Доза іонізуючого випромінювання, енергія іонізуючого випромінювання, поглинена в одиниці маси опромінюваної речовини. У цьому сенсі Д. випромінювання називається також поглиненою Д. ( D п ). Поглинена енергія витрачається на нагрів речовини, а також на його хімічні і фізичні перетворення. Величина Д. залежить від вигляду випромінювання (рентгенівське випромінювання потік нейтронів і т.п.), енергії його часток, щільність їх потоку і складу опромінюваної речовини. За інших рівних умов Д. тим більше, чим більше час опромінення. Т. о., Д. накопичується з часом. Д., віднесена до одиниці часу, називається потужністю Д.
Залежність величини Д. від енергії часток, щільності їх потоку і складу опромінюваної речовини різна для різних видів випромінювання. Наприклад, для рентгенівського і g-віпромінювань Д. залежить від атомного номера Z елементів, що входять до складу речовини; характер цієї залежності визначається енергією фотонів hv ( h — Планка постійна, v — частота електромагнітних коливань). Для цих видів випромінювань Д. у важких речовинах більше, ніж в легенях (за однакових умов опромінення; див.(дивися) Гамма-випромінювання, Рентгенівські промені ). Нейтрони взаємодіють з ядрами атомів. Характер цієї взаємодії істотно залежить від енергії нейтронів. Якщо відбуваються пружні зіткнення нейтронів з ядрами, то середня величина енергії, переданої ядру в одному акті взаємодії, виявляється більшою для легких ядер (див. Уповільнення нейтронів ). В цьому випадку (за однакових умов опромінення) поглинена Д. у легкій речовині буде вище, ніж у важкому. Ін.(Древн) види іонізуючих випромінювань мають свої особливості взаємодії з речовиною, які визначають залежність Д. від енергії випромінювання і складу речовини. Поглинена Д. у системі одиниць СІ вимірюється в дж/кг . Широко поширена позасистемна одиниця рад : 1 рад = 10 -2 дж/кг = 100 ерг/г . Потужність дози вимірюється в рад/сек , рад/ч і т.п.
Окрім поглиненої Д., існують поняття експозиційною і еквівалентною Д. Експозіционная Д. — міра іонізації повітря під дією рентгенівського і g-віпромінювань — вимірюється кількістю освічених зарядів. Одиницею експозиційної Д. у системі СІ є к/кг . Експозиційна Д. у 1 к/кг означає, що сумарний заряд всіх іонів одного знаку, утворених в 1 кг повітря, дорівнює одному кулону . Широко поширена позасистемна одиниця експозиційної Д. — рентген : 1 р = 2,57976×10 -4 к/кг , що відповідає освіті 2,08 ×10 9 пара іонів в 1 см 3 повітря (при О°С і 760 мм рт . ст .). На створення такої кількості іонів необхідно витратити енергію, рівну 0,114 ерг/см 3 або 88 ерг/г . Т. о., 88 ерг/г є енергетичний еквівалент рентгена. По величині експозиційної Д. можна розрахувати поглинену Д. рентгенівського і g-віпромінювань в будь-якій речовині. Для цього необхідно знати склад речовини і енергію фотонів випромінювання.
При опроміненні живих організмів, зокрема людини, виникають біологічні ефекти, величина яких визначає міру радіаційної небезпеки. Для даного вигляду випромінювання спостережувані радіаційні ефекти у багатьох випадках пропорційні поглиненій енергії. Проте при одній і тій же поглиненою Д. у тканинах організму біологічний ефект виявляється різним для різних видів випромінювання. Отже, знання величини поглиненої Д. виявляється недостатнім для оцінки міри радіаційної небезпеки. Прийнято порівнювати біологічні ефекти, що викликаються будь-якими іонізуючими випромінюваннями, з біологічними ефектами, що викликаються рентгенівським і g-віпромінюваннямі. Коефіцієнт, що показує в скільки разів радіаційна небезпека для даного вигляду випромінювання вища, ніж радіаційна небезпека для рентгенівського випромінювання при однаковій поглиненою Д. у тканинах організму, називається коефіцієнтом якості До . У радіобіологічних дослідженнях для порівняння радіаційних ефектів користуються поняттям відносній біологічній ефективності . Для рентгенівського і g-віпромінювань До = 1. Для всіх ін. іонізуючих випромінювань коефіцієнт якості встановлюється на підставі радіобіологічних даних. Коефіцієнт якості може бути разним для різних енергій одного і того ж вигляду випромінювання. Наприклад, для теплових нейтронів До = 3 , для нейтронів з енергією 0,5 Мев До = 10, а для нейтронів з енергією 5,0 Мев До = 7. Еквівалентна доза D е визначається як твір поглиненої D n на коефіцієнт якості випромінювання До ; D е = D n До . Коефіцієнт До є безрозмірним величиною, і еквівалентна Д. може вимірюватися в тих же одиницях, що і поглинена. Проте існує спеціальна одиниця еквівалентної Д. — бер . Еквівалентна Д. у 1 бер чисельно рівна поглиненою Д. у 1 рад , помноженою на коефіцієнт якості До .
