2) 20
3) 5
4) 1 (+)
Радиационно-взвешивающий коэффициент wR характеризует относительную биологическую эффективность различных видов ионизирующего излучения при одинаковой поглощённой дозе. Для фотонного излучения — рентгеновского и гамма-излучения — Международная комиссия по радиологической защите устанавливает wR = 1 независимо от энергии фотонов. Поэтому при выражении коэффициента как отношения эквивалентной дозы к поглощённой его численное значение составляет 1 Зв·Гр−1.
Связь между дозами определяется формулой HT = ΣwR·DT,R, где DT,R — поглощённая доза в ткани или органе от излучения данного вида, а HT — эквивалентная доза. Для однородного фотонного поля эквивалентная доза численно равна поглощённой дозе, хотя измерительные единицы различаются: Гр используется для поглощённой, а Зв — для эквивалентной дозы. Значение wR = 1 отражает принятую радиобиологическую нормировку фотонного излучения, а не отсутствие его потенциального вреда.
В отличие от фотонов, для нейтронов коэффициент зависит от энергии, поскольку меняются спектр вторичных заряженных частиц и линейная передача энергии. Высокие значения wR для альфа-частиц, тяжёлых ионов и осколков деления связаны с большей плотностью ионизации и более высокой относительной биологической эффективностью. Не следует смешивать wR с тканевым взвешивающим коэффициентом wT, который учитывает различия в чувствительности органов и тканей.
| Вид излучения | wR | Принцип установления коэффициента |
|---|---|---|
| Фотоны: рентгеновское и гамма-излучение | 1 | Не зависит от энергии фотонов; эквивалентная доза численно равна поглощённой дозе |
| Электроны и мюоны | 1 | Относительная биологическая эффективность принимается сопоставимой с фотонным излучением |
| Протоны, кроме протонов отдачи, и заряженные пионы | 2 | Учитывается более высокая биологическая эффективность по сравнению с фотонами |
| Нейтроны | Энергозависимый | Коэффициент изменяется в зависимости от энергии нейтронов вследствие различий в механизмах передачи энергии |
| Альфа-частицы, осколки деления, тяжёлые ядра | 20 | Высокая линейная передача энергии и выраженное повреждение биологических структур |
| Смешанное радиационное поле | Определяется для каждого компонента | Эквивалентная доза рассчитывается суммированием вкладов всех видов излучения с соответствующими wR |
При воздействии только фотонного излучения расчёт эквивалентной дозы не требует дополнительного множителя, поскольку wR равен единице. При смешанном облучении каждый компонент оценивают отдельно, после чего результаты суммируют. Для перехода от эквивалентной дозы к эффективной дополнительно применяют тканевые коэффициенты wT. Таким образом, правильное значение для фотонов любой энергии — 1.