Бэр (или бэр ) [1] [2] является блок РКУ от эквивалентной дозы , эффективной дозы , и совершенные дозы , которые являются меры воздействия на здоровье низких уровней ионизирующего излучения на организм человека.
рентгеновский эквивалент человека | |
---|---|
Система единиц | CGS единиц |
Единица | Влияние ионизирующего излучения на здоровье |
Символ | rem |
Названный в честь | рентген |
Конверсии | |
1 бэр в ... | ... равно ... |
Базовые единицы СИ | м 2 ⋅ с −2 |
Производная единица СИ | 0,01 Зв |
Величины, измеряемые в бэр, предназначены для представления стохастического биологического риска ионизирующего излучения, которое в первую очередь является радиационно-индуцированным раком . Эти величины получены из поглощенной дозы , которая в системе CGS имеет единицу рад . Не существует универсальной константы преобразования рад в бэр; конверсия зависит от относительной биологической эффективности (ОБЭ).
С 1976 года бэр определен как 0,01 зиверта , который является наиболее часто используемой единицей СИ за пределами Соединенных Штатов. Более ранние определения, относящиеся к 1945 году, были взяты из рентгеновской единицы , названной в честь Вильгельма Рентгена , немецкого ученого, открывшего рентгеновские лучи . Название единицы вводит в заблуждение, поскольку 1 рентген фактически откладывает около 0,96 бэр в мягких биологических тканях, когда все весовые коэффициенты равны единице. Старые единицы rem, следующие другим определениям, на 17% меньше современных rem.
Один бэр несет с собой 0,05% шанс в конечном итоге развить рак. [3] Дозы более 100 бэр, полученные в течение короткого периода времени, могут вызвать острый лучевой синдром (ОЛБ), который при отсутствии лечения может привести к смерти в течение нескольких недель. Обратите внимание, что величины, измеряемые в бэр, не предназначены для корреляции с симптомами ОРС. Поглощенная доза , измеренная в рад, является лучшим показателем ARS. [4] : 592–593
Бэр - это большая доза излучения, поэтому миллибэр ( мбэр ), который составляет одну тысячную бэр, часто используется для обычно встречающихся доз, таких как количество излучения, полученного от медицинских рентгеновских лучей и источников фона .
Применение
Бэр и миллибэр являются единицами CGS, наиболее широко используемыми в обществе, промышленности и правительстве США. [5] Однако единица СИ зиверт (Зв) является нормальной единицей за пределами США и все чаще встречается в США в академической, научной и инженерной среде.
Стандартные единицы мощности дозы - мбэр / ч. Нормативные пределы и хронические дозы часто указываются в единицах мбэр / год или бэр / год, где они понимаются как общее количество разрешенного (или полученного) излучения за весь год. Во многих профессиональных сценариях почасовая мощность дозы может колебаться до уровней, в тысячи раз превышающих в течение короткого периода времени, без нарушения годовых общих пределов облучения. Точного преобразования часов в годы нет из-за високосных лет, но приблизительные преобразования:
- 1 мбэр / ч = 8,766 мбэр / год
- 0,1141 мбэр / ч = 1000 мбэр / год
Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) после его принятия фиксированного преобразования для профессионального облучения, хотя они и не появились в последних документах: [6]
- 8 часов = 1 день
- 40 часов = 1 неделя
- 50 неделя = 1 год
Следовательно, для оккупационных экспозиций того периода времени,
- 1 мбэр / ч = 2000 мбэр / год
- 0,5 мбэр / ч = 1000 мбэр / год
США Национальный институт стандартов и технологий (NIST) настоятельно рекомендует американцам выражать дозы в бэр в пользу рекомендуя единицы СИ. [7] NIST рекомендует определять rem по отношению к SI в каждом документе, где используется эта единица. [8]
Воздействие на здоровье
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 других 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. [ необходима цитата ]
