محول الإشعاع
محول وحدات الإشعاع: فهم الغراي، السيفرت، البكريل، الكوري والرونتجن - دليل كامل للسلامة الإشعاعية
الإشعاع هو طاقة تنتقل عبر الفضاء—من الأشعة الكونية التي تقصف الأرض إلى الأشعة السينية التي تساعد الأطباء على رؤية داخل جسمك. فهم وحدات الإشعاع أمر بالغ الأهمية للمهنيين الطبيين، والعاملين في المجال النووي، وأي شخص مهتم بالسلامة الإشعاعية. ولكن هذا ما لا يعرفه معظم الناس: هناك أربعة أنواع مختلفة تمامًا من قياسات الإشعاع، ولا يمكنك التحويل بينها على الإطلاق بدون معلومات إضافية. يشرح هذا الدليل الجرعة الممتصة (غراي، راد)، والجرعة المكافئة (سيفرت، ريم)، والنشاط الإشعاعي (بكريل، كوري)، والتعرض (رونتجن)—مع صيغ التحويل، وأمثلة من العالم الحقيقي، وتاريخ رائع، وإرشادات السلامة.
ما هو الإشعاع؟
الإشعاع هو طاقة تنتقل عبر الفضاء أو المادة. يمكن أن يكون على شكل موجات كهرومغناطيسية (مثل الأشعة السينية، أشعة غاما، أو الضوء) أو جسيمات (مثل جسيمات ألفا، جسيمات بيتا، أو النيوترونات). عندما يمر الإشعاع عبر المادة، يمكن أن يودع طاقة ويسبب تأينًا—نزع الإلكترونات من الذرات.
أنواع الإشعاع المؤين
جسيمات ألفا (α)
نوى الهيليوم (2 بروتون + 2 نيوترون). يمكن إيقافها بالورق أو الجلد. خطيرة جدًا إذا تم ابتلاعها/استنشاقها. عامل الجودة: 20.
الاختراق: منخفض
الخطر: خطر داخلي عالٍ
جسيمات بيتا (β)
إلكترونات أو بوزيترونات عالية السرعة. يمكن إيقافها بالبلاستيك، ورق الألومنيوم. اختراق متوسط. عامل الجودة: 1.
الاختراق: متوسط
الخطر: خطر متوسط
أشعة غاما (γ) والأشعة السينية
فوتونات عالية الطاقة. تتطلب الرصاص أو الخرسانة السميكة لإيقافها. الأكثر اختراقًا. عامل الجودة: 1.
الاختراق: عالٍ
الخطر: خطر التعرض الخارجي
النيوترونات (n)
جسيمات متعادلة من التفاعلات النووية. يمكن إيقافها بالماء، الخرسانة. عامل جودة متغير: 5-20 حسب الطاقة.
الاختراق: عالٍ جدًا
الخطر: خطر شديد، تنشط المواد
لأن تأثيرات الإشعاع تعتمد على كل من الطاقة الفيزيائية المترسبة والضرر البيولوجي الناتج، نحتاج إلى أنظمة قياس مختلفة. قد تقدم صورة الصدر بالأشعة السينية وغبار البلوتونيوم نفس الجرعة الممتصة (غراي)، ولكن الضرر البيولوجي (سيفرت) يختلف اختلافًا كبيرًا لأن جسيمات ألفا من البلوتونيوم أكثر ضررًا بـ 20 مرة لكل وحدة طاقة من الأشعة السينية.
مساعدات الذاكرة ومرجع سريع
حساب ذهني سريع
- **1 غراي = 100 راد** (جرعة ممتصة، سهلة التذكر)
- **1 سيفرت = 100 ريم** (جرعة مكافئة، نفس النمط)
- **1 كوري = 37 جيجا بكريل** (نشاط، بالضبط حسب التعريف)
- **للأشعة السينية: 1 غراي = 1 سيفرت** (عامل الجودة = 1)
- **لجسيمات ألفا: 1 غراي = 20 سيفرت** (عامل الجودة = 20، أكثر ضررًا بـ20 مرة)
- **صورة الصدر بالأشعة السينية ≈ 0.1 ملي سيفرت** (احفظ هذا المقياس)
- **الخلفية الإشعاعية السنوية ≈ 2.4 ملي سيفرت** (متوسط عالمي)
قواعد الفئات الأربع
- **الجرعة الممتصة (غراي، راد):** طاقة فيزيائية مترسبة، لا علاقة لها بالبيولوجيا
- **الجرعة المكافئة (سيفرت، ريم):** ضرر بيولوجي، تشمل عامل الجودة Q
- **النشاط (بكريل، كوري):** معدل التحلل الإشعاعي، وليس التعرض
- **التعرض (رونتجن):** وحدة قديمة، للأشعة السينية في الهواء فقط، نادرة الاستخدام
- **لا تحول أبدًا بين الفئات** بدون حسابات فيزيائية
عوامل جودة الإشعاع (Q)
- **الأشعة السينية وأشعة غاما:** Q = 1 (لذا 1 غراي = 1 سيفرت)
- **جسيمات بيتا:** Q = 1 (إلكترونات)
- **النيوترونات:** Q = 5-20 (تعتمد على الطاقة)
- **جسيمات ألفا:** Q = 20 (الأكثر ضررًا لكل غراي)
- **الأيونات الثقيلة:** Q = 20
أخطاء فادحة يجب تجنبها
- **لا تفترض أبدًا أن غراي = سيفرت** دون معرفة نوع الإشعاع (صحيح فقط للأشعة السينية/غاما)
- **لا يمكن تحويل بكريل إلى غراي** بدون بيانات النظير، والطاقة، والهندسة، والزمن، والكتلة
- **الرونتجن فقط للأشعة السينية/غاما في الهواء** — لا يعمل مع الأنسجة، ألفا، بيتا، النيوترونات
- **لا تخلط بين راد (جرعة) وراد (وحدة زاوية)** — مختلفان تمامًا!
