Существует несколько способов определения дозы ионизирующего излучения, каждый из которых подходит для разных целей.
Поглощенная доза
Поглощенная доза наиболее близка к фармакологической дозе. В то время как фармакологическая доза представляет собой количество вещества, вводимого субъекту на единицу веса или поверхности, радиологическая поглощенная доза представляет собой количество энергии, передаваемой ионизирующим излучением на единицу массы. Поглощенная доза измеряется в Греях (1 Грей = 1 Дж/кг).
При однородном облучении людей, например при внешнем облучении космическими и земными лучами или при внутреннем облучении калием-40, присутствующим в организме, все органы и ткани получают одинаковую дозу. В этих условиях уместно говорить о все тело доза. Однако возможно, что облучение будет неоднородным, и в этом случае одни органы и ткани получат значительно более высокие дозы, чем другие. В данном случае уместнее думать о органная доза. Например, вдыхание дочерних продуктов радона приводит к облучению практически только легких, а включение радиоактивного йода — к облучению щитовидной железы. В этих случаях мы можем говорить о дозе на легкие и дозе на щитовидную железу.
Однако были разработаны и другие единицы дозы, учитывающие различия в действии разных видов излучения и различную радиационную чувствительность тканей и органов.
Эквивалентная доза
Развитие биологических эффектов (например, торможение роста клеток, гибель клеток, азооспермия) зависит не только от поглощенной дозы, но и от конкретного вида излучения. Альфа-излучение обладает более высоким ионизирующим потенциалом, чем бета- или гамма-излучение. Эквивалентная доза учитывает эту разницу, применяя весовые коэффициенты для конкретного излучения. Весовой коэффициент для гамма- и бета-излучения (низкий потенциал ионизации) равен 1, а для альфа-частиц (высокий потенциал ионизации) равен 20 (ICRP 60). Эквивалентная доза измеряется в Зивертах (Зв).
Эффективная доза
В случаях неоднородного облучения (например, облучение различных органов различными радионуклидами) может оказаться полезным рассчитать глобальную дозу, объединяющую дозы, полученные всеми органами и тканями. Для этого необходимо учитывать радиационную чувствительность каждой ткани и органа, рассчитываемую по результатам эпидемиологических исследований радиационно-индуцированных раков. Эффективная доза измеряется в Зивертах (Зв) (ICRP 1991). Эффективная доза была разработана для целей радиационной защиты (т. е. управления рисками) и поэтому не подходит для использования в эпидемиологических исследованиях воздействия ионизирующего излучения.
Коллективная доза
Коллективная доза отражает облучение группы или населения, а не отдельного человека, и полезна для оценки последствий облучения ионизирующим излучением на уровне населения или группы. Он рассчитывается путем суммирования полученных индивидуальных доз или путем умножения средней индивидуальной дозы на количество облученных лиц в рассматриваемых группах или популяциях. Коллективная доза измеряется в человеко-зивертах (человек-Зв).