация
Единиц измерения радиации несколько, но в основном на пользовательском уровне предпочитается рентген, ассоциативно связанный с ней. На таблице ниже они приведены. Рассматривать подробно их не будем, так как при необходимости узнать радиоактивный фон в квартире будут нужны, пожалуй, только 2.
На практике больше в ходу системная единица Зиверт (Зв), мЗв – миллизиверт, мкЗв – микрозиверт, названная в честь учёного Рольфа Зиверта. Зиверт единица измерения эквивалентной дозы, выражается в количестве энергии полученной на килограмм массы Дж/кг.
Выражение радиации в Рентгенах также используется хоть и менее широко. Однако конвертировать рентгены в зиверты не составит труда.
Уровень радиации которую может получить человека на процедурах и жизни
Надзор и нормативные документы
Надзор в этой сфере осуществляет Роспотребнадзор специальными службами. Контроль за состоянием радиоактивного загрязнения окружающей природной среды осуществляется Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, а за уровнем радиационной безопасности населения — органами Министерства здравоохранения РФ.
В России дозы радиации для человека устанавливает СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009» и ОСПОРБ-99. По ним предельно допустимая доза радиации для человека составляет не более 5 мЗв или 0,5 БЭР, или 0,5 Р в год.
Нормы для человека
За длительные годы исследования радиации были определены безопасные и максимальные дозы. К сожалению, не только опытным путём, но и на практике. Такие события, как Хиросима и Чернобыль не прошли даром для планеты. Годы наблюдений за излучением показали, что превышение допустимой дозы радиации оставляет отпечаток на всех последующих поколениях.
Физические величины в которых измеряется радиация
Радиационный фон
С момента зарождения земли прошло 4,5 миллиарда лет, за это время радиоактивность, которая во время её формирования была просто гигантской, сошла почти на нет. Существующий естественный фон, который в нашей стране составляет 4–15 мкР в час, складывается из нескольких составляющих. Это:
Норма радиационного фона является значение до 0,20 мкЗв/час или 20 мкР/час. Допустимый фон считается уровень до 60 мкР/час или 0,6 мЗв. Для каждой страны он устанавливается свой, например, в Бразилии безопасный радиоактивный фон составляет 100 мкР в час.
Безопасная доза
Безопасной дозой радиации для человека является уровень, при котором можно жить и работать без последствий для организма. Этот уровень определён до 30 мкР/ч (0,3 мкЗв/час).
Допустимая доза
Допустимая доза радиации несколько больше безопасной и показывает уровень, при котором на организм оказывается воздействие радиации, но без негативных последствий для здоровья.
Допустимый уровень в год предполагает до 1 мЗв. Если это значение поделить на часы, то получим 0,57 мкЗв/ч.
Эта доза применяется и для расчёта среднего значения полученного излучения за несколько лет. Например, человек за 5 лет подряд должен получить 5 мЗв, но работая на вредном производстве, получил годовую в 3 мЗв. Следующие 4 года он не должен получить более 1 мЗв, чтобы выровнять значения и уменьшить риск заработать лучевую болезнь.
При полётах на высоте выше 10 км уровень излучения будет до 3 мкЗв/ч, что превышает норму в 10 раз. Получается, что за 4 часа можно получить максимальную, суммарную дозу до 12 мкЗв.
Излучение которое можно полечить в полёте
Смертельный уровень облучения
Опасной дозой можно принять уровень в 0,75 Зв. При таком значении происходит изменение в крови человека и хоть не бывает смертельных исходов сразу, но в будущем вероятность раковых заболеваний довольно высока.
Если исходить из статистики, то смертельной будет доза выше 7 Зиверт или 700 рентген.
Измерение радиации в квартире
Уровень радиации в помещении не должен превышать 0,25 мкЗв/час. Безопасным считаются помещение, в которых содержание радона не более 100 Бк на кубометр. При этом в производственных помещениях он может составлять до 300 Бк и 0,6 микроЗиверт.
Если нормы превышены, то принимаются меры к их снижению. При невозможности это сделать жильцы должны быть переселены, а помещение перепрофилировано в нежилое или идти под снос.