- **النشاط (بكريل) ≠ الجرعة (غراي/سيفرت)** — النشاط العالي لا يعني جرعة عالية بدون هندسة
- **1 ملي سيفرت ≠ 1 ملي غراي** إلا إذا كان Q=1 (للأشعة السينية نعم، للنيوترونات/ألفا لا)
أمثلة تحويل سريعة
حقائق مذهلة عن الإشعاع
- تتلقى حوالي 2.4 ملي سيفرت من الإشعاع سنويًا من المصادر الطبيعية فقط—معظمها من غاز الرادون في المباني
- صورة واحدة للصدر بالأشعة السينية تعادل تناول 40 موزة من حيث جرعة الإشعاع (كلاهما ~0.1 ملي سيفرت)
- يتلقى رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية إشعاعًا أكثر بـ 60 مرة من الناس على الأرض—حوالي 150 ملي سيفرت/سنة
- دفاتر ماري كوري التي تعود لقرن من الزمان لا تزال مشعة جدًا بحيث لا يمكن التعامل معها؛ يتم تخزينها في صناديق مبطنة بالرصاص
- تدخين علبة سجائر يوميًا يعرض الرئتين لـ 160 ملي سيفرت/سنة—من البولونيوم-210 في التبغ
- أسطح الغرانيت تبعث إشعاعًا—ولكن ستحتاج إلى النوم عليها لمدة 6 سنوات لتساوي صورة صدر واحدة بالأشعة السينية
- المكان الأكثر إشعاعًا على وجه الأرض ليس تشيرنوبل—إنه منجم يورانيوم في الكونغو بمستويات تفوق المعدل الطبيعي بألف مرة
- رحلة طيران من ساحل إلى ساحل (0.04 ملي سيفرت) تعادل 4 ساعات من الإشعاع الخلفي الطبيعي
لماذا لا يمكنك التحويل بين هذه الأنواع الأربعة من الوحدات
تنقسم قياسات الإشعاع إلى أربع فئات تقيس أشياء مختلفة تمامًا. تحويل غراي إلى سيفرت، أو بكريل إلى غراي، بدون معلومات إضافية يشبه محاولة تحويل ميل في الساعة إلى درجة حرارة—لا معنى له فيزيائيًا وربما يكون خطيرًا في السياقات الطبية.
لا تحاول أبدًا إجراء هذه التحويلات في البيئات المهنية دون استشارة بروتوكولات السلامة الإشعاعية وخبراء فيزياء الصحة المؤهلين.
كميات الإشعاع الأربع
الجرعة الممتصة
الطاقة المترسبة في المادة
الوحدات: غراي (Gy)، راد، جول/كجم
كمية طاقة الإشعاع الممتصة لكل كيلوغرام من الأنسجة. فيزيائية بحتة—لا تأخذ في الاعتبار التأثيرات البيولوجية.
مثال: صورة الصدر بالأشعة السينية: 0.001 غراي (1 ملي غراي) | فحص الأشعة المقطعية: 0.01 غراي (10 ملي غراي) | الجرعة المميتة: 4-5 غراي
- 1 غراي = 100 راد
- 1 ملي غراي = 100 ملي راد
- 1 غراي = 1 جول/كجم
الجرعة المكافئة
التأثير البيولوجي على الأنسجة
الوحدات: سيفرت (Sv)، ريم
التأثير البيولوجي للإشعاع، مع الأخذ في الاعتبار الأضرار المختلفة من أنواع إشعاع ألفا، وبيتا، وغاما، والنيوترونات.
