Dozimetria alapfogalmai

Dozimetria alapfogalmai

• A dozimetria feladata a szövetekben elnyelt energia meghatározása.
• A magsugárzásoknak biológiai hatása van az élő szervezetekre.
• A sugárzások fizikai és biológiai hatásainak jellemzését a sugárdozimetria végzi.
• A sugárzás intenzitása az 1 m²-en 1 másodperc alatt áthaladó energia mennyisége (J/m²/s).
• A sugárdózist a sugárzás által a szervezetbe elnyelt és biológiailag hatásos sugármennyiség adja, tömeg vagy térfogategységre vonatkoztatva.

Fizikai dózis

• Az elnyelt dózis (D) az ionizáló sugárzás által egy 1 kg tömegű anyagra átadott energia.
• Az elnyelt dózis az 1 kg tömeg által elnyelt energia.
• A fizikai dózis mértékegysége a Gy (Gray).
• A régebbi egység a rad (radiation absorbed dose), amely 1 rad = 10⁻² Gy.

Az elnyelt dózis mértékegysége

• 1 Gy = 1 Joule/kilogramm
• 1 rad = 10⁻² Gy
• 1 Gy = 100 rad

Dózisteljesítmény

• A dózisteljesítmény az egységnyi idő alatti elnyelt dózis.
• Egysége a Gy/s, de használatosak a Gy/h és mGy/h egységek is.

Integrál elnyelt dózis

• Az integrál elnyelt dózis az egész besugárzott térfogatban elnyelt energia mennyisége.
• Egysége: 1 kg-Gy= 1 J.

Biológiai dózis

• A különböző fizikai dózisokra (ionizáló sugárzások) különböző biológiai hatások érvényesülnek.
• A különböző sugárzások biológiai hatásait a röntgensugárzás hatásaihoz hasonlítják.
• A referencia a 200 kV gyorsító feszültséggel előállított, és 0.5 mm Cu lemezzel szűrt röntgensugárzás (standard R-sugár).

A dózisegyenérték (H)

• A dózisegyenérték a fizikai (elnyelt) dózis és a sugárzás minőségi tényezőjének szorzata.
• H= D x Q
• H (dózisegyenérték) egysége a Sievert (Sv).
• A dózisegyenérték 1 Sv akkor, ha a biológiai hatás megegyezik az 1 Gy elnyelt dózist szolgáltató röntgensugárzáséval.
• Régebbi egység a rem (röntgen equivalent man), 1 rem = 0,01 Sv = 10⁻² Sv, 1 Sv = 100 rem.

A különböző sugárzások átlagos minőségi tényezői (Q)

• A táblázat a különböző sugárzástípusoknak megfelelő Q értékeket mutatja. (A táblázatban a sugárzástípusok és a megfelelő Q értékek szerepelnek.)

Effektív dózisegyenérték (HE)

• HE = ∑W₂H₂
• H₁ az átlagos dózisegyenérték az adott helyen (szövetben).
• w₁ a súlyozó tényező, amely megmutatja, hogy az adott szerv besugárzásából eredő kockázat hányad része az egész test besugárzásával járó kockázatnak.

Súlyozó tényezők értékei (W₁)

• A táblázat a különféle szövetekhez tartozó W₁ értékek összeállítását tartalmazza. (A táblázatban a szövetek és a megfelelő W₁ értékek szerepelnek.)

Az atommagsugárzások biológiai hatásai

• A radioaktív sugárzások szervezetre kifejtett hatása nemcsak a sugárzás fizikai tulajdonságaitól függ.
• A biológiai variabilitás hatása
• Determinisztikus hatások: A dózis és a dózis által kiváltott hatás között oksági kapcsolat van. Például a bőrpirosodás, a szemszövet károsodása, súlyos hányinger és hányás, a fehérvérsejtek számának csökkenése, a termékenység csökkenése (a példákban felsoroltak mellett figyelembe lehet venni a sugárzás fajtáját is).
• Sztochasztikus hatások: A hatás bekövetkezésének valószínűsége lineárisan növekszik a dózissal. Ezek a hatások nem azonnaliak, később, hosszabb lappangási idő után jelentkezhetnek. Például genetikai hatások (mutációk) és rosszindulatú daganatok.

Sugárérzékenység

• A legérzékenyebb sejtek a gyorsan osztódó sejtek, mint a nyirokszövet, a vörös csontvelő, fehérvérsejtek, bélhámsejtek, az ivarsejtek, a bőr osztódó sejtjei.
• A kevésbé sugárérzékeny sejtek az erek, ideg- és izomszövet, csont.

Háttérsugárzás

• A kozmikus sugárzás
• A talajból és építőanyagokból eredő környezeti sugárzás.
• Radioaktív elemek szervezetben.
• Az összdózis 2,5-3 mSv/év (az értéke függ a földrajzi helytől).
• A háttérsugárzásból eredő sugárterhelés legfontosabb összetevői: kozmikus sugárzás, talaj/építőanyagból eredő sugárzás, szervezetben lévő radioaktív elemek.

Egyes szervek, testrészek besugárzása

• A táblázat mutatja a specifikus szervekre, vagy testrészekre vonatkozó sugárzási értékeket hétenként és évente. (A táblázatban a megadott sugárzási adatok hétenként és évente specifikus szervekre/testrészekre vannak feltüntetve).