Рентген-эквивалент человека - Roentgen equivalent man

Эта статья о CGS единица эквивалентная доза. Для исторического эквивалента современного керма, видеть рентген (единица).

рентгеновский эквивалент человека
Система единицCGS единицы
ЕдиницаВлияние ионизирующего излучения на здоровье
Символrem
Названный в честьрентген
Конверсии
1 бэр в ...... равно ...
   Базовые единицы СИ   м2⋅s−2
   Производная единица СИ   0.01 Sv

В рентгеновский эквивалент человека (или же rem)[1][2] это Единица CGS из эквивалентная доза, эффективная доза, и ожидаемая доза, которые являются показателями воздействия на здоровье низких уровней ионизирующего излучения на теле человека.

Величины, измеренные в бэр, предназначены для представления стохастический биологический риск ионизирующего излучения, который в первую очередь радиационно-индуцированный рак. Эти величины получены из поглощенная доза, который в системе CGS имеет единицу рад. Не существует универсальной константы преобразования рад в бэр; преобразование зависит от относительная биологическая эффективность (ОБЭ).

Rem определяется с 1976 г. и составляет 0,01зиверт, который чаще всего используется Единица СИ за пределами США. Более ранние определения, относящиеся к 1945 году, были получены из рентгеновский аппарат, который был назван в честь Вильгельм Рентген, немецкий ученый, открывший 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 шанс 0,05% в конечном итоге развития рака.[3] Дозы более 100 бэр, полученные за короткий период времени, могут вызвать острый лучевой синдром (ОРС), что при отсутствии лечения может привести к смерти в течение нескольких недель. Обратите внимание, что величины, измеряемые в бэр, не рассчитаны на корреляцию с симптомами ОРС. В поглощенная доза, измеряемый в рад, является лучшим индикатором ARS.[4]:592–593

Бэр - это большая доза радиации, поэтому миллибэр (мрем), который составляет одну тысячную бэр, часто используется для обычно встречающихся дозировок, таких как количество радиации, полученной от медицинских рентгеновских лучей и фон источники.

использование

Бэр и миллибэр - единицы CGS, наиболее широко используемые населением, промышленностью и правительством США.[5] Однако единица СИ зиверт (Зв) - обычная единица измерения за пределами Соединенных Штатов, 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 пределов общего 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

В Международная комиссия по радиологической защите (ICRP) однажды приняла фиксированное преобразование для профессионального облучения, хотя в последних документах они не фигурировали:[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

Соединенные штаты. Национальный институт стандартов и технологий (NIST) настоятельно не рекомендует американцам выражать дозы в бэр в пользу рекомендации единицы СИ.[7] NIST рекомендует определять rem по отношению к SI в каждом документе, где используется эта единица измерения.[8]

Влияние на здоровье

Ионизирующее излучение оказывает детерминированное и стохастическое воздействие на здоровье человека. Детерминированные эффекты, которые могут привести к острый лучевой синдром 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.[нужна цитата ]

Стохастические эффекты - это те, которые возникают случайно, например радиационно-индуцированный рак. Представители ядерной промышленности, ядерных регулирующих органов и правительств согласны с тем, что заболеваемость раком, вызванным ионизирующим излучением, можно смоделировать как линейно увеличивающуюся 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 сердечный и тератогенный эффекты и моделирование внутренняя доза.[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 Капитолий США составляют 85 мбэр / год (0,85 мЗв / год), что близко к нормативному пределу из-за содержания урана в гранитной структуре.[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

Понятие рем впервые появилось в литературе в 1945 году.[13] и получил свое первое определение в 1947 году.[14] В 1950 году это определение было уточнено как «доза любого ионизирующего излучения, которая производит соответствующий биологический эффект, равный тому, который производит рентген высоковольтного рентгеновского излучения ».[15] Используя данные, доступные в то время, rem по-разному оценивался как 83, 93 или 95. эрг / грамм.[16] Наряду с введением радаров в 1953 году МКРЗ решила продолжить использование rem. Соединенные штаты Национальный комитет по радиационной защите и измерениям отметил в 1954 году, что это фактически означало увеличение величины бэр, чтобы соответствовать 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 для относительная биологическая эффективность (ОБЭ) для различных видов излучения.[нужна цитата ] На практике единицы бэр использовались для обозначения того, что коэффициент ОБЭ был применен к числу, которое первоначально было в единицах рад или рентген.