مثال: الخلفية الإشعاعية السنوية: 2.4 ملي سيفرت | صورة الصدر بالأشعة السينية: 0.1 ملي سيفرت | الحد المهني: 20 ملي سيفرت/سنة | الجرعة المميتة: 4-5 سيفرت
- 1 سيفرت = 100 ريم
- للأشعة السينية: 1 غراي = 1 سيفرت
- لجسيمات ألفا: 1 غراي = 20 سيفرت
النشاط الإشعاعي (النشاط)
معدل تحلل المادة المشعة
الوحدات: بكريل (Bq)، كوري (Ci)
عدد الذرات المشعة التي تتحلل في الثانية. يخبرك بمدى 'نشاط' المادة، وليس كمية الإشعاع التي تتلقاها.
مثال: جسم الإنسان: 4,000 بكريل | الموز: 15 بكريل | مادة التتبع لفحص PET: 400 ميجا بكريل | كاشف الدخان: 37 كيلو بكريل
- 1 كوري = 37 جيجا بكريل
- 1 ملي كوري = 37 ميجا بكريل
- 1 ميكرو كوري = 37 كيلو بكريل
التعرض
التأين في الهواء (الأشعة السينية/غاما فقط)
الوحدات: رونتجن (R)، كولوم/كجم
كمية التأين الناتجة في الهواء بواسطة الأشعة السينية أو أشعة غاما. قياس قديم، نادر الاستخدام اليوم.
مثال: صورة الصدر بالأشعة السينية: 0.4 ملي رونتجن | أشعة الأسنان: 0.1-0.3 ملي رونتجن
- 1 رونتجن = 0.000258 كولوم/كجم
- 1 رونتجن ≈ 0.01 سيفرت (تقريب تقريبي)
صيغ التحويل - كيفية تحويل وحدات الإشعاع
كل فئة من فئات الإشعاع الأربع لها صيغ تحويل خاصة بها. يمكنك التحويل فقط داخل الفئة، وليس بين الفئات أبدًا.
تحويلات الجرعة الممتصة (غراي ↔ راد)
الوحدة الأساسية: غراي (Gy) = 1 جول لكل كيلوغرام (J/kg)
| من | إلى | الصيغة | مثال |
|---|---|---|---|
| Gy | rad | راد = غراي × 100 | 0.01 غراي = 1 راد |
| rad | Gy | غراي = راد ÷ 100 | 100 راد = 1 غراي |
| Gy | mGy | ملي غراي = غراي × 1,000 | 0.001 غراي = 1 ملي غراي |
| Gy | J/kg | جول/كجم = غراي × 1 (متطابق) | 1 غراي = 1 جول/كجم |
نصيحة سريعة: تذكر: 1 غراي = 100 راد. يستخدم التصوير الطبي غالبًا الملي غراي (mGy) أو السنتي غراي (cGy = راد).
عملي: صورة الصدر بالأشعة السينية: 0.001 غراي = 1 ملي غراي = 100 ملي راد = 0.1 راد
تحويلات الجرعة المكافئة (سيفرت ↔ ريم)
الوحدة الأساسية: سيفرت (Sv) = الجرعة الممتصة (Gy) × عامل ترجيح الإشعاع (Q)
لتحويل غراي (ممتص) إلى سيفرت (مكافئ)، اضرب في Q:
| نوع الإشعاع | عامل Q | الصيغة |
|---|---|---|
| الأشعة السينية، أشعة غاما | 1 | سيفرت = غراي × 1 |
| جسيمات بيتا، إلكترونات | 1 | سيفرت = غراي × 1 |
| النيوترونات (تعتمد على الطاقة) | 5-20 | سيفرت = غراي × 5 إلى 20 |
| جسيمات ألفا | 20 | سيفرت = غراي × 20 |
| الأيونات الثقيلة | 20 | سيفرت = غراي × 20 |
| من | إلى | الصيغة | مثال |
|---|---|---|---|
| Sv | rem | ريم = سيفرت × 100 | 0.01 سيفرت = 1 ريم |
| rem | Sv | سيفرت = ريم ÷ 100 | 100 ريم = 1 سيفرت |
| Sv | mSv | ملي سيفرت = سيفرت × 1,000 | 0.001 سيفرت = 1 ملي سيفرت |
| Gy (أشعة سينية) | Sv | سيفرت = غراي × 1 (لـ Q=1) | 0.01 غراي أشعة سينية = 0.01 سيفرت |
| Gy (ألفا) | Sv | سيفرت = غراي × 20 (لـ Q=20) | 0.01 غراي ألفا = 0.2 سيفرت! |
نصيحة سريعة: تذكر: 1 سيفرت = 100 ريم. بالنسبة للأشعة السينية وأشعة غاما، 1 غراي = 1 سيفرت. بالنسبة لجسيمات ألفا، 1 غراي = 20 سيفرت!