Стохастические эффекты - это те, которые возникают случайно, например, радиационно-индуцированный рак . В атомной промышленности, ядерных регулирующих органах и правительствах консенсус заключается в том, что заболеваемость раком, вызванным ионизирующим излучением, можно моделировать как линейно возрастающее с эффективной дозой со скоростью 0,055% на бэр (5,5% / Зв). [3] Отдельные исследования, альтернативные модели и более ранние версии отраслевого консенсуса привели к другим оценкам риска, разбросанным по этой модели консенсуса. Все согласны с тем, что риск для младенцев и плодов намного выше, чем для взрослых, для людей среднего возраста выше, чем для пожилых людей, и для женщин, чем для мужчин, хотя количественного согласия по этому поводу нет. [9] [10] Гораздо меньше данных и гораздо больше противоречий относительно возможности сердечных и тератогенных эффектов, а также моделирования дозы внутреннего облучения . [11]
МКРЗ рекомендует ограничить искусственное облучение населения в среднем до 100 мбэр (1 мЗв) эффективной дозы в год, не считая медицинского и профессионального облучения. [3] Для сравнения, уровни радиации внутри Капитолия Соединенных Штатов составляют 85 мбэр / год (0,85 мЗв / год), что близко к нормативному пределу, из-за содержания урана в гранитной конструкции. [12] Согласно модели ICRP, тот, кто провел 20 лет в здании Капитолия, имел бы дополнительный шанс заболеть раком один из тысячи, сверх любого другого существующего риска. (20 лет × 85 мбэр / год × 0,001 бэр / мбэр × 0,055% / бэр = ~ 0,1%)
История
Концепция rem впервые появилась в литературе в 1945 году [13] и получила свое первое определение в 1947 году. [14] Это определение было уточнено в 1950 году как «та доза любого ионизирующего излучения, которая производит соответствующий биологический эффект, равный производимому. одним рентгеном высоковольтного рентгеновского излучения ». [15] Используя данные, доступные в то время, бэр по-разному оценивался как 83, 93 или 95 эрг / грамм. [16] Наряду с введением рад в 1953 году МКРЗ решила продолжить использование rem. Национальный комитет США по радиационной защите и измерениям отметил в 1954 году, что это фактически означает увеличение величины бэр до уровня рад (100 эрг / грамм). [17] МКРЗ официально приняла бэр в качестве единицы эквивалентной дозы в 1962 году для измерения того, как различные типы излучения распределяют энергию в тканях, и начала рекомендовать значения относительной биологической эффективности (ОБЭ) для различных типов излучения. [ необходима цитата ] На практике, единица бэр использовалась для обозначения того, что коэффициент ОБЭ был применен к числу, которое первоначально было в единицах рад или рентген.
Международный комитет мер и весов (CIPM) принял зиверт в 1980 году , но никогда не принимал использование бэр. NIST признает, что эта единица измерения находится за пределами СИ, но временно допускает ее использование в США вместе с СИ. [8] Бэр по-прежнему широко используется в качестве промышленного стандарта в США. [18] Комиссия по ядерному регулированию США по- прежнему разрешает использование единиц кюри , рад и бэр наряду с единицами СИ. [19]
В следующей таблице показаны величины излучения в единицах СИ и не в системе СИ:
Количество | Ед. изм | Символ | Вывод | Год | Эквивалентность СИ |
---|---|---|---|---|---|
Активность ( А ) | беккерель | Бк | с −1 | 1974 г. | Единица СИ |
кюри | Ci | 3,7 × 10 10 с −1 | 1953 г. | 3,7 × 10 10 Бк | |
Резерфорд | Rd | 10 6 с −1 | 1946 г. | 1000000 Бк | |
Экспозиция ( X ) | кулон на килограмм | Кл / кг | С⋅кг −1 воздуха | 1974 г. | Единица СИ |
рентген | р | esu / 0,001293 г воздуха | 1928 г. | 2,58 × 10-4 Кл / кг | |
Поглощенная доза ( D ) | серый | Гр | Дж ⋅ кг −1 | 1974 г. | Единица СИ |
эрг на грамм | эрг / г | эрг⋅g −1 | 1950 | 1.0 × 10-4 Гр | |
рад | рад | 100 эрг⋅г −1 | 1953 г. | 0,010 Гр | |
Эквивалентная доза ( H ) | зиверт | Sv | Дж⋅кг −1 × Вт R | 1977 г. | Единица СИ |
рентген-эквивалент человека | rem | 100 эрг⋅г −1 x Вт R | 1971 г. | 0,010 Зв | |
Эффективная доза ( Е ) | зиверт | Sv | Дж⋅кг −1 × Вт R × Вт T | 1977 г. | Единица СИ |
рентген-эквивалент человека | rem | 100 эрг⋅г −1 × Вт R × Вт T | 1971 г. | 0,010 Зв |
Смотрите также
- Физический эквивалент рентгена
- Эквивалентная доза банана
- Угроза здоровью от космических лучей
- Порядки величины (радиация)
Рекомендации
- ^ «Глоссарий радиационных терминов RADInfo» . EPA.gov . Агентство по охране окружающей среды США. 31 августа 2015 . Проверено 18 декабря +2016 .
