Характеристики качества излучения.

Согласно концепции дозы облучения, эффект облучения органа или ткани человека пропорционален величине поглощенной дозы излучения в этом органе и величине, характеризующей качество излучения. Величина средней поглощенной дозы излучения вида R в органе или ткани Т, D_{T, R}, равна поглощенной дозе в точке, усредненной по массе ткани или органа:

                                 (17)

где m_T - масса органа или ткани; D_{m, R} - поглощенная доза излучения R в элементарном объеме dm органа или ткани; ε_{T, R} - энергия излучения вида R, переданная массе рассматриваемого органа или ткани. Единица поглощенной дозы в органе или. ткани - Дж/кг, которая называется грей (Гр).

Радиобиологические исследования показали, что один и тот же радиобиологический эффект облучения какого-либо органа или ткани может наблюдаться при различных поглощенных дозах, если на орган или ткань действуют ионизирующие излучения различной природы. Для учета этих отличий и приведения к единому знаменателю эффектов излучений разного "качества" было предложено понятие относительной биологической эффективности излучения (ОБЭ). Численным выражением ОБЭ является коэффициент ОБЭ, RBE_{T, R}, равный отношению поглощенной дозы D_{T, X} образцового излучения, вызывающего рассматриваемый эффект в органе Т, к поглощенной дозе D_{T, R} рассматриваемого излучения R, вызывающей такой же эффект:

                              (18)

В качестве образцового излучения принято рентгеновское излучение с граничной энергией 200 кэВ.

Значение коэффициента ОБЭ отражает модифицирующее влияние качества излучения на развитие биологических эффектов излучения. В самом общем виде эффект модификации определяется пространственным микрораспределением энергии, переданной излучением веществу. Многочисленные исследования [30] показали, что при облучении одних и тех же биологических объектов ОБЭ зависит:

- от рассматриваемого эффекта,

- от дозы и мощности дозы,

- от вида излучения, его энергии, ЛПЭ и т. д.

Непосредственное использование коэффициента ОБЭ излучения ограничено случаями оценки рисков возникновения специфических эффектов - детерминированных эффектов излучения.

Для учета качества излучения в условиях хронического облучения людей в малых дозах, когда единственным гипотетическим последствием облучения может быть развитие стохастических эффектов излучения, МКРЗ рекомендует использовать два показателя качества излучения, значения которых зависят от свойств излучения, но одинаковы для всех стохастических эффектов излучения:

- взвешивающий коэффициент излучения w_R и

- средний коэффициент качества излучения Q.

Основной областью применения коэффициента качества излучения служит мониторинг полей внешнего излучения, поэтому он определен как функция измеряемого показателя качества излучения - его ЛПЭ.

Области применимости характеристик качества излучения приведены в таблице 3 [32].

Таблица 3. Величины, характеризующие качество излучения

Величина и область ее использования		Свойства	Метод определения
RBET,R	Оценка риска развития детерминированных эффектов	Характеризует облучение в зависимости от его свойств, свойств биологического объекта и изучаемого биологического эффекта	Определяется в радиобиологическом эксперименте
wR	Оценка риска развития стохастических эффектов Радиационная безопасность (ограничение облучения)	Характеризует воздействие источника излучения в зависимости от свойств излучения, падающего на тело человека (внешнее облучение) или возникающего при ядерном превращении радиоактивных ядер внутри человека (внутреннее облучение)	wR устанавливается на основе обобщения значений ОБЭ для стохастических эффектов и трансформации клеток млекопитающих in vitro
	Радиационная безопасность (радиационный контроль)	Характеризует передачу энергии излучения биологической ткани в зависимости от распределения поглощенной дозы по ЛПЭ в точке передачи энергии излучения веществу	Зависимость Q(L) устанавливается на основе согласования с установленными значениями wR