Номер 9, страница 258 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

9. Что такое эффективная доза? Что является единицей эффективной дозы в СИ?

Что такое эффективная доза?

Эффективная доза — это величина, используемая в радиологической защите для оценки потенциального долгосрочного вреда для здоровья человека от воздействия ионизирующего излучения. Она представляет собой сумму эквивалентных доз в отдельных органах и тканях, умноженных на соответствующие взвешивающие коэффициенты, которые учитывают различную чувствительность этих органов и тканей к радиации. Эффективная доза позволяет оценить и сравнить риск возникновения стохастических (вероятностных) эффектов, таких как рак или наследственные заболевания, при различных сценариях облучения (например, при внешнем облучении всего тела по сравнению с внутренним облучением отдельного органа).

Расчет эффективной дозы ($E$) производится по формуле:

$E = \sum_T w_T \cdot H_T$

где $H_T$ — эквивалентная доза в органе или ткани $T$, а $w_T$ — взвешивающий коэффициент для этого органа или ткани. Сумма всех взвешивающих коэффициентов $w_T$ равна единице.

Эквивалентная доза $H_T$, в свою очередь, учитывает тип излучения через взвешивающий коэффициент излучения $w_R$:

$H_T = \sum_R w_R \cdot D_{T,R}$

где $D_{T,R}$ — средняя поглощенная доза в органе или ткани $T$ от излучения типа $R$. Таким образом, эффективная доза является комплексной оценкой, учитывающей как распределение поглощенной энергии по телу, так и биологическую опасность различных видов излучения.

Что является единицей эффективной дозы в СИ?

Единицей измерения эффективной дозы, а также эквивалентной дозы, в Международной системе единиц (СИ) является зиверт (русское обозначение: Зв; международное: Sv).

Один зиверт соответствует одному джоулю энергии ионизирующего излучения, поглощенному одним килограммом биологической ткани (с учетом взвешивающих коэффициентов).

$1 \text{ Зв} = 1 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Несмотря на то, что размерность зиверта совпадает с размерностью грея (Гр), который является единицей поглощенной дозы, используются разные названия, чтобы подчеркнуть различие между физической величиной (поглощенная доза) и величинами, оценивающими биологический эффект (эквивалентная и эффективная дозы). На практике, поскольку зиверт является очень большой величиной, часто используют его дольные единицы: миллизиверт (мЗв), равный $10^{-3}$ Зв, и микрозиверт (мкЗв), равный $10^{-6}$ Зв.

Ответ: Эффективная доза — это расчетная величина, оценивающая суммарный риск для здоровья всего организма от ионизирующего излучения с учетом разной чувствительности органов и тканей, а также типа излучения. Единицей измерения эффективной дозы в системе СИ является зиверт (Зв).