В СанПиН указано содержание тория, урана и калия-40 используемых на строительстве для возведения жилья. Общая доза от стеновых и отделочных материалов не должна быть выше 370 Бк/кг.
Материалы с повышенной радиоактивностью
При строительстве в советское время все материалы проходили проверку по ГОСТ. Поэтому разговоры о том что «хрущёвские» пятиэтажки имеют радиоактивность, не более чем миф. Основным источником радиации в квартире или любом другом помещении является газ радон.
Средняя радиоактивность некоторых строительных материалов
Основные строительные материалы: бетон, кирпич и дерево не представляют опасности и являются самыми безвредными. Однако в строительстве и в быте мы используем материалы, выделяющие довольно большое количество радона. К ним относятся:
Все материалы залегающие или добытые из земной коры могут иметь повышенный уровень радиации. Поэтому неплохо контролировать её самостоятельно.
Чем проверить наличие радиации
Проверить уровень радиации может возникнуть при покупке новой квартиры, квартиры в неблагополучном районе или использовании подозрительных материалов на строительстве дома. У человека нет органов чувств способных почувствовать радиацию и оценить опасность. Поэтому для её обнаружения необходимо наличие специализированных приборов — дозиметров.
Бытовые дозиметры для измерения радиации
Они могут быть бытовыми, профессиональными, промышленными или военными. В качестве чувствительного элемента могут использоваться различные датчики: газоразрядные, сцинтилляционные кристаллы, слюдяные счётчики Гейгера-Мюллера, термолюминесцентные лампы, пин-диоды.
Для замеров в домашних условиях нам доступны бытовые дозиметры. В зависимости от прибора он может выводить показания на дисплей в мкЗв/ч или мкР/ч. Некоторые приборы более близкие к профессиональным могут показывать в обоих вариантах. Следует учитывать, что бытовые дозиметры имеют довольно высокий уровень погрешности измерений.
Чему соответствуют различные дозы облучения в зивертах.
– 0,005 мЗв (0,5 мбэр) – ежедневный в течение года трехчасовой просмотр телепередач;
– 10 мкЗв (0,01 мЗв или 1 мбэр) – перелет самолетом на расстояние 2400 км;
– 1 мЗв (100 мбэр) – фоновое облучение за год;
– 5 мЗв (500 мбэр) – допустимое облучение персонала в нормальных условиях;
– 0, 03 Зв (3 бэр) – облучение при рентгенографии зубов (местное);
– 0, 05 Зв (5 бэр) – допустимое облучение персонала атомных электростанций в нормальных условиях за год;
– 0,1 Зв (10 бэр) – допустимое аварийное облучение населения (разовое);
– 0,25 Зв (25 бэр) – допустимое облучение персонала (разовое);
– 0,3 Зв (30 бэр) – облучение при рентгеноскопии желудка (местное);
– 0,75 Зв (75 бэр) – кратковременное незначительное изменение состава крови;
– 1 Зв (100 бэр) – нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни;
– 4,5 Зв (450 бэр) – тяжелая степень лучевой болезни (погибает 50% облученных);
– 6 – 7 Зв (600 – 700 бэр) и более – однократно полученная доза считается абсолютно смертельной. (Вместе с тем в медицинской практике имеются случаи выздоровления больных, которые получили радиационное облучение в 6 – 7 Зв (600 – 700 бэр)).
Наиболее вероятные эффекты при различных значениях доз облучения и мощностей дозы, отнесенные к целому телу
Между 2000 и 10000 мЗв (2 – 10 Зв) ‑ При кратковременном облучении причинили бы острую лучевую болезнь с вероятным фатальным исходом
1000 мЗв (1 Зв) ‑ При кратковременном облучении, вероятно, причинили бы временное недомогание, но не привели бы к смерти. Поскольку доза облучения накапливается в течение времени, то облучение в 1000 мЗв, вероятно, привело бы к риску появления раковых заболеваний многими годами позже
50 мЗв/в год ‑ Самая низкая мощность дозы, при которой возможно появление раковых заболеваний. Облучение при дозах выше этой приводит к увеличению вероятности заболевания раком
20 мЗв/в год ‑ Усредненный более чем за 5 лет – предел для персонала в ядерной и горнодобывающих отраслях промышленности.
