Микродозиметрия - исследование микроскопич. распределения поглощённой энергии при воздействии ионизирующего излучения на объект (живой или неживой природы) и установление связи между параметрами
этого распределения и откликом объекта на его облучение (радиационно - индуцированный
эффект). Наблюдаемый радиац. эффект - результат сложных физ., физ--хим. и биохим.
процессов, вызванных поглощением энергии в его чувст-вит. структурах. Так, в
полупроводниковых приборах чувствит. структурой может быть область r - п-перехо-да, или гетероперехода ,в живом организме - клетка,
в клетке- ядро, мембрана, хромосомы, молекула ДНК и т.п. В чувствит. областях
возникают первичные "повреждения" (ионизация и возбуждение атомов
и молекул, диссоциация молекул, выбивание атомов и ионов из узлов кристаллич.
решётки и др.), дающие начало цепочкам превращений, к-рые в конечном счёте приводят
к наблюдаемому макроскопич. эффекту. В этих условиях отклик на облучение должен
определяться не столько поглощСнной дозой D, сколько распределением поглощённой
энергиипо микрообъёмам
для разных видов излучения. Осн. величиной в M. является т. н. уд. энергия Z,
равная переданной энергиималому
объёму вещества, отнесённой к массе т этого объёма:
Акты передачи энергии внутри микрообъёма при попадании в него заряж. частицы
являются случайными событиями. Вероятностный характер поглощения приводит к
флуктуациям Z, к-рые тем значительнее, чем меньше объём (рис. а, б), меньше доза излучения и чем больше линейные потери энергии (ЛПЭ) ионизирующих
частиц. Величину флуктуации можно проиллюстрировать на след, примерах: при дозе
10-2 Гр -излучения
отклонение Z от ср. значенияв
объёме живой клетки
При такой же дозе нейтронного излучения (значительно большие ЛПЭ) флуктуации
таковы, что в 9 клетках из 10 Z = 0, а в каждой 10-Й клетке может превышать
в 10 раз; в объёме, занимаемом хромосомой (при той же дозе нейтронного излучения),
хромосомах из 1000, а в одной из них может превыситьв
1000 раз.
Флуктуации уд. энергии существенны для объёмов с линейными размерами ~ 1 мкм.
Переданная в микрообъём энергия равна разности
между суммарной кинетич. энергией всех ионизирующих частиц, попавших в данный
микрообъём, и энергией частиц, покинувших его (в сумме с увеличением энергии
внутри объёма за счёт ядерных реакций). Cp. энергия по микрообъёмам рассматривается
как интегральная доза D в объёме:
Стохастич. аналог ЛПЭ - т. н. линейная энергия
где l - ср. длина хорды рассматриваемого
микрообъёма (измеряется в КэВ*мкм-1). Распределение ,
соответствующее оп-редел. величине поглощённой дозы D, может быть записано
в виде. Пусть,
напр., гибель клеток при облучении наступает тогда, когда уд. энергия Z в
чувствит. объёме клетки превосходит нек-рое критич. значение Zкр. При этом доля s клеток, выживших после облучения:
В реальном случае, когда вероятность выживания
клетки при поглощённой в её чувствит. объёме уд. энергии описывается как
функцияможет
быть измерена или вычислена для разных микрообъёмов,
а левые части соотношений найдены экспериментально.
Mикродозиметрию применяют как для выявления закономерностей
биол. действия разл. ионизирующих излучений, так и для оптим. планирования облучения
в медицине. Мик-родозиметрич. метод используют также для исследований радиац.
повреждений в твердотельной электронике.
Литература по микродозиметрии
Иванов В. И., Лысцов В. H., Основы микродозиметрии, M., 1979;
Иванов В. И., Лысцов В. H., Губин А. Т., Справочное руководство по микродозикетрии, M., 1986;
Микродозиметрия. Доклад 36 MKPE, пер. с англ., M., 1988.
по микрообъёмам
для разных видов излучения. Осн. величиной в M. является т. н. уд. энергия Z,
равная переданной энергии
малому
объёму вещества, отнесённой к массе т этого объёма: 
Акты передачи энергии внутри микрообъёма при попадании в него заряж. частицы
являются случайными событиями. Вероятностный характер поглощения приводит к
флуктуациям Z, к-рые тем значительнее, чем меньше объём (рис. а, б), меньше доза излучения и чем больше линейные потери энергии (ЛПЭ) ионизирующих
частиц. Величину флуктуации можно проиллюстрировать на след, примерах: при дозе
10-2 Гр 
-излучения
отклонение Z от ср. значения
в
объёме живой клетки
При такой же дозе нейтронного излучения (значительно большие ЛПЭ) флуктуации
таковы, что в 9 клетках из 10 Z = 0, а в каждой 10-Й клетке может превышать
в 10 раз; в объёме, занимаемом хромосомой (при той же дозе нейтронного излучения),
хромосомах из 1000, а в одной из них может превысить
в
1000 раз.
где l - ср. длина хорды рассматриваемого
микрообъёма (измеряется в КэВ*мкм-1). Распределение 
,
соответствующее оп-редел. величине поглощённой дозы D, может быть записано
в виде
. Пусть,
напр., гибель клеток при облучении наступает тогда, когда уд. энергия Z в
чувствит. объёме клетки превосходит нек-рое критич. значение Zкр. При этом доля s клеток, выживших после облучения:
может
быть измерена или вычислена для разных микрообъёмов,
а левые части соотношений найдены экспериментально.
