Zračenje koje prolaskom kroz medijum vrši njegovu jonizaciju se naziva jonizujuće zračenje. Takvo zračenje izaziva promene u organizmu, zbog čega ga je neophodno meriti i kvalifikovati.
Merenje primljene doze zračenja
Video čas
Jonizujuće zračenje je jedinstven naziv za svako zračenje koje je sposobno da uzrokuje jonizaciju medijuma kroz koji prolazi. Alfa, beta i gama zračenje (zajedno sa X zračenjem) imaju sposobnost da izazovu jonizaciju atoma, medijuma kroz koji prolaze. Jonizacija je proces u kojem atom u interakciji sa zračenjem gubi bar jedan elektron i na taj način postaje hemijski aktivan. Alfa i beta čestice su naelektrisane čestice i vrše direktnu jonizaciju medijuma, dok su X i gama zračenje nenaelektrisane čestice (fotoni), te vrše indirektnu jonizaciju medijuma. X i gama zračenje prvo interaguju sa elektronima putem fotoefekta ili rasejanja, pri čemu kreiraju slobodne brze elektrone koji vrše dalju jonizaciju medijuma (kao beta čestice). Zbog ove činjenice slobodni put fotona kroz medijum je znatno duži od puta koji pređu alfa ili beta čestica.
Dozimetrija
Apsorbovana doza je energija koju tkivo apsorbuje, pri ozračivanju, obračunata po jedinici mase.
$$D=\frac{E}{m} \quad \left[\frac{J}{kg} \right] =Gy $$
Ova veličina govori koliko je energije deponovano u organizmu, ali bez uvida u to koja čestica je deponovala energiju, kao i kolika je osetljivost pogođenog organa na zračenje. Jedinica apsorbovane doze je Grej (Gray) [Gy]. Teške čestice intenzivno jonizuju tkivo po ulasku u organizam, te svu svoju energiju deponuju u veoma maloj zapremini. Oštećenja, koja izazivaju ove čestice, su lokalizovana i mogu izazvati disfunkciju celog organa ili regije. X i gama zračenje jonizuju tkivo indirektno (prvo oslobađaju elektrone, koji potom vrše jonizaciju tkiva), te prodiru dublje u tkivo. Energija deponovana na ovaj način se raspoređuje u većoj zapremini te je manja verovatnoća nastanka nepopravljivih oštećenja.
Ekvivalentna doza uzima u obzir i tip zračenja, koje je deponovalo energiju u organizmu.
$$ H=D\cdot w\quad \left[\frac{J}{kg} \right] = Sv$$
Da bi se razlikovalo koja doza je u pitanju uvedena je nova jedinica za ekvivalentnu dozu – Sivert [Sv], koja takođe ima dimenziju J/kg, kao i Gy. w je bezdimenziona veličina, težinski faktor, koji biološki vrednuje vrstu zračenja. U sledećoj tabeli je prikaz težinskih faktora po česticama.
Efektivna doza, osim tipa zračenja, uračunava i osetljivost pojedinih organa na jonizujuće zračenje, izraženo u procentima.
Ako se prilikom izračunavanja ekvivalentne doze povede računa i o tome koji je organ pogođen zračenjem, dobija se efektivna doza, za koju je takođe jedinica Sivert. Svakom organu je dodeljen procenat osetljivosti na zračenje, tako da je zbir procenata za celo telo 100%. Ako je celo telo primilo dozu od 10 mSv (jedan CT sken), tada je koštana srž efektivno dobila 1,2 mSv.
Statistički pokazatelji su ukazali da su koštanu srž, debelo crevo, pluća, želudac i grudi osetljiviji na zračenje nego što su bila teorijska predviđanja, te je mapa osetljivosti organa na zračenje shodno tome menjana.