عملي: الخلفية الإشعاعية السنوية: 2.4 ملي سيفرت = 240 ملي ريم. الحد المهني: 20 ملي سيفرت/سنة = 2 ريم/سنة.
تحويلات النشاط الإشعاعي (النشاط) (بكريل ↔ كوري)
الوحدة الأساسية: بكريل (Bq) = 1 تحلل إشعاعي في الثانية (1 dps)
| من | إلى | الصيغة | مثال |
|---|---|---|---|
| Ci | Bq | بكريل = كوري × 3.7 × 10¹⁰ | 1 كوري = 37 جيجا بكريل (بالضبط) |
| Bq | Ci | كوري = بكريل ÷ (3.7 × 10¹⁰) | 37 جيجا بكريل = 1 كوري |
| mCi | MBq | ميجا بكريل = ملي كوري × 37 | 10 ملي كوري = 370 ميجا بكريل |
| µCi | kBq | كيلو بكريل = ميكرو كوري × 37 | 1 ميكرو كوري = 37 كيلو بكريل |
| Bq | dpm | تحلل في الدقيقة = بكريل × 60 | 100 بكريل = 6,000 تحلل في الدقيقة |
نصيحة سريعة: تذكر: 1 كوري = 37 جيجا بكريل (بالضبط). 1 ملي كوري = 37 ميجا بكريل. 1 ميكرو كوري = 37 كيلو بكريل. هذه تحويلات خطية.
عملي: مادة التتبع لفحص PET: 400 ميجا بكريل ≈ 10.8 ملي كوري. كاشف الدخان: 37 كيلو بكريل = 1 ميكرو كوري.
لا يمكن تحويل بكريل إلى غراي بدون معرفة: نوع النظير، طاقة التحلل، الهندسة، التدريع، وقت التعرض، والكتلة!
تحويلات التعرض (رونتجن ↔ كولوم/كجم)
الوحدة الأساسية: كولوم لكل كيلوغرام (C/kg) - التأين في الهواء
| من | إلى | الصيغة | مثال |
|---|---|---|---|
| R | C/kg | كولوم/كجم = رونتجن × 2.58 × 10⁻⁴ | 1 رونتجن = 0.000258 كولوم/كجم |
| C/kg | R | رونتجن = كولوم/كجم ÷ (2.58 × 10⁻⁴) | 0.000258 كولوم/كجم = 1 رونتجن |
| R | mR | ملي رونتجن = رونتجن × 1,000 | 0.4 رونتجن = 400 ملي رونتجن |
| R | Gy (تقريبي في الهواء) | غراي ≈ رونتجن × 0.0087 | 1 رونتجن ≈ 0.0087 غراي في الهواء |
| R | Sv (تقدير تقريبي) | سيفرت ≈ رونتجن × 0.01 | 1 رونتجن ≈ 0.01 سيفرت (تقريبي جدًا!) |
نصيحة سريعة: الرونتجن هو فقط للأشعة السينية وأشعة غاما في الهواء. نادر الاستخدام اليوم—تم استبداله بالغراي والسيفرت.
عملي: صورة الصدر بالأشعة السينية عند الكاشف: ~0.4 ملي رونتجن. هذا يخبرنا ما إذا كان جهاز الأشعة السينية يعمل، وليس جرعة المريض!
التعرض (R) يقيس فقط التأين في الهواء. لا ينطبق على الأنسجة، أو جسيمات ألفا، أو بيتا، أو النيوترونات.
اكتشاف الإشعاع
1895 — فيلهلم رونتجن
الأشعة السينية
أثناء عمله في وقت متأخر، لاحظ رونتجن توهج شاشة فلورية عبر الغرفة على الرغم من أن أنبوب أشعة الكاثود الخاص به كان مغطى. أول صورة بالأشعة السينية: يد زوجته مع ظهور العظام وخاتم الزواج. صاحت قائلة 'لقد رأيت موتي!' فاز بأول جائزة نوبل في الفيزياء (1901).
أحدث ثورة في الطب بين عشية وضحاها. بحلول عام 1896، كان الأطباء في جميع أنحاء العالم يستخدمون الأشعة السينية لتحديد مواقع الرصاص وتثبيت العظام المكسورة.
1896 — هنري بيكريل
النشاط الإشعاعي
ترك أملاح اليورانيوم على لوحة فوتوغرافية ملفوفة في درج. بعد أيام، كانت اللوحة ضبابية—فقد بعث اليورانيوم إشعاعًا تلقائيًا! شارك جائزة نوبل عام 1903 مع الزوجين كوري. أحرق نفسه عن طريق الخطأ بحمل مواد مشعة في جيب سترته.
أثبت أن الذرات لم تكن غير قابلة للتجزئة—يمكن أن تتحلل تلقائيًا.
