Относительная биологическая эффективность

Относительная биологическая эффективность (ОБЭ) — характеристика, принятая для сопоставления биологического действия разных видов ионизирующих излучений. До последнего времени ОБЭ использовали как в радиобиологических исследованиях, так и в практике радиационной защиты. Коэффициент ОБЭ представляет отношение соответствующей величины биологической эффективности рассматриваемого излучения к эффекту рентгеновского или ү-излучения [средняя удельная ионизация 100 пар ионов на микрон пути в воде или при линейной передаче энергии (ЛПЭ) не выше 3,5 кэв на микрон пути в воде] для определенной биологической системы, рассматриваемого биологического эффекта и определенных условий, при которых используется данный вид излучения.

КОБЭ = Др/Дх
где Др — поглощенная доза рентгеновского или ү-излучения, Дх — поглощенная доза исследуемого вида излучения, вызывающая тот же биологический эффект.

Если за единицу принять эффективность ү-излучения, то коэффициенты ОБЭ других видов излучения находятся в следующих пределах: рентгеновское излучение (180—250 кв) — 1,2—2; тормозное излучение с энергиями 1—70 Мэв —0,5—1; β-излучение трития (при поступлении внутрь организма) —1,3—1,7; быстрые электроны с энергиями 1—31 Мэв —0,6—0,8; быстрые нейтроны —1,2 —15; медленные нейтроны— 1,6—3,8; протоны 126—660 Мэв — 0,5— 1; α-частицы и ядра отдачи Li7[B10(n, α)Li7] — 1,3—3,5; тяжелые частицы —1—2.

Колебания в величинах КОБЭ зависят от уровня доз излучения, при которых определяются эти величины; видовых различий облученных живых организмов; критериев, используемых для изучения действия излучений; сроков, в которые производится оценка биологических эффектов (непосредственные или отдаленные); характера лучевого воздействия (острое или хроническое); особенностей распределения дозы во времени  (интенсивное, протяженное, однократное или дробное облучения). Зависимость величины коэффициентов ОБЭ от ЛПЭ показана на рисунке. Зависимость коэффициентов ОБЭ от средней плотности ионизации и ЛПЭ, рекомендовавшаяся Международным комитетом по радиационной защите (МКРЗ) для расчетов защиты, представлена в таблице.

ОБЭ Средняя удельная ионизация (число пар ионов на 1 микрон в воде) Средняя удельная потеря энергии в воде (кэв/мк)
До 1
1—2
2—5
5—10
10-20
До 100
100—200
200—650
650—1500
1500—5000
До 3,5
3,5—7
7—23
23—53
53—175

В настоящее время принято пользоваться определением ОБЭ при сравнительных исследованиях действия разных видов излучения только в радиобиологии. Учитывая вариабельность коэффициентов ОБЭ в зависимости от ряда условий, для практики радиационной защиты предложены уточняющие коэффициенты: фактор качества (ФК) излучения и фактор распределения (ФР). ФК характеризует вид излучения и связан с ЛПЭ следующей зависимостью:

ЛПЭ (кэв на мк в воде) ФК
3, 5 и ниже
3,5— 7
7— 23
23— 53
53—175
1
1— 2
2— 5
5—10
10—20

Показатель ФР служит для характеристики неравномерности распределения радиоактивных изотопов по органам. Для определения эквивалентной дозы любого вида излучения поглощенную дозу умножают на уточняющие коэффициенты: Дэ= Дх·[ФК]·[ФР]. Рекомендовано МКРЗ заменить для целей радиационной защиты коэффициент ОБЭ фактором качества (ФК), который не связан с биологическими параметрами, а учитывает только особенности вида излучения. См. также Излучения ионизирующие.