10 мЗв/в год ‑ Максимальный уровень мощности дозы, получаемый шахтерами, добывающими уран
3 – 5 мЗв/в год ‑ Обычная мощность дозы, получаемая шахтерами, добывающими уран
3 мЗв/в год ‑ Нормальный радиационный фон от естественных природных источников ионизирующего излучения, включая мощность дозы почти в 2 мЗв/в год от радона в воздухе. Эти уровни радиации близки к минимальным дозам, получаемым всеми людьми на планете.
0.3 – 0.6 мЗв/в год ‑ Типичный диапазон мощности дозы от искусственных источников излучения, главным образом медицинских
0.05 мЗв/в год ‑ Уровень фоновой радиации, требуемый по нормам безопасности, вблизи ядерных электростанций. Фактическая доза вблизи ядерных объектов намного меньше.
Что больше микрозиверт или миллизиверт
В предыдущей статье я попробовал внести ясность в путаницу среди обилия дозиметрических единиц измерения. Теперь же я хочу в доступном виде объяснить как расшифровывать показания дозиметра.
В дозиметрии используются только показатели поглощённой эквивалентной эфективной дозы. Она измеряется в зивертах. Среди важных режимов измерений выделяют определение накопленной поглощённой дозы.
Дело в том, что организм способен накоплять всю поглощённую за свою жизнь радиацию в виде необратимых изменений тканей и органов а так же радионуклидов, оседающих во внутренних тканях. Поскольку в природе постоянно присутствует некоторое фоновое излучение, то человек за свою жизнь накопляет дозу от 100 до 700 мЗв (милизивертов). Этот показатель рассчитан на 70 лет жизни. При таком раскладе совсем не трудно рассчитать норму полученой накопленой дозы за год или в сутки. Получается, что в год мы «должны» собрать норму в 1,43 — 10 мЗв, а за сутку, соответственно 0,004 — 0,027 мЗв. Накопленый эквивалент дозы измерятся после включения дозиметра и до тех пор, пока его не выключат или пока не обнулят результаты измерений.
Согласно показаниям моего дозимерта, за 32 часа и 48 минут я поймал 0,005 мЗв (милизиверта) радиации, что вполне даже соответствует норме. 
Но при некоторых «нестандартных ситуациях» бывает, что человек может поймать дозу излучения, во многие разы превышающую естественные фоновые показатели. Эту дозу можно накопить за раз (разовое облучение), кратковременно (облучение до 4-х суток подряд) или на протяжении многих лет.
Облучение малыми дозами но длительное время считается намного опаснее, чем облучение большой дозой, но за короткий промежуток времени.
3 мЗв/год — считается абсолютно 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.
Это были варианты получения накопленных доз за длительное время.
При кратковременном облучении граница предельно допустимой накопленой дозы поднимается.
До 0,01 мЗв — эту дозу можно не учитывать.
Если за одну смену рабочий имеет риск превысить порог в 0,2 мЗв, такая работа относится к радиационно опасным и предполагает ношение дозиметра.
До 100 мЗв — допустимое разовое(!) аварийное облучение населения. Медицинскими методами каких-либо заметных отклонений в строении тканей и органов не наблюдается.
Разовое облучение свыше 200 мЗв считается потенциально опасным, критическим для здоровья.
Облучение дозой 500-1000 мЗв вызывает чувство усталости, наблюдаются умеренные изменения в составе крови. Состояние нормализуется через некоторое время. Но появляется вероятность появления в будущем онкологических заболеваний.
1000-1500 мЗв (1-1,5 Зв) за раз могут вызвать симптомы, указывающие на реакцию органов и систем — тошнота, рвота, нарушение работспособности. Возникают различные формы лучевой болезни.
После значения доз 1500 мЗв (1,5 Зв) и выше (высокие уровни облучения) принято измерять поглощённую дозу в грэях (1 Зв = 1 Гр). Очевидно, что облучённый объект уже не воспринимают как «биологический» (вот такой у нас, медиков, чёрный юмор).