В Международный комитет мер и весов (CIPM) принял зиверт в 1980 году, но никогда не принимал использование зиверта. NIST признает, что эта единица измерения находится за пределами СИ, но временно разрешает ее использование в США вместе с СИ.[8] Rem по-прежнему широко используется в качестве промышленного стандарта в США.[18] Соединенные Штаты Комиссия по ядерному регулированию все еще разрешает использование агрегатов кюри, рад и rem рядом с единицами СИ.[19]

Величины, связанные с радиацией

В следующей таблице показаны величины излучения в единицах СИ и других единицах:

Величины, связанные с ионизирующим излучением Посмотреть ‧ разговаривать ‧ редактировать
КоличествоЕдиница измеренияСимволВыводГодSI эквивалентность
Мероприятия (А)беккерельБкs−11974Единица СИ
кюриCi3.7 × 1010 s−119533.7×1010 Бк
РезерфордRd106 s−119461000000 Бк
Контакт (Икс)кулон на килограммКл / кгC⋅kg−1 воздуха1974Единица СИ
рентгенрESU / 0,001293 г воздуха19282.58 × 10−4 Кл / кг
Поглощенная доза (D)серыйГрJ ⋅кг−11974Единица СИ
эрг за граммэрг / гэргег−119501.0 × 10−4 Гр
радрад100 эрг⋅г−119530,010 Гр
Эквивалентная доза (ЧАС)зивертSvДж⋅кг−1 × Wр1977Единица СИ
рентген-эквивалент человекаrem100 эрг⋅г−1 Икс Wр19710,010 Зв
Эффективная доза (E)зивертSvДж⋅кг−1 × Wр Икс WТ1977Единица СИ
рентген-эквивалент человекаrem100 эрг⋅г−1 Икс Wр Икс WТ19710,010 Зв

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Глоссарий радиационных терминов RADInfo». EPA.gov. Агентство по охране окружающей среды США. 31 августа 2015 г.. Получено 18 декабря 2016.
  2. ^ Моррис, Джим; Хопкинс, Джейми Смит (11 декабря 2015 г.), «Первая линия обороны», Шифер, получено 18 декабря 2016
  3. ^ а б c Icrp (2007). Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 г.. Летопись МКРЗ. Публикация МКРЗ 103. 37. ISBN  978-0-7020-3048-2. Получено 17 мая 2012.
  4. ^ Последствия 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 реалии» (PDF). Агентство по охране окружающей среды США. п. 2. Получено 23 мая 2012. 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. Получено 14 ноября 2012.
  7. ^ Томпсон, Эмблер; Тейлор, Барри Н. (2008). Руководство по использованию Международной системы единиц (СИ) (Издание 2008 г.). Гейтерсбург, Мэриленд: Национальный институт стандартов и технологий. п. 10. SP811. В архиве из оригинала 16 мая 2008 г.. Получено 28 ноября 2012.
  8. ^ 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. Получено 9 мая 2012.
  9. ^ Пек, Дональд Дж .; Самей, Эхсан. «Как понять и сообщить о радиационном риске». Изображение с умом. Получено 18 мая 2012.
  10. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2008 г.). Действие ионизирующего излучения: доклад НКДАР ООН 2006 г. Генеральной Ассамблее с научными приложениями.. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. ISBN  978-92-1-142263-4. Получено 18 мая 2012.
  11. ^ Европейский комитет по радиационному риску (2010 г.). Басби, Крис; и другие. (ред.). Рекомендации ECRR 2010 г .: влияние на здоровье воздействия низких доз ионизирующего излучения (PDF) (Под ред. Регуляторов). Аберистуит: Зеленый аудит. ISBN  978-1-897761-16-8. Архивировано из оригинал (PDF) 21 июля 2012 г.. Получено 18 мая 2012.
  12. ^ Программа корректирующих действий для ранее использовавшихся сайтов. «Радиация в окружающей среде». Инженерный корпус армии США. Получено 10 сентября 2017.
  13. ^ Cantrill, S.T; H.M. Паркер (5 января 1945 г.). «Доза толерантности». Аргоннская национальная лаборатория: Комиссия по атомной энергии США. Получено 14 мая 2012.
  14. ^ Нуклеоника. 1 (2). 1947. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  15. ^ Паркер, Х. (1950). «Ориентировочные единицы доз для смешанных излучений». Радиология. 54 (2): 257–262. Дои:10.1148/54.2.257. PMID  15403708.
  16. ^ Андерсон, Эльда Э. (март 1952 г.). «Единицы излучения и радиоактивности». Отчеты общественного здравоохранения. 67 (3): 293–297. Дои:10.2307/4588064. JSTOR  4588064. ЧВК  2030726. PMID  14900367.
  17. ^ Допустимые дозы от внешних источников излучения (PDF). Справочник Национального бюро стандартов. 59. Министерство торговли США. 24 сентября 1954 г. с. 31 год. Получено 14 ноября 2012.
  18. ^ Справочник по радиационным эффектам, 2-е издание, 2002 г., Эндрю Холмс-Зидле и Лен Адамс
  19. ^ 10 CFR 20.1003. Комиссия по ядерному регулированию США. 2009 г.