Что делает этот конвертер
Инструмент переводит поглощённую дозу в грэях (Гр) в эквивалентную дозу в зивертах (Зв). Грэй — это физическая величина: 1 Гр соответствует 1 джоулю энергии, поглощённой одним килограммом ткани. Зиверт же относится к величинам радиационной защиты: он учитывает, насколько биологически опасен тот или иной вид излучения, домножая поглощённую дозу на соответствующий коэффициент. Расчёт выполняется по взвешивающим коэффициентам излучения из Публикации 103 МКРЗ (2007). В русскоязычной практике МКРЗ — это Международная комиссия по радиологической защите (ICRP), и те же коэффициенты используются в российских нормах радиационной безопасности (НРБ-99/2009).
Формула
Эквивалентная доза рассчитывается как $$H = D \times w_R$$ где \(D\) — поглощённая доза в грэях, а \(w_R\) — безразмерный взвешивающий коэффициент излучения. Для фотонов (рентгеновское и гамма-излучение), электронов (бета-частиц) и мюонов \(w_R = 1\), поэтому 1 Гр равен 1 Зв. Для протонов и заряженных пионов \(w_R = 2\). Для альфа-частиц, осколков деления и тяжёлых ионов \(w_R = 20\). Для нейтронов применяется непрерывная функция, зависящая от энергии нейтрона \(E_n\) в МэВ.
Обратите внимание: инструмент рассчитывает только эквивалентную дозу. Чтобы получить полную эффективную дозу, нужно дополнительно применить тканевые взвешивающие коэффициенты для отдельных органов (\(w_T\)), сумма которых по всему телу равна 1, — это выходит за рамки конвертера для одиночного пересчёта.
Как пользоваться
Выберите вид излучения, введите поглощённую дозу в грэях и считайте эквивалентную дозу в зивертах. Для нейтронов дополнительно укажите энергию нейтрона в МэВ. Если вы уже знаете нужный взвешивающий коэффициент, впишите его в необязательное поле — он будет применён напрямую.
Разбор примера
Допустим, доза 0,5 Гр создана альфа-частицами. Для альфа-частиц \(w_R = 20\), поэтому эквивалентная доза составит $$0{,}5 \times 20 = 10\ \text{Зв}$$ Для 2 Гр гамма-излучения (\(w_R = 1\)) эквивалентная доза равна просто 2 Зв.
Частые вопросы
Почему 1 Гр не всегда равен 1 Зв? Равенство справедливо только для излучения с \(w_R = 1\) (фотоны, электроны, мюоны). Излучение с высокой ЛПЭ — альфа-частицы или нейтроны — наносит больше биологических повреждений на каждый грэй, поэтому эквивалентная доза получается больше.
Какую энергию указывать для нейтронов? Энергию нейтрона в МэВ. По кривой МКРЗ 2007 коэффициент \(w_R\) достигает максимума (около 20) вблизи 1 МэВ и снижается при очень низких и очень высоких энергиях.
Это эффективная доза? Нет. Это эквивалентная доза. Для эффективной дозы дополнительно нужны тканевые взвешивающие коэффициенты для каждого органа.