1898 — ماري وبيير كوري
البولونيوم والراديوم
عالجا أطنانًا من خام البتشبلند يدويًا في سقيفة باريسية باردة. اكتشفا البولونيوم (سمي على اسم بولندا) والراديوم (يتوهج باللون الأزرق في الظلام). احتفظا بقارورة راديوم بجانب سريرهما 'لأنها تبدو جميلة جدًا في الليل'. فازت ماري بجائزتي نوبل في الفيزياء والكيمياء—الشخص الوحيد الذي فاز في مجالين علميين.
أصبح الراديوم أساسًا للعلاج المبكر للسرطان. توفيت ماري عام 1934 بسبب فقر الدم اللاتنسجي الناجم عن الإشعاع. لا تزال دفاترها مشعة جدًا بحيث لا يمكن التعامل معها—يتم تخزينها في صناديق مبطنة بالرصاص.
1899 — إرنست رذرفورد
إشعاع ألفا وبيتا
اكتشف أن الإشعاع يأتي في أنواع ذات قدرات اختراق مختلفة: ألفا (يوقفها الورق)، بيتا (تخترق أبعد)، غاما (اكتشفها فيلارد عام 1900). فاز بجائزة نوبل في الكيمياء عام 1908.
أرسى الأساس لفهم التركيب النووي والمفهوم الحديث للجرعة المكافئة (سيفرت).
معايير جرعات الإشعاع
| المصدر / النشاط | الجرعة النموذجية | السياق / السلامة |
|---|---|---|
| أكل موزة واحدة | 0.0001 ملي سيفرت | جرعة الموز المكافئة (BED) من البوتاسيوم-40 |
| النوم بجوار شخص (8 ساعات) | 0.00005 ملي سيفرت | الجسم يحتوي على البوتاسيوم-40، والكربون-14 |
| أشعة سينية للأسنان | 0.005 ملي سيفرت | يوم واحد من الإشعاع الخلفي |
| ماسح الجسم في المطار | 0.0001 ملي سيفرت | أقل من موزة واحدة |
| رحلة طيران نيويورك-لوس أنجلوس (ذهابًا وإيابًا) | 0.04 ملي سيفرت | الأشعة الكونية على ارتفاعات |
| صورة الصدر بالأشعة السينية | 0.1 ملي سيفرت | 10 أيام من الخلفية الإشعاعية |
| العيش في دنفر (سنة إضافية) | 0.16 ملي سيفرت | ارتفاع عالٍ + جرانيت |
| تصوير الثدي بالأشعة | 0.4 ملي سيفرت | 7 أسابيع من الخلفية الإشعاعية |
| فحص الرأس بالأشعة المقطعية | 2 ملي سيفرت | 8 أشهر من الخلفية الإشعاعية |
| الخلفية الإشعاعية السنوية (متوسط عالمي) | 2.4 ملي سيفرت | رادون، كوني، أرضي، داخلي |
| فحص الصدر بالأشعة المقطعية | 7 ملي سيفرت | 2.3 سنة من الخلفية الإشعاعية |
| فحص البطن بالأشعة المقطعية | 10 ملي سيفرت | 3.3 سنة من الخلفية الإشعاعية = 100 صورة صدر بالأشعة السينية |
| فحص PET | 14 ملي سيفرت | 4.7 سنة من الخلفية الإشعاعية |
| الحد المهني (سنوي) | 20 ملي سيفرت | العاملون في مجال الإشعاع، بمتوسط على مدى 5 سنوات |
| تدخين 1.5 علبة/يوم (سنوي) | 160 ملي سيفرت | البولونيوم-210 في التبغ، جرعة الرئة |
| متلازمة الإشعاع الحادة | 1,000 ملي سيفرت (1 سيفرت) | غثيان، إرهاق، انخفاض في عدد كريات الدم |
| الجرعة المميتة للنصف (LD50) | 4,000-5,000 ملي سيفرت | الجرعة التي تقتل 50% من الأفراد بدون علاج |
جرعات الإشعاع في العالم الحقيقي
الإشعاع الخلفي الطبيعي (لا مفر منه)
سنوي: 2.4 ملي سيفرت/سنة (متوسط عالمي)
غاز الرادون في المباني
1.3 ملي سيفرت/سنة (54%)
يختلف 10 مرات حسب الموقع
الأشعة الكونية من الفضاء
0.3 ملي سيفرت/سنة (13%)
يزداد مع الارتفاع
الأرضي (الصخور، التربة)
0.2 ملي سيفرت/سنة (8%)
الجرانيت يبعث أكثر
الداخلي (الطعام، الماء)
0.3 ملي سيفرت/سنة (13%)
البوتاسيوم-40، الكربون-14
جرعات التصوير الطبي
| الإجراء | الجرعة | المكافئ |
|---|---|---|
| أشعة سينية للأسنان | 0.005 ملي سيفرت | يوم واحد من الخلفية الإشعاعية |
| صورة الصدر بالأشعة السينية | 0.1 ملي سيفرت | 10 أيام من الخلفية الإشعاعية |
| تصوير الثدي بالأشعة | 0.4 ملي سيفرت | 7 أسابيع من الخلفية الإشعاعية |
| فحص الرأس بالأشعة المقطعية | 2 ملي سيفرت | 8 أشهر من الخلفية الإشعاعية |
| فحص الصدر بالأشعة المقطعية | 7 ملي سيفرت | 2.3 سنة من الخلفية الإشعاعية |
| فحص البطن بالأشعة المقطعية | 10 ملي سيفرت | 3.3 سنة من الخلفية الإشعاعية |
| فحص PET | 14 ملي سيفرت | 4.7 سنة من الخلفية الإشعاعية |
| اختبار إجهاد القلب | 10-15 ملي سيفرت | 3-5 سنوات من الخلفية الإشعاعية |
مقارنات يومية
- أكل موزة واحدة0.0001 ملي سيفرت — 'جرعة الموز المكافئة' (BED)!