1,5-2,5 Гр (1500-2500 мЗв) — наблюдается кратковременная лёгкая форма лучевой болезни, которая появляется в виде выраженной, продолжающейся длительное время лейкопении (снижения числа лейкоцитов). В 30-50% случаев может наблюдаться рвота в первые сутки после облучения. При дозах больше 2 грэй — высок риск летального исхода.
2,5-4 Гр (2500-4000 мЗв) — возникает лучевая болезнь средней степени тяжести. У всех облученных в первые сутки после облучения наблюдается тошнота и рвота, резко снижается содержание лейкоцитов и появляются подкожные кровоизлияния. Такие дозы — вызывают существенный, непоправимый ущерб здоровью, облысение и белокровие.
Смертельные дозы проникающей радиации:
4-7 Гр (4000-7000 мЗв) — развивается тяжелая форма лучевой болезни и высока смертность.
Свыше 7 Гр (7000 мЗв) — крайне тяжелая форма острой лучевой болезни. В крови полностью исчезают лейкоциты. Появляются множественные подкожные кровоизлияния. Смертность 100%. Причиной смерти, чаще всего являются инфекционные заболевания и кровоизлияния.
15 Гр — 1-5 суток и всё.
Таким образом, накопленная эквивалентная эфективная доза является числом «показательным«. Она уже имеется и ничего с ней не сделаешь. Но есть ещё и показатель «предсказательный«. Он называется мощностью дозы эквивалентного эфективного облучения. Он тоже измеряется в зивертах/час, но показывает «будущее».
На моём дозиметре состоянием на 21:42 (29.01.2012) видно, что мощность эквивалентной эфективной дозы гамма-излучения на текущий момент составляет 0,16 мкЗв/час (микрозиверта в час) с погрешностью 20% (измерить настолько непостоянную величину, как радиоактивный распад можно лишь с погрешностью). Порог срабатывания сигнализации установлен на значение 0,3 мкЗв/час. Это значит, что можно быть увереным в том, что при текущем положении дел через один час я поймаю дозу в 0,16 мкЗв = 0,00016 мЗв. Этот показатель является в пределах допустимого фонового излучения.
20 микрорентген/час) — наиболее безопасный уровень мощности фонового излучения.
30 мкР/час) — предел безопасного фонового излучения, установленый санитарными нормами в Укранине.
50 мкР/час) — верхний предел допустимой безопасной мощности дозы фонового излучения.
Сократив время непрерывного нахождения до нескольких часов — люди могут без особого вреда своему здоровью перенести излучение мощностью в 10 мкЗв/час, а при времени экспозиции до нескольких десятков минут — относительно безвредно облучение с интенсивностью до нескольких миллизивертов в час (при медицинских исследованиях — флюорография, небольшие рентгеновские снимки и др.).
В качестве базовой использовалась эта статья. В ней ещё очень много интересного. Описаны методы защиты от радиации а так же способ создания радиометра «из подручных средств».
«Взвешиваем» радиацию: о единицах измерения ионизирующего излучения
Если вы когда-нибудь искали в Гугле ответ на вопрос типа «безопасный уровень радиации», то вы наверняка сталкивались со множеством странных и непонятных терминов: кюри, рентгены, беккерели, зиверты, рады, греи и тому подобное. Попробуем разобраться в том, что они значат и как правильно трактовать те или иные цифры.
Как мы уже говорили, радиация, или более научно, ионизирующее излучение как правило возникает в результате тех или иных ядерных реакций, чаще всего – распадов нестабильных атомных ядер. Соответственно, наиболее естественной единицей измерения радиоактивности является число распадов, которые происходят в определённом образце радиоактивного вещества в единицу времени.
Исторически первой единицей измерения активности является кюри (Ки). В образце с активностью 1 кюри в секунду происходит столько же распадов, сколько и в кусочке чистого радия весом в 1 грамм, то есть 370 миллиардов актов распада. В реальности с такой единицей работать не очень удобно, и поэтому позже, в 1975 году придумали другую единицу измерения активности: беккерель. Один беккерель (Бк) – это активность образца, в котором происходит ровно 1 распад в секунду. Соответственно, 1 Ки = 37000000000 Бк.
