Рентгеновский эквивалент человека
| рентгеновский эквивалент человека | |
|---|---|
| Система единиц | СГС единицы |
| Единица | Влияние ионизирующего излучения на здоровье |
| Символ | рем |
| Назван в честь | рентген |
| Конверсии | |
| 1 рем через... | ... равно... |
| Базовые единицы СИ | м 2 ⋅ s −2 |
| Производная единица СИ | 0,01 Зв |
Рентгеновый эквивалент человека ( бэр ) [ 1 ] [ 2 ] — это единица СГС эквивалентной дозы , эффективной дозы и ожидаемой дозы , которые представляют собой меры дозы, используемые для оценки потенциального воздействия на здоровье низких уровней ионизирующего излучения на организм человека.
Величины, измеряемые в бэрах, предназначены для представления стохастического биологического риска ионизирующего излучения, которым в первую очередь является радиационно-индуцированный рак . Эти величины получены из поглощенной дозы , которая в системе СГС имеет единицу рад . Не существует универсально применимой константы преобразования рад в бэр; конверсия зависит от относительной биологической эффективности (ОБЭ).
Бэр был определен с 1976 года как равный 0,01 зиверта , который является наиболее часто используемой единицей СИ за пределами Соединенных Штатов. Более ранние определения, восходящие к 1945 году, были выведены из единицы рентгена , названной в честь Вильгельма Рентгена , немецкого учёного, открывшего рентгеновские лучи . Название единицы вводит в заблуждение, поскольку на самом деле 1 рентген оставляет в мягких биологических тканях около 0,96 бэр, когда все весовые коэффициенты равны единице. Старые единицы бэра, соответствующие другим определениям, на 17% меньше современных бэров.
Дозы, превышающие 100 бэр, полученные в течение короткого периода времени, могут вызвать острый лучевой синдром (ОЛБ), который, возможно, приведет к смерти в течение нескольких недель, если их не лечить. Обратите внимание, что величины, измеряемые в бэрах, не были предназначены для корреляции с симптомами ОРС. Поглощенная доза , измеряемая в рад, является лучшим индикатором ОРС. [ 3 ] : 592–593
Бэр — это большая доза радиации, поэтому миллибэр ( мбэр ), составляющий одну тысячную бэра, часто используется для обычно встречающихся доз, таких как количество радиации, получаемой от медицинских рентгеновских лучей и фоновых источников.
Использование
[ редактировать ]Бэр и миллибэр — это единицы СГС, которые наиболее широко используются населением, промышленностью и правительством США. [ 4 ] Однако единица СИ, зиверт (Зв), является обычной единицей за пределами Соединенных Штатов, все чаще встречается в США в академической, научной и инженерной среде и в настоящее время практически заменила бэр. [ 5 ]
Условной единицей мощности дозы является мбэр/ч. Нормативные пределы и хронические дозы часто приводятся в единицах мбэр/год или бэр/год, при этом под ними понимается общее количество разрешенной (или полученной) радиации за весь год. Во многих профессиональных сценариях почасовая мощность дозы может колебаться до уровней, в тысячи раз превышающих уровни в течение короткого периода времени, без нарушения годовых пределов общего облучения. Ежегодные преобразования в юлианский год :
- 1 мбэр/ч = 8766 мбэр/год
- 0,1141 мбэр/ч = 1000 мбэр/год
Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) однажды приняла фиксированное преобразование профессионального облучения, хотя оно не фигурировало в последних документах: [ 6 ]
- 8 часов = 1 день
- 40 часов = 1 неделя
- 50 неделя = 1 год
Таким образом, для профессиональных облучений того периода времени
- 1 мбэр/ч = 2000 мбэр/год
- 0,5 мбэр/ч = 1000 мбэр/год
США Национальный институт стандартов и технологий (NIST) настоятельно не рекомендует американцам выражать дозы в бэрах, предпочитая использовать единицы СИ. [ 7 ] NIST рекомендует определять рем относительно СИ в каждом документе, где используется эта единица. [ 8 ]
Влияние на здоровье
[ редактировать ]Ионизирующее излучение оказывает детерминированное и стохастическое воздействие на здоровье человека. Детерминированные эффекты, которые могут привести к острому лучевому синдрому , возникают только в случае высоких доз (> ~10 рад или > 0,1 Гр) и высоких мощностей дозы (> ~10 рад/ч или > 0,1 Гр/ч). Модель детерминированного риска потребует иных весовых коэффициентов (еще не установленных), чем те, которые используются при расчете эквивалентной и эффективной дозы. Чтобы избежать путаницы, детерминированные эффекты обычно сравнивают с поглощенной дозой в единицах рад, а не бэр. [ 9 ]