- النوم بجوار شخص لمدة 8 ساعات0.00005 ملي سيفرت — تحتوي الأجسام على البوتاسيوم-40، والكربون-14
- رحلة طيران نيويورك إلى لوس أنجلوس (ذهابًا وإيابًا)0.04 ملي سيفرت — الأشعة الكونية على ارتفاعات
- العيش في دنفر لمدة عام واحد+0.16 ملي سيفرت — ارتفاع عالٍ + جرانيت
- تدخين 1.5 علبة/يوم لمدة عام واحد160 ملي سيفرت — البولونيوم-210 في التبغ!
- منزل من الطوب مقابل منزل من الخشب (عام واحد)+0.07 ملي سيفرت — يحتوي الطوب على الراديوم/الثوريوم
ماذا يفعل الإشعاع بجسمك
| Dose | Effect | Details |
|---|---|---|
| 0-100 ملي سيفرت | لا توجد تأثيرات فورية | خطر الإصابة بالسرطان على المدى الطويل +0.5% لكل 100 ملي سيفرت. يتم تبرير التصوير الطبي بعناية في هذا النطاق. |
| 100-500 ملي سيفرت | تغيرات طفيفة في الدم | انخفاض يمكن اكتشافه في خلايا الدم. لا توجد أعراض. خطر الإصابة بالسرطان +2-5%. |
| 500-1,000 ملي سيفرت | إمكانية الإصابة بمتلازمة الإشعاع الخفيفة | غثيان، إرهاق. من المتوقع الشفاء التام. خطر الإصابة بالسرطان +5-10%. |
| 1-2 سيفرت | متلازمة الإشعاع | غثيان، قيء، إرهاق. انخفاض عدد كريات الدم. الشفاء محتمل مع العلاج. |
| 2-4 سيفرت | متلازمة الإشعاع الشديدة | أعراض حادة، تساقط الشعر، عدوى. تتطلب العناية المركزة. ~50% نسبة البقاء على قيد الحياة بدون علاج. |
| 4-6 سيفرت | الجرعة المميتة للنصف (LD50) | فشل نخاع العظم، نزيف، عدوى. ~10% نسبة البقاء على قيد الحياة بدون علاج، ~50% مع العلاج. |
| >6 سيفرت | عادة ما تكون قاتلة | تلف هائل في الأعضاء. الوفاة في غضون أيام إلى أسابيع حتى مع العلاج. |
ALARA: أقل ما يمكن تحقيقه بشكل معقول
الزمن
قلل وقت التعرض
اعمل بسرعة بالقرب من مصادر الإشعاع. نصف الوقت = نصف الجرعة.
المسافة
زد المسافة من المصدر
يتبع الإشعاع قانون التربيع العكسي: مضاعفة المسافة = ربع الجرعة. ابتعد!
التدريع
استخدم حواجز مناسبة
الرصاص للأشعة السينية/غاما، البلاستيك لبيتا، الورق لألفا. الخرسانة للنيوترونات.
خرافات الإشعاع مقابل الواقع
كل الإشعاع خطير
الحكم: خطأ
أنت تتعرض باستمرار للإشعاع الخلفي الطبيعي (~2.4 ملي سيفرت/سنة) دون أي ضرر. الجرعات المنخفضة من التصوير الطبي تحمل مخاطر ضئيلة، وعادة ما يبررها الفائدة التشخيصية.
العيش بالقرب من محطة نووية خطير
الحكم: خطأ
متوسط الجرعة من العيش بالقرب من محطة نووية: <0.01 ملي سيفرت/سنة. تتلقى إشعاعًا أكثر بـ 100 مرة من الخلفية الطبيعية. محطات الفحم تبعث إشعاعًا أكثر (من اليورانيوم في الفحم)!
