2.2. Nurlanish dozasi va uning birliklari
Radioaktivlikni har xil bekkerel, kyuri, rentgen, rezerford, grey, zivert va
boshka birliklarda, radiatsiya quvvatini esa o‘sha birliklarni vaqt birligi (s, soat,
kun, hafta, oy, yil) ga nisbati bilan o‘lchanadi. Bu birliklardan asosiylari va
ko‘proq foydalaniladiganlari keltiramiz.
2.2-jadval
Radiatsion biologiyada qo’llanuvchi asosiy fizik kattaliklar
va ularning birliklari
Fizik kattalik
Birlik, nomlanishi va belgilanishi
Birliklar o‘rtasidagi
bog‘liqlik
Tizimdan
tashqari
SI da
Tizimdan
tashqarida va
SI da
SI da va tizimdan
tashqari
Radioaktiv
manbadagi
nuklid faolligi
Kyuri
(Ci,Ки)
Bekkerel
(Bq, Бк)
1 Ки=3,7х10
10
Бк
1 Бк=2,7х10
-1
Ки
Ekspozision
doza
Rentgen
(R, Р)
Kulon/kg
(C/kg, Кл/кг)
1Р=2,58х10
-4
Кл/кг
1 Кл/кг=3876 Р
Ekspozitsion
doza kuchlanishi
Rentgen/sekund
(R/s, Р/с)
Amper/kg
(A/kg, А/кг)
1Р/с=2,58х10
-4
А/кг
1А/кг=3876 Р/с
Yutilgan
nur
dozasi
Rad (rad, рад)
Grey
(Gy, Гр)
1рад=0,01Гр
1Гр=100 рад
Yutilgan
nur
dozasi
kuchlanishi
Rad/sekund
(rad/s, рад/с)
Grey/sekund
(Gy/s,Гр/с)
1рад/с=0,01Гр/c
1Гр/с=100рад/с
Integral
nur
dozasi
Rad∙gramm
(rad∙g,рад∙г)
Joul
(J,Ж)
1рад∙г=10
-5
Ж
1Ж=10
5
рад∙г
Ekvivalent doza
Ber (rem,бер)
Zivert (Sv,Зв)
1бер=0,01 Зв
1 Зв=100 бер
Ekvivalent doza
kuchlanish
Ber/sekund
(rem/s,бэр/с)
Zivert/sekund
(Sv,sЗв/с)
1бэр/с=0,01Зв/с
1Зв/с=100бэр/с
Ob‘ektga ionlantiruvchi nur ta‘sir ettirish uchun u ma‘lum bir fursatga
ionlantiruvchi nur ta‘siridagi nurlanish maydoni deb ataladigan fazoga kiritiladi.
17
Nur maydoni muhitning har bir nuqtasiga qancha zarracha (yoki foton),
foton qanday energiya va qaysi yo‘nalishda kelib tushishi bilan xarakterlanadi.
Odatda, nur maydonining havo yoki boshqa bir muhitda yuzaga kelishi
munosabati bilan zarrachalar yoki fotonlarning atom yoki molekulalar bilan
ta‘sirlashishi natijasida, ularning energiyasi va yo‘nalishi o‘zgaradi. Demak,
nurni tavsiflash qiyin masala.
Xalqaro birliklar sistemasi (SI) da aktivlik birligi sifatida bekkerel
(Bk B) olingan. 1 Bk aktivlik 1 sekundda 1 ta yemirilishga to‘g‘ri keladi
Ammo amaliy dozimetriyada va radiatsiya fizikasida ko‘pincha boshqa birlik –
Kyuri (Ki, C) ishlatidadi. Kyuri bir bekkereldan 37 milliard marta katta:
1Ki~3,7-10
10
Bk Aktivlik birligi uchun mazkur sonning olinyshi bejiz
emas. Gap shundaki, radioaktiv yemirilish qonunlarini o‘rganishda dastlabki
element bo‘lgan radiy-226 ning 1 gramida 1 sekundda xuddi ana shuncha
yemirilish yuz beradi. yemirilish tufayli moddaning radioaktiv atomlarining
miqdori vaqt o‘tishi bilan kamayadi. Shunga ko‘ra mos ravishda aktivlik ham
pasayadi.
