Rozróżniamy 3 zasadnicze drogi skażeń promieniotwórczych człowieka:

• droga inhalacyjna

• przewód pokarmowy

• skóra i błony śluzowe

Skażenie promieniotwórcze może mieć charakter zewnętrzny lub wewnętrzny

AKTYWNOŚĆ jest to liczba przemian jądrowych zachodzących w źródle promieniotwórczym w jednostce czasu.

W układzie SI podstawową jednostką aktywności jest bekerel (Bq). Mówimy, że źródło promieniotwórcze ma aktywność 1 Bq, jeżeli zachodzi w nim jedna przemiana jądrowa w czasie 1 s.

1 Bq = 1/s

Wcześniej jednostką aktywności był kiur (Ci); 1Ci = 3,7·10¹⁰ Bq = 37GBq

DAWKA PROMIENIOWANIA JONIZUJĄCEGO

gdzie:

D - dawka pochłonięta promieniowania jonizującego

ΔE - średnia energia promieniowania jonizującego przekazana materii (pochłonięta) w jednostce objętości o masie Δm

Δm - masa materii pochłaniającej energię promieniowania jonizującego

Jednostką dawki pochłoniętej w układzie SI jest grej (1Gy). Oznacza on dawkę promieniowania jonizującego, przy jakiej energia 1 dżula zostaje przekazana ciału o masie 1 kilograma.

Gy = J/kg

Dawniej dawkę pochłoniętą mierzono w radach (rd);

1 rd = 0,01 Gy = 1 cGy

Dawka pochłonięta promieniowania jonizującego jest to energia jaką traci promieniowanie, a pochłania ośrodek, przez który promieniowanie to przechodzi, przypadająca na jednostkę masy tego ośrodka.

Dawka pochłonięta jest pojęciem uniwersalnym, gdyż dotyczy czysto fizycznej problematyki, ma więc sens dla każdego rodzaju promieniowania i każdego ośrodka, w którym się ono rozchodzi (np. ściana budynku, powietrze atmosferyczne, czy ciało ludzkie).

Promieniowanie jonizujące powoduje jonizację ośrodka. Uwzględnienie jonizacyjnych następstw promieniowania w powietrzu (lub innych gazach), doprowadziło do wprowadzenia pojęcia dawka ekspozycyjna.

gdzie:

X - dawka ekspozycyjna

ΔQ - ładunek elektryczny (suma jonów jednego znaku) wytworzony w jednostce masy lub objętości powietrza (gazu) w wyniku pochłonięcia energii promieniowania jonizującego

Δm - masa powietrza (gazu) pochłaniającego energię promieniowania jonizującego

Jednostką dawki ekspozycyjnej w układzie SI jest kulomb na kilogram (C/kg).

Dawniej dawkę ekspozycyjną mierzono w rentgenach (R);

1R = 2,58·10^4 C/kg

W powietrzu zachodzi następujący związek pomiędzy dawką ekspozycyjną a pochłoniętą:

1Gy = 2,94·10^2C/kg, czyli 1R = 0,88cGy (8,8·10^3Gy)

W ośrodkach innych niż powietrze relacja pomiędzy dawką pochłoniętą a ekspozycyjną zmienia się w przybliżeniu proporcjonalnie do ilorazu gęstości elektronowej ośrodka i gęstości elektronowej powietrza - np. dla wody 1R = 0,0094Gy, a dla tkanki miękkiej 1R = 0,0095Gy.

Uwzględnienie mechanizmu oddziaływania promieniowania jonizującego na organizm człowieka doprowadziło do powstania pojęcia „równoważnik dawki”, które odnosi się do tkanki lub narządu. Równoważnik dawki jest to iloczyn dawki pochłoniętej w tkance lub narządzie i tzw. współczynnika jakości, zależnego od rodzaju promieniowania.