ماسحات المطار تسبب السرطان
الحكم: خطأ
ماسحات التشتت الخلفي في المطار: <0.0001 ملي سيفرت لكل فحص. ستحتاج إلى 10,000 فحص لتساوي صورة صدر واحدة بالأشعة السينية. الرحلة نفسها تعطي إشعاعًا أكثر بـ 40 مرة.
صورة أشعة سينية واحدة ستؤذي طفلي
الحكم: مبالغ فيه
صورة أشعة سينية تشخيصية واحدة: <5 ملي سيفرت، عادة <1 ملي سيفرت. يبدأ خطر إلحاق الضرر بالجنين فوق 100 ملي سيفرت. مع ذلك، أبلغي طبيبك إذا كنت حاملاً—سيقومون بحماية البطن أو استخدام بدائل.
يمكنك تحويل غراي إلى سيفرت فقط بتغيير اسم الوحدة
الحكم: تبسيط خطير
هذا صحيح فقط بالنسبة للأشعة السينية وأشعة غاما (Q=1). بالنسبة للنيوترونات (Q=5-20) أو جسيمات ألفا (Q=20)، يجب أن تضرب في عامل الجودة Q. لا تفترض أبدًا أن Q=1 دون معرفة نوع الإشعاع!
انتشر الإشعاع من فوكوشيما/تشيرنوبل في جميع أنحاء العالم
الحكم: صحيح ولكن مهمل
صحيح أنه تم الكشف عن نظائر مشعة عالميًا، لكن الجرعات خارج مناطق الحظر كانت ضئيلة. تلقى معظم العالم أقل من 0.001 ملي سيفرت. الخلفية الطبيعية أعلى بألف مرة.
كتالوج كامل لوحدات الإشعاع
الجرعة الممتصة
| الوحدة | الرمز | الفئة | ملاحظات / الاستخدام |
|---|---|---|---|
| جراي | Gy | الجرعة الممتصة | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ملي جراي | mGy | الجرعة الممتصة | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ميكرو جراي | µGy | الجرعة الممتصة | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| نانو جراي | nGy | الجرعة الممتصة | |
| كيلو جراي | kGy | الجرعة الممتصة | |
| راد (جرعة الإشعاع الممتصة) | rad | الجرعة الممتصة | وحدة قديمة للجرعة الممتصة. 1 راد = 0.01 غراي = 10 ملي غراي. لا تزال تستخدم في الطب الأمريكي. |
| ملي راد | mrad | الجرعة الممتصة | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| كيلو راد | krad | الجرعة الممتصة | |
| جول لكل كيلوجرام | J/kg | الجرعة الممتصة | |
| إرج لكل جرام | erg/g | الجرعة الممتصة |
الجرعة المكافئة
| الوحدة | الرمز | الفئة | ملاحظات / الاستخدام |
|---|---|---|---|
| سيفرت | Sv | الجرعة المكافئة | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ملي سيفرت | mSv | الجرعة المكافئة | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ميكرو سيفرت | µSv | الجرعة المكافئة | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| نانو سيفرت | nSv | الجرعة المكافئة | |
| ريم (رونتجن المكافئ للإنسان) | rem | الجرعة المكافئة | وحدة قديمة للجرعة المكافئة. 1 ريم = 0.01 سيفرت = 10 ملي سيفرت. لا تزال تستخدم في الولايات المتحدة. |
| ملي ريم | mrem | الجرعة المكافئة | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ميكرو ريم | µrem | الجرعة المكافئة |
النشاط الإشعاعي
| الوحدة | الرمز | الفئة | ملاحظات / الاستخدام |
|---|---|---|---|
| بيكريل | Bq | النشاط الإشعاعي | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| كيلو بيكريل | kBq | النشاط الإشعاعي | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ميجا بيكريل | MBq | النشاط الإشعاعي | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| جيجا بيكريل | GBq | النشاط الإشعاعي | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| تيرا بيكريل | TBq | النشاط الإشعاعي | |
| بيتا بيكريل | PBq | النشاط الإشعاعي | |
| كوري | Ci | النشاط الإشعاعي | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ملي كوري | mCi | النشاط الإشعاعي | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ميكرو كوري | µCi | النشاط الإشعاعي | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| نانو كوري | nCi | النشاط الإشعاعي | |
| بيكو كوري | pCi | النشاط الإشعاعي | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| رذرفورد | Rd | النشاط الإشعاعي | |
| تفكك في الثانية | dps | النشاط الإشعاعي | |
| تفكك في الدقيقة | dpm | النشاط الإشعاعي |
التعرض
| الوحدة | الرمز | الفئة | ملاحظات / الاستخدام |
|---|---|---|---|
| كولوم لكل كيلوجرام | C/kg | التعرض | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ملي كولوم لكل كيلوجرام | mC/kg | التعرض | |
| ميكرو كولوم لكل كيلوجرام | µC/kg | التعرض | |
| رونتجن | R | التعرض | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ملي رونتجن | mR | التعرض | الوحدة الأكثر استخدامًا في هذه الفئة |
| ميكرو رونتجن | µR | التعرض | |
| باركر | Pk | التعرض |
أسئلة شائعة
هل يمكنني تحويل غراي إلى سيفرت؟
فقط إذا كنت تعرف نوع الإشعاع. بالنسبة للأشعة السينية وأشعة غاما: 1 غراي = 1 سيفرت (Q=1). بالنسبة لجسيمات ألفا: 1 غراي = 20 سيفرت (Q=20). بالنسبة للنيوترونات: 1 غراي = 5-20 سيفرت (تعتمد على الطاقة). لا تفترض أبدًا أن Q=1 بدون تحقق.