Nurlanish darajasini yana rad birliklarida ham o‘lchanadi. Rad —
nurlanishning yutilish miqdorini ko‘rsatadi. 1 rad nurlanishda modda
(masalan, odam tana)sining har bir kilogramm 0,01 J yoki 1 g massa 100
erg energiya yutadi.
Odatdagi hisoblashlar uchun rentgen, ber, rad birliklarini o‘zaro bir xil
teng deb qabul qilish mumkin: 1 rentgen~1 ber~1 rad.
Tirik organizmlarga nurlanishlarning ta‘siri nurlanish dozasi bilan
xarakterlanadi. Yutililgan nurlanish dozasi D deb, yutilgan ionlovchi nurlanish
energiyasi E ning nurlanilayotgan modda massasi m ga nisbatiga aytiladi:
m
E
D
18
Bu erda E -hajmga uzatilgan o‘rtacha energiya, m - o‘sha hajmdagi
modda massasi.
SI birliklar sistemasida yutililgan nurlanish dozasi grey hisobida
o‘lchanadi (qisqacha: Gr). 1 Gr nurlanilayotgan 1 kg massali moddaga 1 J
ionlovchi nurlanish energiyasi uzatilganda yutilgan nurlanish dozasiga teng:
kg
J
Gr
1
1
Ilgarigi vaqtlarda radiatsiyaning yutilgan nurlanish dozasi sifatida
moddaning har gramm massasi yutgan, 100 erg ga teng doza – rad. qo‘llanilgan.
O‘sha raddan yutilgan energiya o‘lchov birligi Gr ga o‘tish quyidagi tarzda
amalga oshiriladi:
1 rad = 10
-2
Gr = 0,01 J/kg
Tirik organizmlar yutadigan nurlanish dozasiga ekvivalent doza deyiladi.
U nurlanishning biologic ta‘siriga qarab baholanadi. Si sistemasida ekvivalent
doza J/kg birliklarda o‘lchanadi. Amalda esa ushbu sistemaga kirmaydigan ber
(rentgenning biologik ekvivalenti) birligi keng qo‘llaniladi. 1R ga ekvivalent
bo‘lgan tirik organizmlar yutgan doza 1 ber deyiladi:
1 ber = 10
-2
J/kg
Hozirgi vaqtda ekvivalent doza Zivertlarda (Zv) o‘lchanadi. U nisbiy
biologik effektivlik 1 ga teng bo‘lgandagi 1 Gr yutilgan dozaga mos keladi.
Zivert bilan ber quyidagicha bog‘langan: 1 Zv = 100 ber
1 Zv - nurning shunday bir dozasidirki, uning ta‘sirida ob‘ektda kelib
chiqadigan effekt, 1Gr ga teng rentgen yoki gamma nuri yutilganda yuzaga
keladigan effektga ekvivalent bo‘lib, u 1 Zv = 1 J*kg
.-1
dir. Ekvivalent doza
tushunchasi shartli xarakterga ega bo‘lib, u nur sifati haqidagi murakkab
tushunchani soddalashtirish maqsadida kiritilgan. Nurlanishning biologic ta‘siri
ekvivalent dozadan tashqari zarralarning energiyasiga ham bog‘liq bo‘ladi.
Masalan, bir xil dozali γ-nurlanish, rentgen nurlanishi va neytronlarning
biologik ta‘sirlari har xil bo‘ladi.
19
Ekspozision doza. (D
eksp
).Nurlanish manbaing geometric o‘lchami va
xossalariga bog‘liq bo‘lib, zarra energiyasi va uchun bir xil bo‘lgan nurlanish
dozasi ekspozision doza deyiladi. Boshqacha qilib aytganda, ekspozision doza
nurlanishning sifatiy xarakteristikasi bo‘lib, ob‘ekt tabiatiga bog‘liq emas.
