В чем измеряется радиация: единицы измерения радиационного баланса

Радиация (ионизирующее излучение) — поток частиц или волн высокой энергии, вызывающих эффект ионизации, то есть изменение структуры атомов клеток живого организма. Этот процесс может привести к тяжёлой болезни или смерти.

Дозиметры, с помощью которых измеряют уровень радиации, могут быть градуированы в любых принятых единицах измерения. Чтобы объективно оценить показания прибора, нужно знать:

в каких единицах измеряется радиация;

какое соотношение установлено между основными единицами измерения.

Единицы измерения

Ионизирующий поток обладает определёнными физическими свойствами, а при воздействии на объекты оставляет в них свой «след» в виде наведённой радиации и изменений в клеточной структуре. Характеристики потока, наведённого излучения, величину облучения организма измеряют и выражают в стандартных единицах СИ, СГС или внесистемных. Эти единицы связаны между собой простыми математическими формулами и легко пересчитываются из одной в другую.

Единицы измерения, используемые в СМИ

В популярной литературе, публичных сводках радиационного загрязнения или в СМИ используют две единицы измерения радиации: Рентген и Зиверт.

Рентген – внесистемная единица, описывающая интенсивность ионизирующего потока. Используется при замерах экспозиции (наличия и величины радиации в атмосфере) в зоне гамма-излучения. Если в 1 см3 атмосферы образовалось 2*109 ионных пар, значит экспозиционная доза равна 1 Рентген.

Существует характеристика мощности излучения. Рентген/час – количество доз, образовавшихся за час. Производные от неё — миллирентген/час, микрорентген/час.

Зиверт – единица системы СИ, характеризующая величину радиации, поглощённой живым объектом (например, человеком) за время нахождения под излучением. Зиверт — очень большая величина, дозиметры градуированы в десятитысячных долях этой единицы измерения (микрозиверт = 1/10000 Зв).

Связь между единицами измерения Рентген и Зиверт выражается формулой: 1 Зв = 100 Рентген/час.

В публикациях нередко встречаются ошибки журналистов, путающих единицы измерения излучения. Например, в статье могут написать: «Обнаружен свёрток с радиоактивным источником в десять тысяч микрорентген». Активность источника измеряется в других величинах, а корректно в статье должно быть написано: «Обнаружен источник радиации, возле которого дозиметр показал 10000 микрорентген/час (100 микрозиверт), при обычном фоне в этом районе уровень радиации равен 10 микрорентген/час (0,1 микрозиверт)».

Другие величины

В лабораториях, при измерениях характеристик радиоактивных источников, при моделировании процессов и в теоретических расчётах, физики используют другие единицы измерения:

Беккерель (Бк) = 1 распад в секунду, единица измерения СИ;
Кюри (Ки) = число распадов в 1 грамме Радия в 1 секунду, внесистемная единица измерения.

Связь между Беккерелем и Кюри: 1 Ки = 3,7*1010 Бк. Данные единицы применяются для оценки активности источника и не подходят для оценки уровня радиации в атмосфере или радиации, поглощённой объектом.

Допустимые нормы

Во время ликвидации катастроф медицинские работники определили величину дозы, которую единожды человек может получить и выжить.

Уровень радиации	Последствия для человека
свыше 10 Зв	человек не выживает
от 5 до 10 Зв	человек имеет небольшой шанс выжить после тяжёлой лучевой болезни и длительной реабилитации
от 3 до 5 Зв	выживает около половины пострадавших
от 1 до 3 Зв	человек останется жив, но будет продолжительное время болеть
до 0,7 Зв	безопасная доза, используется в медицинских процедурах (рентгенография груди = 0,005 Зв)
0,25 Зв/год	естественный фон Земли, незаметен для человека

Большая доза радиации, полученная одноразово, вызывает острую лучевую болезнь.

Небольшая доза, получаемая периодически, вызывает накапливаемые последствия, приводящие к хронической лучевой болезни.

Такой опасности подвергаются, например, люди с хроническими заболеваниями, которым необходимо делать регулярные рентгеновские обследования. Врачи гарантируют безопасность при облучении с уровнями не более 0,5 микроЗв/час-150 микроЗв/год.

Оценка действия радиации

Неживые объекты, попавшие под воздействие радиации, начинают «фонить» наведенным излучением, а у живых организмов прекращают работу различные органы. Поэтому для практических целей важно знать, какую дозу излучения поглотил объект – фрукт, кирпич, человек. Единицы измерения поглощённой радиации для живых и неживых объектов различны.

Воздействие радиации на неживые объекты

Для описания степени облучённости неживого объекта используют два параметра: системы СИ или системы СГС.

Рад (от англ. Radiation absorbed dose) – количественная характеристика дозы, поглощённой неживым объектом, в системе СГС. 1 Рад = 100 эрг/грамм (эрг – единица измерения энергии).

Грей (Гр) — параметр системы СИ, используется для этой же цели. 1 Гр = 100 Рад = 1 Дж/кг.

Воздействие радиации на живые организмы

При облучении живого объекта (человека) оценивают эффект воздействия излучения на внутренние органы. Для такой характеристики в системе СГС применяют единицу Бэр (биологический эквивалент рентгена), по-английски Rem (Roentgen Equivalent of Man).

Соотношение между дозами для живых и неживых объектов, выражается формулой: 1 Бэр = 1 Рад * К. Коэффициент «К» корректирует значение вследствие воздействия на организм радиации различных видов.

Для гамма-волн и бета-лучей «К» = 1, а для альфа-частиц «К» = 20. Это значит, что альфа-частицы, попавшие в организм, нанесут внутренним органам ущерб в 20 раз больше, чем облучение бета или гамма. Для нейтронного облучения «К» устанавливается от 5 до 20, в зависимости от интенсивности потока.

Единица Зиверт (Зв) используется в системе СИ, в этих единицах проградуировано большинство современных дозиметров. 1 Зв = 100 Бэр или 1 Зв = 1 Грей * К.

Технологическая и военная деятельность человека вызвала радиоактивное загрязнение окружающей среды. Невидимая «грязь» попадает в дом с продуктами и пылью.