Roentgenský ekvivalent - Roentgen equivalent man

Tento článek je o CGS jednotka ekvivalentní dávka. Pro historický ekvivalent moderního kerma viz rentgen (jednotka).

rentgen ekvivalentní muž
Systém jednotekCGS Jednotky
JednotkaÚčinek ionizujícího záření na zdraví
Symbolrem
Pojmenoval podlerentgen
Převody
1 rem v ...... je rovný ...
   Základní jednotky SI   m2⋅s−2
   Jednotka odvozená od SI   0.01 Sv

The rentgen ekvivalentní muž (nebo rem)[1][2] je Jednotka CGS z ekvivalentní dávka, efektivní dávka, a odevzdaná dávka, což jsou opatření vlivu nízkých hladin na zdraví na zdraví ionizující radiace na lidském těle.

Věcná množství měřená jsou navržena tak, aby představovala stochastický biologické riziko ionizujícího záření, které je především rakovina vyvolaná zářením. Tato množství jsou odvozena od absorbovaná dávka, který má v systému CGS jednotku rad. Neexistuje žádná univerzálně použitelná převodní konstanta z rad na rem; převod závisí na relativní biologická účinnost (RBE).

Rem je od roku 1976 definován jako 0,01sievert, který se běžněji používá Jednotka SI mimo USA. Dřívější definice sahající do roku 1945 byly odvozeny z rentgenová jednotka, který byl pojmenován po Wilhelm Röntgen, německý vědec, který objevil Rentgenové záření. Název jednotky je zavádějící, protože 1 rentgen ve skutečnosti ukládá asi 0,96 rem do měkké biologické tkáně, když se všechny váhové faktory rovnají jednotě. Starší jednotky rem podle jiných definic jsou až o 17% menší než moderní rem.

Jeden lék s sebou nese 0,05% šanci na konečný vývoj rakoviny.[3] Je pravděpodobné, že způsobí dávky vyšší než 100 rem, které byly podány během krátké doby syndrom akutního záření (ARS), což může vést k úmrtí během několika týdnů, pokud se neléčí. Všimněte si, že množství, která jsou měřena rem, nebyla navržena tak, aby korelovala se symptomy ARS. The absorbovaná dávka, měřeno v rad, je lepším indikátorem ARS.[4]:592–593

Rem je velká dávka záření, takže milirem (mrem), což je tisícina dávky, se často používá pro dávky, s nimiž se běžně setkáváme, jako je množství záření přijatého z lékařských rentgenů a Pozadí Zdroje.

Používání

Rem a millirem jsou jednotky CGS, které jsou nejširší použití mezi americkou veřejností, průmyslem a vládou.[5] Jednotka SI však sievert (Sv) je běžná jednotka mimo USA a v USA se s ní stále více setkáváme v akademickém, vědeckém a technickém prostředí.

Konvenční jednotky pro dávkový příkon jsou mrem / h. Regulační limity a chronické dávky se často uvádějí v jednotkách mrem / rok nebo rem / rok, kde se rozumí celkové množství záření povoleného (nebo přijatého) za celý rok. V mnoha pracovních scénářích může hodinová dávka kolísat na krátkou dobu tisíckrát vyšší úrovně, aniž by došlo k porušení ročních limitů celkové expozice. Neexistuje přesný převod z hodin na roky kvůli přestupným rokům, ale přibližné převody jsou:

1 mrem / h = 8 766 mrem / rok
0,1141 mrem / h = 1 000 mrem / rok

The Mezinárodní komise pro radiační ochranu (ICRP) jednou přijala pevnou konverzi pro expozici na pracovišti, i když se tyto v posledních dokumentech neobjevily:[6]

8 h = 1 den
40 h = 1 týden
50 týdnů = 1 rok

Proto pro okupační expozice tohoto časového období

1 mrem / h = 2 000 mrem / rok
0,5 mrem / h = 1 000 mrem / rok

Spojené státy. Národní institut pro standardy a technologie (NIST) důrazně odrazuje Američany od vyjadřování věcných dávek ve prospěch doporučení jednotky SI.[7] NIST doporučuje definovat rem ve vztahu k SI v každém dokumentu, kde se tato jednotka používá.[8]

Zdravé efekty

Ionizující záření má deterministické a stochastické účinky na lidské zdraví. Deterministické účinky, k nimž může dojít syndrom akutního záření vyskytují se pouze v případě vysokých dávek (> ~ 10 rad nebo> 0,1 Gy) a vysokých dávek (> ~ 10 rad / h nebo> 0,1 Gy / h). Model deterministického rizika by vyžadoval jiné váhové faktory (dosud nestanovené), než jaké se používají při výpočtu ekvivalentní a efektivní dávky. Aby nedocházelo k nejasnostem, deterministické účinky se obvykle porovnávají s absorbovanou dávkou v jednotkách rad, nikoli rem.[Citace je zapotřebí ]