Ekspozision doza nurlanishning ionlash ta‘siri o‘lchov birligi sifatida,
kulon/kilogramm (Kl•kg
-1
) larda o‘lchanadi.
Kl•kg
-1
- bu rentgen yoki gamma nurlanishining shunday bir miqdoriki,
uning ta‘sirida 1 kg quruq atmosfera havosida 1Kl ga teng musbat va manfiy
ishorali elektr zaryadlari hosil bo‘ladi.
Ekspozision doza o‘lchov birligi sifatida o‘lchov birliklari sistemasiga
kiritilmagan rentgen (R) ham keng qo‘llaniladi.
1 kub santimetr havoda 2,08-10
9
(yoki 1 g havoda 1,61 • 10'
2
) juft ion
hosil qilgan rentgen (yoki gamma) nurlar dozasi 1 rentgen deb ataladi.
Bu birlik rentgen nurlanishi va γ-nurlanishlarning ionlash qobiliyatining
o‘lchamidir. Agar 0
0
C temperatura va 760mm. simob ustuni bosimida 1 sm
3
quruq havoda hosil qilingan har bir ishorali ionlar yig‘indi zaryadi alohida
olinganda 3 · 10
-10
Kl ga teng bo‘lsa, shunda nurlanish dozasi bir rentgen (1 R)
ga teng bo‘ladi. Hosil bo‘lgan ionlar soni moddaning yutilgan energiyasiga
bog‘liq. Amaliy dozimetriyada 1 R ni taxminan 0,01 Gr yutilgan nurlanish
dozasiga ekvivalent deb oilish mumkin.
Har qanday nurlanishning 1 rentgen dozasini biologik ta‘siriga teng ta‘sir
ko‘rsatuvchi miqdori 1 ber yoki rentgenning 1 biologik ekvivalenta deb
ataladi.
Birlik vaqt ichidagi nurlanish dozasi nurlanish dozasi quvvati (yutilga
doza quvvati) deyiladi:
N = D/t
Doza quvvatining birligi qilib Gr/s olingan. 1 s ichida nurlantirilayotgan
moddaning yutishi mumkin bo‘lgan 1 Gr doza nurlanishga (1G/s) doza quvvati
deyiladi.
20
Effektiv ekvivalent doza. Ushbu doza turli to‘qimalarning nurlanishga
bo‘lgan ta‘siri ifodalovchi koeffisient bilan ekvivalent doza o‘rtasidagi
ko‘paytmaga teng bo‘lib, bu biologik xavf koeffisienti insonning turli to‘qima
va organlari uchun turlicha ko‘rsatkichga ega:
qizil ilik – 0,12
suyak ko‘migi – 0,03
qalqonsimon bez – 0,03
sut bezi – 0,15
o‘pkalar – 0,12
tuxumdon yoki urug‘donlar – 0,25
boshqa to‘qimalar – 0,3
bir butun organizm – 1,00
Ushbu doza ham zivertlarda o‘lchanadi.
Rentgen nurlari yoki γ-kvantlardan boshqa zarralar hosil qilgan nurlanish
dozasi FER (rentgenning fizik ekvivalenti) birligida o‘lchanadi. Normal
sharoitdagi 1 sm
3
quruq havoda 2,08٠10
3
ta ionlar juftini hosil qiluvchi
eksposision doza 1fer deyiladi. 1 fer doza yutilgan 1 g havoda 0,00838 J
energiya ajralib chiqsa, inson organizmida shunday doza yutilganda 0,0093 J
energiya ajralib chiqadi. Bu energiya miqdori 0,01 J ga shunchalik yaqinki,
dozimetrik hisoblashlarda 1 fer va 1 rad kattaliklarni taxminan bir-biriga teng
deb hisoblash mumkin.
21
2.3-jadval
Do'stlaringiz bilan baham: |