stringtranslate.com

Рентгеновский эквивалент человека

Рентген -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.

Применение

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 недавних 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

Национальный институт стандартов и технологий США (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

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. Во избежание 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, уровень радиации внутри Капитолия США составляет 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

Понятие бэр впервые появилось в литературе в 1945 году [17] и получило свое первое определение в 1947 году. [18] Определение было уточнено в 1950 году как «та доза любого ионизирующего излучения, которая производит соответствующий биологический эффект, равный тому, который на один рентген высоковольтного рентгеновского излучения». [19] Используя данные, доступные в то время, бэр оценивался по-разному: 83, 93 или 95 эрг /грамм. [20] Одновременно с введением в 1953 году рад, 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 было 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] Бэр по-прежнему широко используется в качестве отраслевого стандарта в США. [23] Комиссия по ядерному регулированию США по-прежнему разрешает использование единиц кюри , рад и бэр наряду с единицами СИ. [24]

Величины, связанные с радиацией

В следующей таблице показаны количества радиации в единицах СИ и других единицах СИ:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Глоссарий радиационных терминов RADInfo" . EPA.gov . Агентство по охране окружающей среды США. 31 августа 2015 года . Проверено 18 декабря 2016 г.
  2. ^ Моррис, Джим; Хопкинс, Джейми Смит (11 декабря 2015 г.), «Первая линия защиты» , Slate , получено 18 декабря 2016 г.
  3. ^ Эффекты ядерного оружия , исправленное издание, Министерство обороны США, 1962 г.
  4. ^ 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.
  5. ^ Прадхан, А.С. (2007). «Эволюция дозиметрических величин Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ): влияние предстоящих рекомендаций». Журнал медицинской физики / Ассоциация медицинских физиков Индии . 32 (3): 89–91. дои : 10.4103/0971-6203.35719 . ISSN  0971-6203. ПМК 3000504 . ПМИД  21157526. 
  6. ^ 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.
  7. ^ 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.
  8. ↑ Аб 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.
  9. ^ «§ 20.1004 Единицы дозы радиации» . Веб-сайт НРК . Проверено 29 января 2024 г.
  10. ^ ab Icrp (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 ( помощь )
  11. ^ Пек, Дональд Дж.; Самей, Эхсан. «Как понимать и сообщать о радиационном риске». Изображение с умом . Проверено 18 мая 2012 г.
  12. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2008). Воздействие ионизирующей радиации: доклад НКДАР ООН за 2006 г. Генеральной Ассамблее с научными приложениями. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. ISBN 978-92-1-142263-4. Проверено 18 мая 2012 г.
  13. ^ Европейский комитет по радиационному риску (2010). Басби, Крис; и другие. (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.
  14. ^ Программа действий по исправлению положения ранее использовавшихся сайтов. «Радиация в окружающей среде». Инженерный корпус армии США . Проверено 10 сентября 2017 г.
  15. ^ «Информация для радиационных работников». Веб-сайт НРК . Проверено 29 января 2024 г.
  16. ^ «Общее облучение тела» Радиационная онкология » Медицинский колледж » Университет Флориды» . Проверено 29 января 2024 г.
  17. ^ Кантрилл, ST; 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.
  18. ^ Нуклеоника . 1 (2). 1947 год. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  19. ^ Паркер, HM (1950). «Ориентировочные единицы дозы смешанного излучения». Радиология . 54 (2): 257–262. дои : 10.1148/54.2.257. ПМИД  15403708.
  20. ^ Андерсон, Эльда Э. (март 1952 г.). «Единицы радиации и радиоактивности». Отчеты общественного здравоохранения . 67 (3): 293–297. дои : 10.2307/4588064. JSTOR  4588064. PMC 2030726 . ПМИД  14900367. 
  21. ^ 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.
  22. ^ Прадхан, А.С. (2007). «Эволюция дозиметрических величин Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ): влияние предстоящих рекомендаций». Журнал медицинской физики / Ассоциация медицинских физиков Индии . 32 (3): 89–91. дои : 10.4103/0971-6203.35719 . ISSN  0971-6203. ПМК 3000504 . ПМИД  21157526. 
  23. ↑ Справочник по радиационным эффектам , 2-е издание, 2002 г., Эндрю Холмс-Зидле и Лен Адамс.
  24. ^ 10 CFR 20.1003. Комиссия по ядерному регулированию США. 2009.