مبدل تابش
مبدل واحدهای تشعشع: درک گری، سیورت، بکرل، کوری و رونتگن - راهنمای کامل ایمنی در برابر تشعشع
تشعشع، انرژی در حال حرکت در فضاست—از پرتوهای کیهانی که زمین را بمباران میکنند تا اشعه ایکس که به پزشکان کمک میکند تا داخل بدن شما را ببینند. درک واحدهای تشعشع برای متخصصان پزشکی، کارکنان هستهای و هر کسی که نگران ایمنی در برابر تشعشع است، حیاتی است. اما چیزی که بیشتر مردم نمیدانند این است: چهار نوع کاملاً متفاوت از اندازهگیریهای تشعشع وجود دارد و شما مطلقاً نمیتوانید بین آنها بدون اطلاعات اضافی تبدیل انجام دهید. این راهنما دوز جذبشده (گری، راد)، دوز معادل (سیورت، رم)، رادیواکتیویته (بکرل، کوری) و پرتوگیری (رونتگن) را—با فرمولهای تبدیل، مثالهای واقعی، تاریخچه شگفتانگیز و دستورالعملهای ایمنی توضیح میدهد.
تشعشع چیست؟
تشعشع، انرژی است که در فضا یا ماده حرکت میکند. میتواند به صورت امواج الکترومغناطیسی (مانند اشعه ایکس، اشعه گاما یا نور) یا ذرات (مانند ذرات آلفا، ذرات بتا یا نوترونها) باشد. هنگامی که تشعشع از ماده عبور میکند، میتواند انرژی را تهنشین کرده و باعث یونیزاسیون شود—یعنی جدا کردن الکترونها از اتمها.
انواع تشعشع یونیزان
ذرات آلفا (α)
هستههای هلیوم (۲ پروتون + ۲ نوترون). توسط کاغذ یا پوست متوقف میشوند. در صورت بلعیدن/استنشاق بسیار خطرناک هستند. ضریب Q: ۲۰.
نفوذ: پایین
خطر: خطر داخلی بالا
ذرات بتا (β)
الکترونها یا پوزیترونهای پرسرعت. توسط پلاستیک، فویل آلومینیوم متوقف میشوند. نفوذ متوسط. ضریب Q: ۱.
نفوذ: متوسط
خطر: خطر متوسط
پرتوهای گاما (γ) و اشعه ایکس
فوتونهای پرانرژی. برای متوقف کردن به سرب یا بتن ضخیم نیاز دارند. بیشترین نفوذ. ضریب Q: ۱.
نفوذ: بالا
خطر: خطر پرتوگیری خارجی
نوترونها (n)
ذرات خنثی از واکنشهای هستهای. توسط آب، بتن متوقف میشوند. ضریب Q متغیر: ۵-۲۰ بسته به انرژی.
نفوذ: بسیار بالا
خطر: خطر شدید، مواد را فعال میکند
از آنجا که اثرات تشعشع هم به انرژی فیزیکی تهنشین شده و هم به آسیب بیولوژیکی ایجاد شده بستگی دارد، ما به سیستمهای اندازهگیری متفاوتی نیاز داریم. یک رادیوگرافی قفسه سینه و گرد و غبار پلوتونیوم ممکن است دوز جذبشده یکسانی (گری) را ارائه دهند، اما آسیب بیولوژیکی (سیورت) بسیار متفاوت است زیرا ذرات آلفای پلوتونیوم به ازای هر واحد انرژی ۲۰ برابر آسیبرسانتر از اشعه ایکس هستند.