هل يمكنني تحويل بكريل إلى غراي أو سيفرت؟
لا، ليس مباشرة. البكريل يقيس معدل التحلل الإشعاعي (النشاط)، بينما الغراي/السيفرت يقيس الجرعة الممتصة. يتطلب التحويل: نوع النظير، طاقة التحلل، هندسة المصدر، التدريع، وقت التعرض، وكتلة الأنسجة. هذا حساب فيزيائي معقد.
لماذا هناك أربعة أنواع مختلفة من القياس؟
لأن تأثيرات الإشعاع تعتمد على عوامل متعددة: (1) الطاقة المترسبة في الأنسجة (غراي)، (2) الضرر البيولوجي من أنواع الإشعاع المختلفة (سيفرت)، (3) مدى نشاط المصدر الإشعاعي (بكريل)، (4) القياس التاريخي لتأين الهواء (رونتجن). كل منها يخدم غرضًا مختلفًا.
هل 1 ملي سيفرت خطير؟
لا. يبلغ متوسط الإشعاع الخلفي السنوي 2.4 ملي سيفرت عالميًا. صورة الصدر بالأشعة السينية تعطي 0.1 ملي سيفرت. الحدود المهنية هي 20 ملي سيفرت/سنة (بالمتوسط). تبدأ متلازمة الإشعاع الحادة عند حوالي 1,000 ملي سيفرت (1 سيفرت). تحمل التعرضات لجرعات بالملي سيفرت من التصوير الطبي مخاطر سرطان ضئيلة جدًا، وعادة ما يبررها الفائدة التشخيصية.
هل يجب أن أتجنب فحوصات الأشعة المقطعية بسبب الإشعاع؟
تنطوي فحوصات الأشعة المقطعية على جرعات أعلى (2-20 ملي سيفرت) ولكنها تنقذ الأرواح في حالات الإصابات، والسكتة الدماغية، وتشخيص السرطان. اتبع مبدأ ALARA: تأكد من أن الفحص مبرر طبيًا، اسأل عن البدائل (الموجات فوق الصوتية، الرنين المغناطيسي)، تجنب الفحوصات المكررة. تفوق الفوائد عادةً بكثير مخاطر السرطان الصغيرة.
ما الفرق بين الراد والريم؟
الراد يقيس الجرعة الممتصة (طاقة فيزيائية). الريم يقيس الجرعة المكافئة (تأثير بيولوجي). بالنسبة للأشعة السينية: 1 راد = 1 ريم. بالنسبة لجسيمات ألفا: 1 راد = 20 ريم. يأخذ الريم في الاعتبار حقيقة أن جسيمات ألفا تسبب ضررًا بيولوجيًا أكبر بـ 20 مرة لكل وحدة طاقة من الأشعة السينية.
لماذا لا أستطيع لمس دفاتر ماري كوري؟
دفاترها، ومعدات مختبرها، وأثاثها ملوثة بالراديوم-226 (عمر النصف 1,600 عام). بعد 90 عامًا، لا تزال مشعة للغاية ومخزنة في صناديق مبطنة بالرصاص. يتطلب الوصول إليها معدات واقية وقياس الجرعات. ستبقى مشعة لآلاف السنين.
هل العيش بالقرب من محطة طاقة نووية خطير؟
لا. متوسط الجرعة من العيش بالقرب من محطة نووية: <0.01 ملي سيفرت/سنة (مقاسة بأجهزة الرصد). الإشعاع الخلفي الطبيعي أعلى بـ 100-200 مرة (2.4 ملي سيفرت/سنة). محطات الفحم تبعث إشعاعًا أكثر بسبب اليورانيوم/الثوريوم في رماد الفحم. تمتلك المحطات النووية الحديثة حواجز احتواء متعددة.
دليل الأدوات الكامل
كل الأدوات البالغ عددها 71 متاحة على UNITS