Stochastické účinky jsou ty, které se vyskytují náhodně, jako např rakovina vyvolaná zářením. Konsenzus jaderného průmyslu, regulačních orgánů a vlád je, že výskyt rakovin způsobených ionizujícím zářením lze modelovat tak, že se lineárně zvyšuje s efektivní dávkou v dávce 0,055% za rem (5,5% / Sv).[3] Jednotlivé studie, alternativní modely a dřívější verze odvětvového konsensu přinesly další odhady rizik rozptýlené kolem tohoto konsenzuálního modelu. Existuje obecná shoda, že riziko je mnohem vyšší u kojenců a plodů než u dospělých, vyšší u středního věku než u seniorů a vyšší u žen než u mužů, i když o tom neexistuje kvantitativní shoda.[9][10] Existuje mnohem méně údajů a mnohem větší kontroverze ohledně možnosti srdeční a teratogenní efekty a modelování vnitřní dávka.[11]

ICRP doporučuje omezit umělé ozáření veřejnosti na průměrně 100 mrem (1 mSv) účinné dávky ročně, bez lékařských a pracovních expozic.[3] Pro srovnání, úrovně záření uvnitř Kapitol Spojených států jsou 85 mrem / rok (0,85 mSv / rok), blížící se regulačnímu limitu, kvůli obsahu uranu v žulové struktuře.[12] Podle modelu ICRP by někdo, kdo strávil 20 let v budově hlavního města, měl šanci na rakovinu navíc k tisícům navíc, kromě jakéhokoli jiného existujícího rizika. (20 let × 85 mrem / rok × 0,001 rem / mrem × 0,055% / rem = ~ 0,1%)

Dějiny

Koncept rem se poprvé objevil v literatuře v roce 1945[13] a svou první definici dostal v roce 1947.[14] Definice byla upřesněna v roce 1950 jako „dávka jakéhokoli ionizujícího záření, které produkuje relevantní biologický účinek stejný jako účinek produkovaný jedním rentgen vysokonapěťového rentgenového záření. “[15] Pomocí dat dostupných v té době byla rem různě hodnocena jako 83, 93 nebo 95 erg /gram.[16] Spolu se zavedením rad v roce 1953 se ICRP rozhodl pokračovat v používání rem. Spojené státy Národní výbor pro radiační ochranu a měření v roce 1954 bylo poznamenáno, že to ve skutečnosti znamená zvýšení rozsahu rem tak, aby odpovídalo rad (100 erg / gram).[17] ICRP oficiálně přijal rem jako jednotku ekvivalentní dávky v roce 1962 k měření způsobu, jakým různé typy záření distribuují energii ve tkáních, a začal doporučovat hodnoty relativní biologická účinnost (RBE) pro různé typy záření.[Citace je zapotřebí ] V praxi se jednotka rem použila k označení, že faktor RBE byl použit na číslo, které bylo původně v jednotkách rad nebo rentgen.

The Mezinárodní výbor pro míry a váhy (CIPM) přijal sievert v roce 1980, ale nikdy nepřijal použití rem. NIST uznává, že tato jednotka je mimo SI, ale dočasně přijímá její použití v USA se SI.[8] Rem zůstává v USA široce používán jako průmyslový standard[18] Spojené státy Komise pro jadernou regulaci stále povoluje použití jednotek kurie, rad a rem vedle jednotek SI.[19]

Radiační veličiny

Následující tabulka ukazuje množství záření v jednotkách SI a jiných než SI:

Množství ionizujícího záření Pohled ‧ mluvit ‧ Upravit
MnožstvíJednotkaSymbolDerivaceRokSI rovnocennost
Aktivita (A)becquerelBqs−11974Jednotka SI
kurieCi3.7 × 1010 s−119533.7×1010 Bq
rutherfordRd106 s−119461 000 000 Bq
Vystavení (X)coulomb za kilogramC / kgC⋅kg−1 vzduchu1974Jednotka SI
röntgenResu / 0,001293 g vzduchu19282.58 × 10−4 C / kg
Absorbovaná dávka (D)šedáGyJ ⋅kg−11974Jednotka SI
erg na gramerg / gerg⋅g−119501.0 × 10−4 Gy
radrad100 erg⋅g−119530,010 Gy
Ekvivalentní dávka (H)sievertSvJ⋅kg−1 × ŽR1977Jednotka SI
röntgen ekvivalentní mužrem100 erg⋅g−1 X ŽR19710,010 Sv
Efektivní dávka (E)sievertSvJ⋅kg−1 × ŽR X ŽT1977Jednotka SI
röntgen ekvivalentní mužrem100 erg⋅g−1 X ŽR X ŽT19710,010 Sv