کمکهای حافظه و مرجع سریع
محاسبه ذهنی سریع
- **۱ گری = ۱۰۰ راد** (دوز جذبشده، به راحتی به خاطر سپرده میشود)
- **۱ سیورت = ۱۰۰ رم** (دوز معادل، الگوی مشابه)
- **۱ کوری = ۳۷ گیگابکرل** (فعالیت، دقیقاً طبق تعریف)
- **برای اشعه ایکس: ۱ گری = ۱ سیورت** (ضریب Q = ۱)
- **برای آلفا: ۱ گری = ۲۰ سیورت** (ضریب Q = ۲۰، ۲۰ برابر آسیبرسانتر)
- **رادیوگرافی قفسه سینه ≈ ۰.۱ میلیسیورت** (این معیار را به خاطر بسپارید)
- **تابش زمینه سالانه ≈ ۲.۴ میلیسیورت** (میانگین جهانی)
قوانین چهار دسته
- **دوز جذبشده (گری، راد):** انرژی فیزیکی تهنشین شده، بدون بیولوژی
- **دوز معادل (سیورت، رم):** آسیب بیولوژیکی، شامل ضریب Q
- **فعالیت (بکرل، کوری):** نرخ واپاشی رادیواکتیو، نه پرتوگیری
- **پرتوگیری (رونتگن):** واحد قدیمی، فقط برای اشعه ایکس در هوا، به ندرت استفاده میشود
- **هرگز بین دستهها تبدیل نکنید** بدون محاسبات فیزیکی
ضرایب کیفیت (Q) تشعشع
- **اشعه ایکس و گاما:** Q = ۱ (بنابراین ۱ گری = ۱ سیورت)
- **ذرات بتا:** Q = ۱ (الکترونها)
- **نوترونها:** Q = ۵-۲۰ (وابسته به انرژی)
- **ذرات آلفا:** Q = ۲۰ (بیشترین آسیبرسانی به ازای هر گری)
- **یونهای سنگین:** Q = ۲۰
اشتباهات حیاتی که باید از آنها اجتناب کرد
- **هرگز فرض نکنید گری = سیورت** بدون دانستن نوع تشعشع (فقط برای اشعه ایکس/گاما صادق است)
- **نمیتوان بکرل را به گری تبدیل کرد** بدون دادههای ایزوتوپ، انرژی، هندسه، زمان و جرم
- **رونتگن فقط برای اشعه ایکس/گاما در هوا است** — برای بافت، آلفا، بتا و نوترون کار نمیکند
- **راد (دوز) را با راد (واحد زاویه) اشتباه نگیرید** — کاملاً متفاوت هستند!
- **فعالیت (بکرل) ≠ دوز (گری/سیورت)** — فعالیت بالا به معنای دوز بالا بدون در نظر گرفتن هندسه نیست
- **۱ میلیسیورت ≠ ۱ میلیگری** مگر اینکه Q=۱ باشد (برای اشعه ایکس بله، برای نوترون/آلفا خیر)
مثالهای سریع تبدیل
حقایق شگفتانگیز در مورد تشعشع
- شما سالانه حدود ۲.۴ میلیسیورت تشعشع فقط از منابع طبیعی دریافت میکنید—بیشتر از گاز رادون در ساختمانها
- یک رادیوگرافی قفسه سینه از نظر دوز تشعشع معادل خوردن ۴۰ موز است (هر دو حدود ۰.۱ میلیسیورت)
- فضانوردان در ایستگاه فضایی بینالمللی ۶۰ برابر بیشتر از مردم روی زمین تشعشع دریافت میکنند—حدود ۱۵۰ میلیسیورت در سال
- دفترچههای یادداشت صدساله ماری کوری هنوز برای دست زدن بیش از حد رادیواکتیو هستند؛ آنها در جعبههای سربی نگهداری میشوند
- کشیدن یک پاکت سیگار در روز، ریهها را در معرض ۱۶۰ میلیسیورت در سال قرار میدهد—از پلونیوم-۲۱۰ در تنباکو
- کانترهای گرانیتی تشعشع ساطع میکنند—اما برای دریافت معادل یک رادیوگرافی قفسه سینه باید ۶ سال روی آنها بخوابید
- رادیواکتیوترین مکان روی زمین چرنوبیل نیست—بلکه یک معدن اورانیوم در کنگو با سطوح ۱,۰۰۰ برابر حالت عادی است
- یک پرواز از ساحلی به ساحل دیگر (۰.۰۴ میلیسیورت) معادل ۴ ساعت تابش زمینه عادی است
چرا نمیتوانید بین این چهار نوع واحد تبدیل انجام دهید
اندازهگیریهای تشعشع به چهار دسته تقسیم میشوند که چیزهای کاملاً متفاوتی را اندازهگیری میکنند. تبدیل گری به سیورت، یا بکرل به گری، بدون اطلاعات اضافی، مانند تلاش برای تبدیل مایل بر ساعت به دما است—از نظر فیزیکی بیمعنی و در زمینههای پزشکی بالقوه خطرناک است.
هرگز این تبدیلها را در محیطهای حرفهای بدون مشورت با پروتکلهای ایمنی تشعشع و فیزیکدانان بهداشت واجد شرایط انجام ندهید.