Кюри и беккерели характеризуют радиоактивные свойства конкретного образца радиоактивного вещества с присущей ему массой и химическим составом. Поэтому часто используют производные величины: скажем, активность изотопов обычно измеряют в беккерелях (кюри) на грамм (килограмм), загрязнённость радиацией воздуха или жидкости – в беккерелях на литр (кубометр), для определения загрязнённости площади используют беккерель на метр (километр) квадратный. Например, средняя радиоактивность чистого атмосферного воздуха составляет около 10 беккерелей на кубометр. То есть, в каждом кубометре воздухе ежесекундно происходит 10 распадов (в основном обусловленных наличием в нём некоторого количества радиоактивного газа радона)
Довольно популярной в литературе «единицей измерения» является так называемый банановый эквивалент: активность обычного банана, вызванная наличием в нём радиоактивного изотопа калий-40. Оказывается, что банан весом в 150 грамм содержит около 19 беккерелей активности.
Для сравнения, активность природного урана составляет около 37 000 беккерелей на грамм (или, соответственно, 37 миллионов беккерелей на килограмм). И это ещё немного: так, активность 1 грамма плутония-239 составляет 2,3 миллиарда беккерелей на грамм.
Однако если вы читали предыдущую статью, то вам должно быть понятно, что одними только беккерелями и кюри ограничиться не получится. Как мы там говорили, различные ядерные реакции порождают разные продукты, обладающие различной энергией. К примеру, распад вышеупомянутого калия-40 приводит к образованию бета-частиц с энергией порядка 1,5·10-19 джоуля. А вот в результате распада атома плутния-239 рождаются альфа-частицы с энергией 8·10-16 джоуля – в 5 000 раз больше. Так что распад распаду – рознь, и беккерель беккерелю – тоже.
Собственно, предыдущий абзац как бы сам наводит нас на мысль, что важно не только количество распадов в единицу времени, но и «энергоёмкость» каждого из таких распадов. И даже не энергоёмкость самих распадов, а то, какую энергию получившиеся частицы передают веществу, которое подвергается облучению – то есть, какую дозу получило подвергнутое ему вещество.
Сначала физики рассуждали таким образом. Мы же говорим об ионизирующем излучении? Ну, так давайте померяем, насколько хорошо оно ионизирует! Так придумали единицу под названием рентген – пожалуй, самую распиаренную «единицу измерения радиации» на постсоветском пространстве. Суть такова: 1 рентген – это такое радиоактивное излучение, которое воздействует на 1 кубический сантиметр сухого воздуха при 0 градусов Цельсия так, что в нём образуются заряженные частицы с общим зарядом 3,33564 на 10 в минус 10 степени кулона. Почему столько? А потому, что 3,33564 на 10 в минус 10 степени кулона – это 1 франклин, единица измерения заряда в популярной (ибо удобно) в некоторых областях физики системе единиц СГС. Аналог рентгена в привычной нам системе СИ – кулон на килограмм, равный примерно 3876 рентгенам.
Соответственно, для измерения мощности излучения использовали производную единицу – рентген в час.
Однако на практике рентген оказался не очень удобен по ряду причин, и решили пойти другим путём: ввели единицу под названием грей. 1 грей характеризует такое облучение, в результате которого вещество получает 1 джоуль энергии на каждый килограмм массы. В настоящее время именно грей, а не рентген, являются общепринятой единицей измерения воздействия излучения. Однако зачастую в литературе, в том числе справочной, можно столкнуться именно с величинами, выраженными в рентгенах. В этом случае следует помнить, что 1 грей для воздуха соответствует примерно 0,009 рентгена. Обычно на практике переводят рентгены в греи, просто деля их на 100: 100 рентген – 1 грей, 0,01 грея – 1 рентген.