Viz také

Reference

  1. ^ „RADInfo Slovník pojmů záření“. EPA.gov. Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států. 31. srpna 2015. Citováno 18. prosince 2016.
  2. ^ Morris, Jim; Hopkins, Jamie Smith (11. prosince 2015), „První obranná linie“, Břidlice, vyvoláno 18. prosince 2016
  3. ^ A b C Icrp (2007). Doporučení Mezinárodní komise pro radiační ochranu z roku 2007. Annals of the ICRP. Publikace ICRP 103. 37. ISBN  978-0-7020-3048-2. Citováno 17. května 2012.
  4. ^ Účinky jaderných zbraní, Přepracované vydání, US DOD 1962
  5. ^ Úřad pro ovzduší a záření; Úřad pro záření a vnitřní ovzduší (květen 2007). „Záření: rizika a realita“ (PDF). Americká agentura na ochranu životního prostředí. p. 2. Citováno 23. května 2012. Ve Spojených státech měříme dávky záření v jednotkách nazývaných rem. V metrickém systému se dávka měří v jednotkách nazývaných sieverts. Jeden sievert se rovná 100 rem.
  6. ^ Doporučení Mezinárodní komise pro radiační ochranu a Mezinárodní komise pro radiologické jednotky (PDF). Příručka Národního úřadu pro standardy. 47. Americké ministerstvo obchodu. 1950. Citováno 14. listopadu 2012.
  7. ^ Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. (2008). Příručka pro používání mezinárodního systému jednotek (SI) (2008 ed.). Gaithersburg, MD: Národní institut pro standardy a technologie. p. 10. SP811. Archivováno z původního dne 16. května 2008. Citováno 28. listopadu 2012.
  8. ^ A b Hebner, Robert E. (28. července 1998). „Metrický systém měření: Interpretace mezinárodního systému jednotek pro USA“ (PDF). Federální registr. 63 (144): 40339. Citováno 9. května 2012.
  9. ^ Peck, Donald J .; Samei, Ehsane. „Jak pochopit a sdělit radiační riziko“. Obrázek moudře. Citováno 18. května 2012.
  10. ^ Vědecký výbor OSN pro účinky atomového záření (2008). Účinky ionizujícího záření: zpráva UNSCEAR 2006 Valnému shromáždění s vědeckými přílohami. New York: Organizace spojených národů. ISBN  978-92-1-142263-4. Citováno 18. května 2012.
  11. ^ Evropský výbor pro radiační riziko (2010). Busby, Chris; et al. (eds.). Doporučení ECRR z roku 2010: zdravotní účinky expozice nízkým dávkám ionizujícího záření (PDF) (Regulators 'ed.). Aberystwyth: Zelený audit. ISBN  978-1-897761-16-8. Archivovány od originál (PDF) dne 21. července 2012. Citováno 18. května 2012.
  12. ^ Dříve využívaný web pro nápravný akční program. „Radiace v životním prostředí“. US Army Corps of Engineers. Citováno 10. září 2017.
  13. ^ Cantrill, S.T; H.M. Parker (5. ledna 1945). „Dávka tolerance“. Argonne National Laboratory: Komise pro atomovou energii USA. Citováno 14. května 2012.
  14. ^ Jaderná fyzika. 1 (2). 1947. Chybějící nebo prázdný | název = (Pomoc)
  15. ^ Parker, H.M. (1950). "Předběžné dávkové jednotky pro smíšené záření". Radiologie. 54 (2): 257–262. doi:10.1148/54.2.257. PMID  15403708.
  16. ^ Anderson, Elda E. (březen 1952). „Jednotky záření a radioaktivity“. Zprávy o veřejném zdraví. 67 (3): 293–297. doi:10.2307/4588064. JSTOR  4588064. PMC  2030726. PMID  14900367.
  17. ^ Přípustné dávky z vnějších zdrojů záření (PDF). Příručka Národního úřadu pro standardy. 59. Americké ministerstvo obchodu. 24. září 1954. str. 31. Citováno 14. listopadu 2012.
  18. ^ Příručka radiačních účinků, 2. vydání, 2002, Andrew Holmes-Siedle a Len Adams
  19. ^ 10 CFR 20.1003. US Nuclear Regulatory Commission. 2009.