dawka promieniowania

dawka promieniowania,

wielkość charakteryzująca promieniowanie wysokoenerg. pod względem zdolności do jonizacji lub przekazywania energii.

Skutki napromieniowania ośrodka materialnego zależą przede wszystkim od wartości pochłoniętej energii promieniowania, stąd zasadniczą wielkością jest dawka pochłonięta, D, określona jako stosunek energii, E, przekazanej przez promieniowanie w elemencie objętości ośrodka do masy m tego elementu: D = E/m; jednostką dawki pochłoniętej w układzie SI jest grej, Gy = J/kg, jednostką pozaukładową, niekiedy jeszcze stosowaną — rad = 0,01 Gy. Stosunek dawki pochłoniętej do czasu t, w którym nastąpiło pochłonięcie, nazywa się mocą dawki: P = D/t, jednostka — Gy/s. Wielkość dawki pochłoniętej może zależeć od położenia punktu w ośrodku; charakter tej zależności wyznaczony jest przez rodzaj i energię promieniowania oraz rodzaj jego oddziaływania z materią ośrodka, np. promieniowanie α padające na ciało człowieka prowadzi do pochłonięcia dużej dawki, ale tylko lokalnie — w cienkiej warstwie naskórka, natomiast dla przenikliwego promieniowania γ przekazana tkankom energia promieniowania będzie rozłożona dość równomiernie w całym ciele.

W ochronie radiologicznej stosuje się wielkość zw. dawką równoważną, H, liczoną dla danego narządu lub tkanki i uwzględniającą szkodliwość danego rodzaju promieniowania: H = D·w_r, gdzie w_r — czynnik wagowy promieniowania; w_r jest wielkością bezwymiarową, umownie równą 1 dla promieniowania rentgenowskiego, γ i β, a np. 20 dla cząstek α; jednostką dawki równoważnej w układzie SI jest siwert, Sv = J/kg, pozaukładową — rem, 1 rem = 0,01 Sv. Dla całego ciała liczona jest tzw. dawka skuteczna, czyli suma dawek równoważnych z wszystkich narządów i tkanek z odpowiednimi wagami (np. dla płuc 0,12, dla skóry 0,01). Przepisy państw. (prawo atomowe uchwalone 29 XI 2000) uwzględniają zalecenia Międzynar. Komisji Ochrony Radiologicznej (ICRP) i podają tzw. dawki graniczne (dawki równoważne — np. dla skóry i oczu, oraz dawkę skuteczną), które nie mogą być przekroczone przy narażeniu na działanie sztucznych źródeł promieniowania — z wyjątkiem sytuacji awaryjnych i procedur medycznych; dla osób dorosłych, zawodowo narażonych na napromieniowanie, dawka skuteczna (graniczna) uśredniona w ciągu 5 lat wynosi 20 mSv rocznie (nie więcej niż 50 mSv w ciągu 1 roku), dla pozostałych zaś — 1 mSv rocznie. Orientacyjne poziomy d.p.: dawka roczna, jaką otrzymuje człowiek w wyniku naturalnego tła promieniowania (średnia świat.) — 2 mGy, dawka otrzymana przy małoobrazkowym zdjęciu płuc — 0,2–0,4 mGy (zależnie od czułości kliszy), dawka mogąca spowodować śmierć człowieka w ciągu 30 dni, przy jednorazowym napromieniowaniu całego ciała (tzw. dawka letalna) — ok. 4 Gy.

Dawka ekspozycyjna, X, określa sumę ładunków elektr. Q jednego znaku (np. elektronów), wytworzonych w substancji o określonej masie m: X = Q/m; jednostką dawki ekspozycyjnej w układzie SI jest C/kg, pozaukładową — rentgen, 1R = 2,58·10^–4 C/kg.

Pomiarami i obliczeniami dawek zajmuje się dozymetria; przyrządami stosowanymi do tego celu są dawkomierze i bardziej złożone przyrządy dozymetryczne; bezwzględnego pomiaru dawki dokonuje się metodami kalorymetrycznymi.