- ^ Моррис, Джим; Хопкинс, Джейми Смит (11 декабря 2015 г.), «Первая линия защиты» , Slate , получено 18 декабря 2016 г.
- ^ а б в Icrp (2007). В 2007 Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите . Летопись МКРЗ . Публикация МКРЗ 103. 37 . ISBN 978-0-7020-3048-2. Проверено 17 мая 2012 года .
- ^ Эффекты ядерного оружия , пересмотренное издание, Министерство обороны США 1962 г.
- ^ Управление по воздуху и радиации; Управление радиации и внутреннего воздуха (май 2007 г.). «Радиация: риски и реальность» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США. п. 2 . Проверено 23 мая 2012 года .
В Соединенных Штатах мы измеряем дозы облучения в единицах, называемых бэр. В метрической системе доза измеряется в единицах, называемых зивертами. Один зиверт равен 100 бэр.
- ^ Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите и Международной комиссии по радиологическим установкам (PDF) . Справочник Национального бюро стандартов. 47 . Министерство торговли США. 1950 . Проверено 14 ноября 2012 года .
- ^ Томпсон, Эмблер; Тейлор, Барри Н. (2008). Руководство по использованию Международной системы единиц (СИ) (издание 2008 г.). Гейтерсбург, доктор медицины: Национальный институт стандартов и технологий . п. 10. SP811. Архивировано 16 мая 2008 года . Проверено 28 ноября 2012 года .
- ^ а б Хебнер, Роберт Э. (28 июля 1998 г.). «Метрическая система измерения: Интерпретация Международной системы единиц для Соединенных Штатов» (PDF) . Федеральный регистр . 63 (144): 40339 . Проверено 9 мая 2012 года .
- ^ Пек, Дональд Дж .; Самей, Эхсан. «Как понять и сообщить о радиационном риске» . Image Мудро . Проверено 18 мая 2012 года .
- ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2008 г.). Действие ионизирующего излучения: отчет НКДАР ООН 2006 г. Генеральной Ассамблее с научными приложениями . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. ISBN 978-92-1-142263-4. Проверено 18 мая 2012 года .
- ^ Европейский комитет по радиационному риску (2010 г.). Басби, Крис; и другие. (ред.). Рекомендации ECRR 2010 г .: последствия воздействия низких доз ионизирующего излучения на здоровье (PDF) (под ред. Регуляторов). Аберистуит: Зеленый аудит. ISBN 978-1-897761-16-8. Архивировано из оригинального (PDF) 21 июля 2012 года . Проверено 18 мая 2012 года .
- ^ Программа корректирующих действий для ранее использовавшихся сайтов. «Радиация в окружающей среде» . Инженерный корпус армии США . Проверено 10 сентября 2017 года .
- ^ Cantrill, ST; HM Parker (5 января 1945 г.). «Доза толерантности» . Аргоннская национальная лаборатория: Комиссия по атомной энергии США . Проверено 14 мая 2012 года .
- ^ Нуклеоника . 1 (2). 1947 г. Отсутствует или пусто
|title=
( справка ) - ^ Паркер, HM (1950). «Ориентировочные единицы доз для смешанных излучений». Радиология . 54 (2): 257–262. DOI : 10.1148 / 54.2.257 . PMID 15403708 .
- ^ Андерсон, Эльда Э. (март 1952 г.). «Единицы радиации и радиоактивности» . Отчеты об общественном здравоохранении . 67 (3): 293–297. DOI : 10.2307 / 4588064 . JSTOR 4588064 . PMC 2030726 . PMID 14900367 .
- ^ Допустимые дозы от внешних источников излучения (PDF) . Справочник Национального бюро стандартов. 59 . Министерство торговли США. 24 сентября 1954 г. с. 31 . Проверено 14 ноября 2012 года .
- ^ Справочник по радиационным эффектам , 2-е издание, 2002, Эндрю Холмс-Зидл и Лен Адамс
- ^ 10 CFR 20.1003 . Комиссия по ядерному регулированию США. 2009 г.