Стохастические эффекты — это те, которые происходят случайно, например, рак, вызванный радиацией . Ядерная промышленность, ядерные регулирующие органы и правительства пришли к единому мнению, что заболеваемость раком, вызванным ионизирующим излучением, можно смоделировать как линейно возрастающую с эффективной дозой со скоростью 0,055% на бэр (5,5%/Зв). [ 10 ] Отдельные исследования, альтернативные модели и более ранние версии отраслевого консенсуса привели к появлению других оценок рисков, разбросанных вокруг этой консенсусной модели. Существует общее мнение, что риск гораздо выше для младенцев и плодов, чем для взрослых, выше для людей среднего возраста, чем для пожилых людей, и выше для женщин, чем для мужчин, хотя количественного консенсуса по этому поводу нет. [ 11 ] [ 12 ] Существует гораздо меньше данных и гораздо больше противоречий относительно возможности сердечных и тератогенных эффектов, а также моделирования внутренней дозы . [ 13 ]
МКРЗ рекомендует ограничить искусственное облучение населения средней эффективной дозой 100 мбэр (1 мЗв) в год, не считая медицинского и профессионального облучения. [ 10 ] Для сравнения, уровни радиации внутри Капитолия США составляют 85 мбэр/год (0,85 мЗв/год), что близко к нормативному пределу из-за содержания урана в гранитной структуре. [ 14 ] NRC . устанавливает годовую общую эффективную дозу облучения всего тела или общую эффективную дозу облучения тела (TBR), разрешенную для радиационных работников, в размере 5000 мбэр (5 бэр) [ 15 ] [ 16 ]
История
[ редактировать ]Понятие рем впервые появилось в литературе в 1945 году. [ 17 ] и получил свое первое определение в 1947 году. [ 18 ] Определение было уточнено в 1950 году как «та доза любого ионизирующего излучения, которая вызывает соответствующий биологический эффект, равный эффекту, производимому одним рентгеном высоковольтного рентгеновского излучения». [ 19 ] Используя доступные на тот момент данные, бэр оценивался по-разному: 83, 93 или 95 эрг /грамм. [ 20 ] Одновременно с введением в эксплуатацию рад в 1953 г. МКРЗ решила продолжить использование бэр. Национальный комитет США по радиационной защите и измерениям отметил в 1954 году, что это фактически подразумевает увеличение величины бэр до уровня рад (100 эрг/грамм). [ 21 ] МКРЗ ввела, а затем официально приняла бэр в 1962 году как единицу эквивалентной дозы для измерения того, как различные типы радиации распределяют энергию в тканях, и начала рекомендовать значения относительной биологической эффективности (ОБЭ) для различных типов радиации. [ 22 ] На практике единица бэра использовалась для обозначения того, что коэффициент ОБЭ был применен к числу, которое первоначально выражалось в единицах рад или рентген.
Международный комитет мер и весов (CIPM) принял зиверт в 1980 году, но так и не признал использование рем. NIST признает, что эта единица находится за пределами SI, но временно разрешает ее использование в США вместе с SI. [ 8 ] Рем по-прежнему широко используется в качестве отраслевого стандарта в США. [ 23 ] США Комиссия по ядерному регулированию по-прежнему разрешает использовать единицы кюри , рад и бэр наряду с единицами СИ. [ 24 ]
Величины, связанные с радиацией
[ редактировать ]В следующей таблице показаны количества радиации в единицах СИ и других единицах СИ:
| Количество | Единица | Символ | Вывод | Год | СИ эквивалент |
|---|---|---|---|---|---|
| Деятельность ( А ) | беккерель | Бк | с −1 | 1974 | единица СИ |
| кюри | Там | 3.7 × 10 10 с −1 | 1953 | 3.7 × 10 10 Бк | |
| Резерфорд | Роуд | 10 6 с −1 | 1946 | 1 000 000 Бк | |
| Экспозиция ( X ) | кулон на килограмм | С/кг | C⋅kg −1 воздуха | 1974 | единица СИ |
| рентген | Р | есу / 0,001 293 г воздуха | 1928 | 2.58 × 10 −4 С/кг | |
| Поглощенная доза ( D ) | серый | Гай | J ⋅kg −1 | 1974 | единица СИ |
| очень за грамм | эрг/г | erg⋅g −1 | 1950 | 1.0 × 10 −4 Гай | |
| рад | рад | 100 erg⋅g −1 | 1953 | 0,010 Гр | |
| Эквивалентная доза ( H ) | зиверт | Св | J⋅kg −1 × В Р | 1977 | единица СИ |
| Рентгеновский эквивалент человека | рем | 100 erg⋅g −1 × В Р | 1971 | 0,010 Зв | |
| Эффективная доза ( Е ) | зиверт | Св | J⋅kg −1 × В Р × В Т | 1977 | единица СИ |
| Рентгеновский эквивалент человека | рем | 100 erg⋅g −1 × В Р × В Т | 1971 | 0,010 Зв |
См. также
[ редактировать ]- Рентгеновский эквивалент физический
- Банановый эквивалент дозы
- Угроза здоровью от космических лучей
- Порядки величины (излучение)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Глоссарий радиационных терминов RADInfo» . EPA.gov . Агентство по охране окружающей среды США. 31 августа 2015 года . Проверено 18 декабря 2016 г.
