Absorbovaná dávka D je pomer strednej energie odovzdanej ionizujúcim žiarením elementu ožiarenej látky a hmotnosti tohto elementu, teda je to energia absorbovaná v jednotke hmotnosti ožarovanej látky v určitom mieste:

(14.4.1.1)

jednotka dávky sa nazýva gray, 1 Gy = 1 J×kg^-1.

Dávka charakterizuje absorpciu energie v danom elementárnom objeme látky ale nešpecifikuje prejavy interakcie primárneho žiarenia s látkou. Ak sú primárne častice nenabité, prvým krokom ich interakcie s látkou je odovzdanie ich energie nabitým časticiam. K tejto interakcii dochádza v inom mieste priestoru, než v ktorom potom sekundárne nabité častice ionizujú a excitujú atómy prostredia a dávajú príspevok k dávke. Preto bola definovaná veličina, charakterizujúca pôsobenie nepriamo ionizujúceho žiarenia z hľadiska energetických strát primárnych častíc v danom prostredí – kerma (z angl. kinetic energy released in material). Je definovaná v danom bode ako podiel súčtu počiatočných kinetických energií všetkých nabitých častíc uvoľnených nenabitými časticami v elemente látky s hmotnosťou dm a tejto hmotnosti:

(14.4.1.2)

Kerma má jednotku gray, a vyjadruje interakciu primárneho nepriamo ionizujúceho žiarenia v danej látke.

Príklad 14.4.1.1 Absorbovaná dávka 4 Gy spôsobí smrť 50 % zasiahnutej populácie. Vypočítajte o koľko by sa zvýšila teplota tela, ak by sa táto energia prejavila v tele vo forme tepla (c_tela ~ c_H2O = 4180 J×kg^-1×K^-1).

Riešenie: Absorbovanú dávku podľa definície môžeme vyjadriť ako energiu absorbovanú v tele na jednotku hmotnosti a túto energiu vyjadríme ako tepelnú energiu:

Poškodenie organizmu účinkami ionizujúceho žiarenia nesúvisí s tepelným ohrevom, ale žiarenie porušuje väzby molekúl a tým funkciu tkaniva, ktoré ho absorbovalo.

Pri úvahách o účinkoch ionizujúceho žiarenia je základnou veličinou absorbovaná dávka v látke. To je ale makroskopická veličina a nezahŕňa okamžité lokálne rozloženie energie prenesené na látku, ktoré môže výsledné účinky žiarenia ovplyvniť. Veľa javov vyvolaných ionizujúcim žiarením – ako chemické zmeny, genetické mutácie, zánik buniek – závisí od priestorového rozloženia dielčich prenosov energie jednotlivých ionizujúcich častíc na ožarovanú látku. Rozhodujúcimi procesmi prenosu energie na látku, zodpovednými za účinky ionizujúceho žiarenia, sú ionizácia a excitácia, preto je treba uvažovať najmä o rozložení ionizačných, resp. excitačných strát. Z tohto dôvodu bola zavedená veličina – lineárny prenos energie:

(14.4.1.3)

kde dℓ je vzdialenosť, ktorú ionizujúca častica prešla, dE je stredná strata energie spôsobená zrážkami, pri ktorých dochádza k prenosu energie menšiemu než daná hodnota D. Jednotkou lineárneho prenosu energie je J×m^-1. (Napr. L₁₀₀ je lineárny prenos energie, kde D =100 eV, a prenosy energie vedúce k emisii elektrónov s energiou väčšou ako 100 eV sa do L₁₀₀ nezapočítavajú.)

Súvis medzi dávkou a lineárnym prenosom energie môžeme vyjadriť:

(14.4.1.4)

kde d(L_D) dL_D je pomerná časť absorbovanej dávky D odovzdaná látke časticami pri hodnotách lineárneho prenosu energie z intervalu < L_D, L_D +dL_D >.

Príklad 14.4.1.2 Žiarič ¹³⁷Cs s aktivitou 5×10⁴ Bq je umiestnený vo vzdialenosti d = 1 m od širšej bočnej steny kvádra vo výške 75 cm od základne kvádra, ktorý má šírku 30 cm, hrúbku 20 cm, výšku 150 cm a je naplnený vodou. 70 % žiarenia, ktoré dopadne na kváder sa v ňom absorbuje. Akú dávku v Gy by obdržal kváder za 8 hodín? Energia g - žiarenia cézia je E_Cs = 0,66 MeV.

Riešenie: Žiarenie, ktoré emituje zdroj žiarenia, sa rovnomerne šíri do celého priestoru. Preto na jednotku plochy vo vzdialenosti d dopadne žiarenie, ktoré odpovedá fluencii žiarenia za sekundu, t.j.

kde A je aktivita zdroja. Potom na čelnú plochu kvádra S dopadne F_K počet častíc

Množstvo absorbovaných častíc vo vode bude F_A = 0,7 F_t S , ktoré odovzdajú celú svoju energiu E prostrediu valca:

Potom absorbovaná dávka, ktorú obdržal kváder naplnený vodou za 8 hodín ožarovania je

kde m je hmotnosť kvádra, vyjadrená pomocou hustoty a objemu: m = r t . Absorbovaná dávka žiarenia bude:

Po dosadení číselných hodnôt D = 0,04 μGy.