H = Q·D

gdzie:

H - równoważnik dawki

Q - współczynnik jakości promieniowania

D - dawka pochłonięta

WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKÓW JAKOŚCI PROMIENIOWANIA

Lp.	Rodzaj promieniowania	Q
1	fotony X, promieniowanie gamma poniżej 30 keV	1
2	elektrony powyżej 30 keV	1
3	promieniowanie beta trytu	2
4	neutrony	25
5	neutrony termiczne	4,5
6	protony i ciężkie jony	25
7	cząstki alfa	25

Jednostką równoważnika dawki jest siwert (Sv), a dawniej był rem.

1 rem = 0,01 Sv = 10 mSv

Skutki napromieniowania są zależne nie tylko od wartości dawki, ale także od czasu, w którym wartość ta została pochłonięta w organizmie człowieka.

Wielkość opisująca szybkość otrzymania dawki nazywana jest mocą dawki

Jednostką mocy dawki ekspozycyjnej w układzie SI jest amper na kilogram; dawniej stosowano jednostkę rentgen na godzinę.

podobnie:

Jednostką mocy dawki pochłoniętej w układzie SI jest grej na sekundę (Gy/s); dawniej stosowano jednostkę rad na godzinę.

oraz:

Jednostką mocy równoważnika dawki w układzie SI jest siwert na sekundę (Sv/s); dawniej stosowano jednostkę rem na godzinę.

ZASADA ALARA

Pracę z promieniowaniem należy organizować w taki sposób, aby otrzymane dawki były możliwie najmniejsze.

Zarówno przepisy międzynarodowe, jak i przepisy w poszczególnych krajach ustalają szczegółowo tzw. dawki graniczne, których nie powinno się przekraczać.

Mogą być one wyrażane jako równoważnik dawki, efektywny równoważnik dawki lub efektywny równoważnik dawki obciążającej.

Przy napromienieniu pojedynczego narządu lub tkanki posługujemy się pojęciem równoważnika dawki H, natomiast przy napromienieniu całego ciała lub kilku narządów lub tkanek - efektywnego równoważnika dawki - H_E.

gdzie:

w_T - współczynnik wagowy

H_T - średni równoważnik dawki w tkance lub narządzie

Jednostką efektywnego równoważnika dawki jest siwert (Sv)

Przy napromienieniu wewnętrznym spowodowanym wchłonięciem izotopu długożyciowego miarą narażenia jest efektywny równoważnik dawki obciążającej - H_{E 50}.

gdzie:

t₀ - moment wchłonięcia izotopu

H_E(t) - moc równoważnika dawki obciążającej w wyniku wchłonięcia izotopu

Jednostką efektywnego równoważnika dawki obciążającej jest również siwert (Sv).

ALI (Annual Limit on Intake) - roczne wchłonięcie (w bekerelach) substancji promieniotwórczej drogą pokarmową lub oddechową odpowiadające wartościom dawek granicznych dla narażenia zawodowego (50, 150 i 500 mSv/rok); inaczej mówiąc jaka aktywność, wprowadzona do organizmu drogą oddechową lub pokarmową w ciągu roku, spowoduje, że człowiek otrzyma dawkę graniczną.

DAC (Derived Air Concentration) - stężenie (w bekerelach na metr sześcienny) substancji promieniotwórczych w powietrzu odpowiadające rocznemu wchłonięciu granicznemu ALI przy 40-to godzinnym tygodniu pracy; inaczej mówiąc przy jakim stężeniu izotopu promieniotwórczego człowiek pracujący w tym pomieszczeniu przez 40 godzin tygodniowo (i 50 tygodni w roku) otrzyma dawkę graniczną.

Z punktu widzenia ochrony radiologicznej najistotniejsze są następujące informacje:

• rodzaj izotopu promieniotwórczego,

• aktywność źródła,

• rodzaj źródła - zamknięte lub otwarte.

Q = 1

→ → →

→ → →

Zależność pomiędzy jednostkami dawek (w nawiasach podano dawne jednostki).

DAWKA

EKSPOZYCYJNA

DAWKA

POCHŁONIĘTA

W POWIETRZU

DAWKA

POCHŁONIĘTA

W TKANCE (WODZIE)

RÓWNOWAŻNIK

DAWKI

(1R)

(0,87 rd)

0,87 cGy

(1 rd)

1 cGy

(1 rem)

10 mSv

---