- ^ Моррис, Джим; Хопкинс, Джейми Смит (11 декабря 2015 г.), «Первая линия защиты» , Slate , получено 18 декабря 2016 г.
- ^ Эффекты ядерного оружия , исправленное издание, Министерство обороны США, 1962 г.
- ^ Управление воздуха и радиации; Управление радиации и воздуха в помещениях (май 2007 г.). «Радиация: риски и реальность» . Агентство по охране окружающей среды США. п. 2 . Проверено 23 мая 2012 г.
В Соединенных Штатах мы измеряем дозы радиации в единицах, называемых бэр. В метрической системе доза измеряется в единицах, называемых зивертами. Один зиверт равен 100 бэр.
- ^ Прадхан, А.С. (2007). «Эволюция дозиметрических величин Международной комиссии по радиологической защите (ICRP): Влияние предстоящих рекомендаций» . Журнал медицинской физики . 32 (3): 89–91. дои : 10.4103/0971-6203.35719 . ISSN 0971-6203 . ПМК 3000504 . ПМИД 21157526 .
- ^ Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите и Международной комиссии по радиологическим установкам (PDF) . Справочник Национального бюро стандартов. Том. 47. Министерство торговли США. 1950 год . Проверено 14 ноября 2012 г.
- ^ Томпсон, Эмблер; Тейлор, Барри Н. (2008). Руководство по использованию международной системы единиц (СИ) (изд. 2008 г.). Гейтерсбург, Мэриленд: Национальный институт стандартов и технологий . п. 10. СП811. Архивировано из оригинала 16 мая 2008 года . Проверено 28 ноября 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хебнер, Роберт Э. (28 июля 1998 г.). «Метрическая система измерения: интерпретация международной системы единиц США» (PDF) . Федеральный реестр . 63 (144): 40339 . Проверено 9 мая 2012 г.
- ^ «§ 20.1004 Единицы дозы радиации» . Веб-сайт НРК . Проверено 29 января 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б МЦРП (2007). Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 года . Публикация МКРЗ 103. Том. 37. ИСБН 978-0-7020-3048-2 . Проверено 17 мая 2012 г.
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Пек, Дональд Дж.; Самей, Эхсан. «Как понимать и сообщать о радиационном риске» . Изображение с умом . Проверено 18 мая 2012 г.
- ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2008 г.). Воздействие ионизирующего излучения: доклад НКДАР ООН за 2006 год Генеральной Ассамблее с научными приложениями . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. ISBN 978-92-1-142263-4 . Проверено 18 мая 2012 г.
- ^ Европейский комитет по радиационному риску (2010 г.). Басби, Крис; и др. (ред.). Рекомендации ECRR 2010 г.: последствия воздействия низких доз ионизирующего излучения на здоровье (PDF) (под ред. регулирующих органов). Аберистуит: Зеленый аудит. ISBN 978-1-897761-16-8 . Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2012 года . Проверено 18 мая 2012 г.
- ^ Программа действий по исправлению положения ранее использовавшихся участков. «Радиация в окружающей среде» . Инженерный корпус армии США . Проверено 10 сентября 2017 г.
- ^ «Информация для радиационных работников» . Веб-сайт НРК . Проверено 29 января 2024 г.
- ^ «Тотальное облучение тела» Радиационная онкология » Медицинский колледж » Университет Флориды» . Проверено 29 января 2024 г.
- ^ Кантрилл, Северная Каролина; HM Паркер (5 января 1945 г.). «Доза толерантности» . Аргоннская национальная лаборатория: Комиссия по атомной энергии США. Архивировано из оригинала 30 ноября 2012 года . Проверено 14 мая 2012 г.
- ^ Нуклеоника . 1 (2). 1947 год.
{{cite journal}}: Отсутствует или пусто|title=( помощь ) - ^ Паркер, HM (1950). «Ориентировочные единицы дозы смешанного излучения». Радиология . 54 (2): 257–262. дои : 10.1148/54.2.257 . ПМИД 15403708 .
- ^ Андерсон, Эльда Э. (март 1952 г.). «Единицы радиации и радиоактивности» . Отчеты общественного здравоохранения . 67 (3): 293–297. дои : 10.2307/4588064 . JSTOR 4588064 . ПМК 2030726 . ПМИД 14900367 .
- ^ Допустимые дозы от внешних источников радиации (PDF) . Справочник Национального бюро стандартов. Том. 59. Министерство торговли США. 24 сентября 1954 г. с. 31 . Проверено 14 ноября 2012 г.
- ^ Прадхан, А.С. (2007). «Эволюция дозиметрических величин Международной комиссии по радиологической защите (ICRP): Влияние предстоящих рекомендаций» . Журнал медицинской физики . 32 (3): 89–91. дои : 10.4103/0971-6203.35719 . ISSN 0971-6203 . ПМК 3000504 . ПМИД 21157526 .
- ↑ Справочник по радиационным эффектам , 2-е издание, 2002 г., Эндрю Холмс-Зидле и Лен Адамс.
- ^ 10 С.Ф.Н. 20.1003 . Комиссия по ядерному регулированию США. 2009.