Т. о., однаковій величині еквівалентної Д. відповідає однакова радіаційна небезпека, якій піддається людина при дії на нього будь-якого вигляду випромінювання. Природні джерела іонізуючого випромінювання (космічні промені, природна радіоактивність грунту, води, повітря, а також радіоактивність, що міститься в телі людини) створюють в середньому потужність еквівалентної Д. 125 мбер в рік. Еквівалентна Д. у 400—500 бер , отримана за короткий час при опроміненні всього організму, може привести до смертельного результату (без спеціальних заходів лікування). Проте така ж еквівалентна Д., отримана людиною рівномірно протягом всього його життя, не приводить до видимих змін його стану. Еквівалентна Д. у 5 бер в рік вважається гранично допустимою дозою (ПДД) при професійному опроміненні.
Мінімальна Д. g-віпромінювання, що викликає придушення здібності до розмноження деяких кліток після однократного опромінення, складає 5 бер . При тривалих щоденних діях Д. у 0,02—0,05 бер спостерігаються початкові зміни крові, а Д. у 0,11 бер — утворення пухлин. Про віддалені наслідки опромінення судять по збільшенню частоти мутацій у нащадків. Д., що подвоює частоту спонтанних мутацій у людини, ймовірно, не перевищує 100 бер на покоління. При місцевому опроміненні, наприклад з метою лікування злоякісних пухлин, застосовують (при дотриманні захисту всього організму) високі Д. (6000—10000 бер за 3—4 тижні) рентгенівських або g-променів (див. Променева терапія ).
В радіобіології розрізняють наступні Д., що приводять до загибелі тварин в ранні і пізні терміни. Д., зухвала загибель 50% тварин за 30 днів (летальна доза — ЛД 30/50 ) складає при однократному однобічному рентгенівському або g-опроміненнях для морської свинки 300 бер , для кролика 1000 бер . Мінімальна абсолютно летальна доза (МАЛД) для людини при загальному g-опроміненні рівна ~ 600 бер . Із збільшенням Д. тривалість життя тварин скорочується, поки вона не досягає 2,8—3,5 сут , подальше збільшення Д. не міняє цього терміну. Лише Д. вище 10000—20000 бер скорочують тривалість життя до 1 сут , а при подальшому опроміненні — до декількох годин. При Д. у 15000—25000 бер наголошуються випадки «смерті під променем». Кожному діапазону Д. відповідає певна форма променевого ураження. Ряд безхребетних тварин, рослин і мікроорганізмів володіє значно нижчою чутливістю (див. також Біологічна дія іонізуючих випромінювань ).
Вимір Д. випромінювання з метою передбачення радіаційного ефекту здійснюють дозиметрами (див. Дозиметричні прилади ).
Літ.: ГОСТ(державний загальносоюзний стандарт) 8848—63. Одиниці радіоактивності і іонізуючих випромінювань, М., 1964; ГОСТ(державний загальносоюзний стандарт) 12631-67. Коефіцієнт якості іонізуючих випромінювань, М., 1967; Іванов Ст І., Курс дозиметрії, 2 видавництва, М., 1970; Голубев Би. П., Дозиметрія і захист від іонізуючих випромінювань, 2 видавництва, М., 1971.
