Доза излучения. Защита от радиации

Доза излучения. Защита от радиации

Радиоактивное, или ионизирующее, излучение невидимо для глаза, но способно повреждать живые клетки и потому опасно для здоровья. Чтобы количественно оценить воздействие такого излучения на вещество и на организм, вводят понятие дозы излучения. Доза показывает, сколько энергии излучения поглотило тело.

Поглощённая доза

Поглощённая доза — это энергия ионизирующего излучения, поглощённая единицей массы облучаемого вещества. Её обозначают буквой D и измеряют в греях:

D = E / m

где E — поглощённая энергия излучения, m — масса тела. Один грей равен одному джоулю энергии, поглощённому одним килограммом вещества: 1 Гр = 1 Дж/кг. Чем больше поглощённая энергия и чем меньше масса, тем выше доза.

Эквивалентная доза

Оказывается, разные виды излучения при одинаковой поглощённой энергии по-разному опасны для живых тканей. Поэтому для оценки биологического действия вводят эквивалентную дозу, которую измеряют в зивертах. Эквивалентная доза учитывает не только энергию, но и то, насколько именно данный вид излучения вреден для тканей организма.

Способы защиты от излучения

Защита от ионизирующего излучения строится на трёх основных принципах. На практике их часто применяют одновременно:

• Защита расстоянием — чем дальше человек от источника излучения, тем слабее его воздействие. Даже небольшое удаление заметно снижает дозу.
• Защита временем — чем меньше времени человек проводит рядом с источником, тем меньшую дозу он получит.
• Защита экраном — между человеком и источником ставят преграду из плотного вещества, которая поглощает излучение.

Правило: разные виды лучей задерживаются по-разному. Альфа-частицы останавливает обычный лист бумаги или верхний слой кожи. Бета-частицы задерживает лист алюминия в несколько миллиметров. А самое проникающее гамма-излучение ослабляет лишь толстый слой свинца или бетона.

Разбор примера

Тело массой m = 2 кг поглотило энергию излучения E = 0,1 Дж. Найдём поглощённую дозу. Применим определение дозы:

D = E / m = 0,1 / 2 = 0,05 Гр

Так зная поглощённую энергию и массу, всегда можно вычислить дозу, полученную телом.

Частая ошибка: считать, что от любого излучения спасает любой экран. От гамма-лучей бумага и тонкий алюминий почти не помогают — здесь нужен тяжёлый материал, например свинец или толстый слой бетона.

Кратко о главном

• Доза излучения показывает энергию, поглощённую тканью.
• Поглощённая доза: D = E / m, измеряется в греях.
• Эквивалентная доза измеряется в зивертах и учитывает опасность излучения.
• Три способа защиты: расстоянием, временем и экраном.
• Гамма-излучение задерживает только толстый слой свинца или бетона.