Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья посвящена единице эквивалентной дозы СГС . Исторический эквивалент современной кермы см. В рентген (единица измерения) .

рентгеноэквивалентный человек
Система единицCGS единиц
ЕдиницаВлияние ионизирующего излучения на здоровье
Символrem
Названный в честьрентген
Конверсии
1 бэр в ...... равно ...
   Базовые единицы СИ   м 2 ⋅ с −2
   Производная единица СИ   0,01 Зв

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.

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 рентгеновского блока , который был назван 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, чем современные 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 ОЛБ. 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 .

Использование [ править ]

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.

Условные 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 [ править ]

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, и для женщин выше, 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 [ править ]

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 измерениямотметил в 1954 г., что это фактически означало увеличение величины бэр, чтобы она соответствовала 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]

Величины, связанные с радиацией [ править ]

В следующей таблице показаны величины излучения в единицах СИ и не в системе СИ:

Просмотр величин, связанных с ионизирующим излучением ‧ обсуждение ‧ править    
КоличествоЕд. измСимволВыводГодЭквивалентность СИ
Активность ( А )беккерельБкс −11974 г.Единица СИ
кюриCi3,7 × 10 10 с −11953 г.3,7 × 10 10  Бк
РезерфордRd10 6 с −11946 г.1000000 Бк
Экспозиция ( X )кулон на килограммКл / кгС⋅кг −1 воздуха1974 г.Единица СИ
рентгенрesu / 0,001293 г воздуха1928 г.2,58 × 10-4 Кл / кг
Поглощенная доза ( D )серыйГрДж ⋅ кг −11974 г.Единица СИ
эрг на граммэрг / гэрг⋅g −119501.0 × 10 −4 Гр
радрад100 эрг⋅г −11953 г.0,010 Гр
Эквивалентная доза ( H )зивертSvДж⋅кг −1 × Вт R1977 г.Единица СИ
рентген-эквивалент человекаrem100 эрг⋅г −1 x Вт R1971 г.0,010 Зв
Эффективная доза ( Е )зивертSvДж⋅кг −1 × Вт R × Вт T1977 г.Единица СИ
рентген-эквивалент человекаrem100 эрг⋅г −1 × Вт R × Вт T1971 г.0,010 Зв

См. Также [ править ]

  • Физический эквивалент рентгена
  • Эквивалентная доза банана
  • Угроза здоровью от космических лучей
  • Порядки величины (радиация)

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Глоссарий радиационных терминов RADInfo» . EPA.gov . Агентство по охране окружающей среды США. 31 августа 2015 . Проверено 18 декабря +2016 .
  2. ^ Моррис, Джим; Хопкинс, Джейми Смит (11 декабря 2015 г.), «Первая линия защиты» , Slate , получено 18 декабря 2016 г.
  3. ^ 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 .
  4. ^ Эффекты ядерного оружия , пересмотренное издание, Министерство обороны США 1962 г.
  5. ^ 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.
  6. ^ 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 .
  7. ^ Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. (2008). Guide for the Use of the International System of Units (SI) (2008 ed.). Gaithersburg, MD: National Institute of Standards and Technology. p. 10. SP811. Archived from the original on 16 May 2008. Retrieved 28 November 2012.
  8. ^ a b Hebner, Robert E. (28 July 1998). "Metric System of Measurement: Interpretation of the International System of Units for the United States" (PDF). Federal Register. 63 (144): 40339. Retrieved 9 May 2012.
  9. ^ Peck, Donald J.; Samei, Ehsan. "How to Understand and Communicate Radiation Risk". Image Wisely. Retrieved 18 May 2012.
  10. ^ United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (2008). Effects of ionizing radiation : UNSCEAR 2006 report to the General Assembly, with scientific annexes. New York: United Nations. ISBN 978-92-1-142263-4. Retrieved 18 May 2012.
  11. ^ European Committee on Radiation Risk (2010). Busby, Chris; et al. (eds.). 2010 recommendations of the ECRR : the health effects of exposure to low doses of ionizing radiation (PDF) (Regulators' ed.). Aberystwyth: Green Audit. ISBN 978-1-897761-16-8. Archived from the original (PDF) on 21 July 2012. Retrieved 18 May 2012.
  12. ^ Formerly Utilized Sites Remedial Action Program. "Radiation in the Environment". US Army Corps of Engineers. Retrieved 10 September 2017.
  13. ^ Cantrill, S.T; H.M. Parker (5 January 1945). "The Tolerance Dose". Argonne National Laboratory: US Atomic Energy Commission. Retrieved 14 May 2012.
  14. ^ Nucleonics. 1 (2). 1947. Missing or empty |title= (help)
  15. ^ Parker, H.M. (1950). "Tentative Dose Units for Mixed Radiations". Radiology. 54 (2): 257–262. doi:10.1148/54.2.257. PMID 15403708.
  16. ^ Anderson, Elda E. (March 1952). "Units of Radiation and Radioactivity". Public Health Reports. 67 (3): 293–297. doi:10.2307/4588064. JSTOR 4588064. PMC 2030726. PMID 14900367.
  17. ^ Permissible Doses from External Sources of Radiation (PDF). National Bureau of Standards Handbook. 59. US Department of Commerce. 24 September 1954. p. 31. Retrieved 14 November 2012.
  18. ^ Handbook of Radiation Effects, 2nd edition, 2002, Andrew Holmes-Siedle and Len Adams
  19. ^ 10 CFR 20.1003. US Nuclear Regulatory Commission. 2009.