Коллективная эффективная доза

Для оценки ожидаемых стохастических эффектов радиационного воздействия какого-либо источника излучения на человеческую популяцию (население) или определенную группу людей (например, персонал радиационного объекта, или население отдельного региона или страны) вводится понятие коллективной эффективной дозы. При таком подходе радиационные последствия усредняются по выбранной группе лиц при существенной разнице индивидуальных дозовых нагрузок.

Коллективная эффективная доза S - сумма средних эффективных доз в облученных группах индивидуумов, умноженных на число лиц в каждой группе:

                        (4.9)

где N_i — число лиц в популяционной подгруппе i, получивших среднюю эффективную дозу E_i, N(E)- число лиц, получивших эффективную дозу в диапазоне от Е до E+dE. Популяция и период времени, в который определяется доза, должны быть определены, так как при больших временах меняются условия окружающей среды, т. е. меняется средняя эффективная доза, одновременно происходят изменения и в популяции, т. е. меняется величина N_i.

Единицей измерения коллективной эффективной дозы является человеко-зиверт (чел-Зв) или человеко-бэр (чел-бэр).

Делением коллективной дозы на размер популяции N можно определить среднее значение индивидуальной эффективной дозы. Следует отметить, что это не доза, получаемая реальным индивидуумом, а усредненный показатель воздействия источника излучения на популяцию.

При расчетах коллективных доз учитывается разница в метаболизме радионуклидов в организме для разных возрастных групп населения. В связи с этим выделяются различные возрастные группы популяции с соответствующими вкладами в популяцию. Так, например, в НРБ-99/2009 определены следующие возрастные группы: 1-<1 года; 2 - 1-2 года; 3 - 2-7 лет; 4 - 7-12 лет; 5 -12-17 лет; 6 - >17 лет.

В соответствии с этим распределением для каждой возрастной группы используются и разные значения поступлений радионуклидов в организм человека и разные коэффициенты перехода от поступившей в организм активности радионуклида к формируемой им эффективной дозе излучений.

При установлении предельно допустимых характеристик содержания радионуклидов в элементах окружающей среды (воздух, вода, пища) и их поступления внутрь организма, учитывая возрастные параметры разных групп населения, принимается критическая группа населения– это группа лиц из населения (не менее 10 чел.), однородная по одному или нескольким признакам - полу, возрасту, социальным или профессиональным условиям, месту проживания, рациону питания, которая подвергается наибольшему радиационному воздействию по данному пути облучения от данного источника излучения. Нормирование по этой группе населения обеспечивает радиационную безопасность для всей популяции.

Чтобы оценить пространственное влияние излучения источника, в качестве территориальных групп населения при определении коллективной дозы выбирают население, проживающее на территории в пределах расстояния x от данного источника. Интегрирование величин доз, получаемых жителями, с учетом плотности проживающего населения по площади, ограниченной радиусом 10-50 км от источника выброса, дает значение локальной коллективной дозы, интегрирование по площади, ограниченной радиусом 1000…2000 км дает региональную коллективную дозу, а при x = ¥ — глобальную коллективную дозу.

Использование концепции ожидаемой коллективной дозы для оценки облучения населения позволяет определить эту величину, нормированную на единицу действующего фактора источника (например, на 1 Бк выброса во внешнюю среду, на 1 ГВт в год вырабатываемой АЭС электроэнергии и т. д.) — т. е. нормированную ожидаемую коллективную дозу. Она позволяет оценить степень облучения населения в перспективе при дальнейшем увеличении мощности выбросов или мощности энергетики с использованием АЭС. Аналогичные нормированные величины можно ввести и для других дозовых характеристик.

Предотвращаемая эффективная доза

  При ликвидации последствий радиационных аварий при выработке решений о необходимых мерах по снижению дозовых нагрузок оценивается прогнозируемая эффективная доза вследствие радиационной аварии, которая может быть предотвращена защитными мероприятиями.

Контрольные вопросы к § 4.1.

1. Что учитывают дозовые характеристики полей излучений?

2. В чем разница между базисными и фантомными дозовыми характеристиками?

3. Что такое поглощенная доза излучения?

4. Для каких видов излучений, материалов, энергий частиц или квантов справедливо понятие поглощенной дозы?

5. В каких единицах измеряется поглощенная доза?

6. Что такое керма излучений и чем она отличается от поглощенной дозы?

7. Что больше при одинаковых условиях облучения нейтронами керма или поглощенная доза?

8. Чем отличается эквивалентная доза от поглощенной дозы?

9. Что такое относительная биологическая эффективность и коэффициент качества излучения? В чем разница между ними?

10. В каких единицах измеряется эквивалентная доза?

11. Какой вид излучения при одинаковой поглощенной дозе в ткани оказывает большее биологическое воздействие - нейтронное или фотонное?

12.Что характеризует эффективная доза?

13.Что положено в основу определения эффективной дозы?

14. Чем отличается эффективная годовая доза от просто эффективной дозы?

15. Показателем каких последствий является коллективная эффективная доза?