2) 8
3) 4 (+)
4) 2
Правильный ответ — 4 раза. Это основано на законе обратных квадратов: интенсивность рентгеновского излучения, а при неизменных параметрах экспозиции и дозовая нагрузка, обратно пропорциональна квадрату расстояния от фокусного пятна рентгеновской трубки до объекта или детектора: D ∝ 1/r². Поэтому при увеличении расстояния в два раза доза становится равной 1/2², то есть одной четверти исходного значения.
Физический механизм связан с тем, что излучение распространяется от источника, а площадь условной сферической поверхности увеличивается пропорционально квадрату радиуса. Один и тот же поток фотонов распределяется на большей площади, вследствие чего интенсивность на единицу площади уменьшается. Закон наиболее точно применим к первичному излучению в свободном пространстве при точечном или близком к точечному источнике; рассеянное излучение, размеры поля, фильтрация и геометрия исследования могут влиять на фактическую дозу.
| Расстояние относительно исходного | Относительная доза | Изменение дозы | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| 0,5 r | 4 D | Увеличение в 4 раза | Существенное повышение лучевой нагрузки при приближении к трубке |
| r | D | Исходный уровень | Базовое значение для сравнения |
| 2 r | D/4 | Снижение в 4 раза | Следствие, используемое для обоснования правильного ответа |
| 3 r | D/9 | Снижение в 9 раз | Демонстрирует квадратичную, а не линейную зависимость |
| 4 r | D/16 | Снижение в 16 раз | Значительное уменьшение интенсивности первичного пучка |
| 10 r | D/100 | Снижение в 100 раз | Иллюстрирует эффективность увеличения расстояния в радиационной защите |
Закон обратных квадратов имеет практическое значение для радиационной безопасности персонала и пациентов. Увеличение расстояния от источника является одним из основных принципов защиты наряду с сокращением времени экспозиции и применением экранирования. При расчетах необходимо измерять расстояние именно от фокусного пятна трубки, а не от внешнего корпуса аппарата. Для пациента изменение расстояния обычно учитывают вместе с автоматическим контролем экспозиции и геометрией конкретного рентгенологического исследования.