Но и это ещё не всё. Для физиков посчитать количество переданной «мишени» энергии в принципе достаточно для того, чтобы считать поле измеренным. А вот у медиков и биологов, изучающих воздействие радиации на живые организмы, задача немного иная: им важно определить, какой вред получит организм, поймав ту или иную дозу радиации. И тут возникает проблема, о которой мы тоже говорили: разные виды излучения (альфа, бета, гамма, нейтроны и т.п.) вредят организму по-разному. Для того, чтобы это дело описать, вводят понятие относительной биологической эффективности излучения, причём под эффективностью здесь понимают способность данного вида облучения наносить вред живой ткани (разрушать клетки и т.п.). Например, поток альфа-частиц наносит организму примерно в 20 раз больший ущерб, чем поток гамма-квантов, передавший этому организму ту же энергию. Поэтому на стыке физики и биологии появляется понятие эквивалентной дозы облучения, измеряемой в зивертах. Это, грубо говоря, те же греи, но умноженные на специальный коэффициент («коэффициент качества»), экспериментально определённый для каждого вида излучения; за эталон (1) принято разрушительное воздействие фотонов (рентгеновских и гамма-квантов).
Для бета-частиц коэффициент качества оказывается также равен 1, для альфа-частиц – 20, для протонов – 2, для нейтронов – от 5 до 20 в зависимости от их энергии (скорости). Проще говоря, если биологический объект получил 0,1 грея гамма-излучения, 0,1 грея облучения альфа-частицами и 0,1 грея облучения медленными нейтронами, то поглощённая доза излучения составит 0,3 грея, а эквивалентная доза – 2,6 зиверта.
На практике, впрочем, в большинстве случаев поглощённую дозу облучения в греях и эквивалентную дозу в зивертах можно считать равной. Это связано с тем, что с нейтронными потоками у обывателя столкнуться шансов почти нет, а альфа-излучение и протоны из-за своей малой проникающей способности не пробиваются даже через внешний мёртвый слой кожи. Поэтому в расчёт при внешнем облучении идут преимущественно потоки бета и гамма-частиц, а для них, как мы говорили выше, коэффициент качества равен 1. В таком случае можно говорить, что 1 зиверт и 1 грей численно равны, но надо помнить, что так бывает не всегда.
Существует, впрочем, ещё один нюанс. Дело в том, что разные ткани по-разному реагируют на одну и ту же дозу облучения: наиболее уязвимы половые органы, тонкий кишечник и органы кроветворения; куда более устойчивы – головной мозг, кости и так далее. Так что в медицине вводят понятие эффективной дозы облучения, которая учитывает разницу в восприятии облучения разными типами тканей. Но это уже больше биология, чем физика, да и измеряется эффективная доза тоже в зивертах, так что в это мы углубляться не будем.
Давайте повторим для ясности: активность источника радиоактивного излучения измеряется в кюри или (чаще) беккерелях. В греях, реже – рентгенах измеряют физическое воздействие излучения, исходящего от этого источника на некую мишень, а в зивертах – аналогичное биологическое воздействие.
Конечно, между активностью источника и влиянием его излучения есть определённая связь, но простой «формулы перевода» беккерелей в зиверты нет и быть не может. Например, источник из цезия-137 с активностью излучения в 1 кюри на расстоянии метра от себя создаст излучение мощностью примерно в 0,004 грея/час. Для других изотопов эта цифра будет иной, но если очень надо прямо сейчас прикинуть на пальцах, то порядок чисел будет примерно таким.
При этом по мере удаления от источника мощность излучения будет убывать по формуле обратных квадратов: уже в 10 метрах она будет в 100 раз меньше.
Под фразой «радиационный фон составляет столько-то» следует понимать измеренную совокупную дозу излучения от всех источников, которую вы можете получить в данном месте за определённое время пребывания.
В литературе можно встретить и другие единицы измерения. Например, резефорд – устаревшая единица измерения активности источника, равная 1 миллиону беккерелей. Рад – «младший брат» грея, равный одной сотой от него. В советской литературе также встречается единица измерения «бэр», расшифровывается «биологический эквивалент рентгена» и соотносится с ним так же, как зиверт с греем. Как привести её к общему знаменателю с зивертом можно всё тем же способом: поделить примерно на 100.
В следующем материале мы поговорим о нормальных, повышенных, опасных и безопасных дозах радиации, о том, где вы с ними можете столкнуться и чего в этом смысле стоит бояться, а чего – не очень.