چهار کمیت تشعشع
دوز جذبشده
انرژی تهنشین شده در ماده
واحدها: گری (Gy)، راد، J/kg
مقدار انرژی تشعشع جذبشده به ازای هر کیلوگرم بافت. کاملاً فیزیکی—اثرات بیولوژیکی را در نظر نمیگیرد.
مثال: رادیوگرافی قفسه سینه: ۰.۰۰۱ گری (۱ میلیگری) | سیتی اسکن: ۰.۰۱ گری (۱۰ میلیگری) | دوز کشنده: ۴-۵ گری
- ۱ گری = ۱۰۰ راد
- ۱ میلیگری = ۱۰۰ میلیراد
- ۱ گری = ۱ ژول/کیلوگرم
دوز معادل
اثر بیولوژیکی بر بافت
واحدها: سیورت (Sv)، رم
اثر بیولوژیکی تشعشع، با در نظر گرفتن آسیبهای متفاوت ناشی از انواع تشعشع آلفا، بتا، گاما و نوترون.
مثال: تابش زمینه سالانه: ۲.۴ میلیسیورت | رادیوگرافی قفسه سینه: ۰.۱ میلیسیورت | حد شغلی: ۲۰ میلیسیورت در سال | کشنده: ۴-۵ سیورت
- ۱ سیورت = ۱۰۰ رم
- برای اشعه ایکس: ۱ گری = ۱ سیورت
- برای ذرات آلفا: ۱ گری = ۲۰ سیورت
رادیواکتیویته (فعالیت)
نرخ واپاشی ماده رادیواکتیو
واحدها: بکرل (Bq)، کوری (Ci)
تعداد اتمهای رادیواکتیو که در هر ثانیه واپاشی میکنند. به شما میگوید که ماده چقدر 'رادیواکتیو' است، نه اینکه چقدر تشعشع دریافت میکنید.
مثال: بدن انسان: ۴,۰۰۰ بکرل | موز: ۱۵ بکرل | ردیاب اسکن PET: ۴۰۰ مگابکرل | آشکارساز دود: ۳۷ کیلوبکرل
- ۱ کوری = ۳۷ گیگابکرل
- ۱ میلیکوری = ۳۷ مگابکرل
- ۱ میکروکوری = ۳۷ کیلوبکرل
پرتوگیری
یونیزاسیون در هوا (فقط اشعه ایکس/گاما)
واحدها: رونتگن (R)، C/kg
مقدار یونیزاسیون تولید شده در هوا توسط اشعه ایکس یا گاما. اندازهگیری قدیمیتر که امروزه به ندرت استفاده میشود.
مثال: رادیوگرافی قفسه سینه: ۰.۴ میلیرونتگن | رادیوگرافی دندان: ۰.۱-۰.۳ میلیرونتگن
- ۱ رونتگن = ۰.۰۰۰۲۵۸ کولن/کیلوگرم
- ۱ رونتگن ≈ ۰.۰۱ سیورت (تقریب تقریبی)
فرمولهای تبدیل - چگونه واحدهای تشعشع را تبدیل کنیم
هر یک از چهار دسته تشعشع فرمولهای تبدیل خاص خود را دارند. شما فقط میتوانید در یک دسته تبدیل انجام دهید، هرگز بین دستهها.
تبدیلهای دوز جذبشده (گری ↔ راد)
واحد پایه: گری (Gy) = ۱ ژول بر کیلوگرم (J/kg)
| از | به | فرمول | مثال |
|---|---|---|---|
| Gy | rad | راد = گری × ۱۰۰ | ۰.۰۱ گری = ۱ راد |
| rad | Gy | گری = راد ÷ ۱۰۰ | ۱۰۰ راد = ۱ گری |
| Gy | mGy | میلیگری = گری × ۱,۰۰۰ | ۰.۰۰۱ گری = ۱ میلیگری |
| Gy | J/kg | ژول/کیلوگرم = گری × ۱ (یکسان) | ۱ گری = ۱ ژول/کیلوگرم |
نکته سریع: به یاد داشته باشید: ۱ گری = ۱۰۰ راد. تصویربرداری پزشکی اغلب از میلیگری (mGy) یا سانتیگری (cGy = راد) استفاده میکند.
کاربردی: رادیوگرافی قفسه سینه: ۰.۰۰۱ گری = ۱ میلیگری = ۱۰۰ میلیراد = ۰.۱ راد
تبدیلهای دوز معادل (سیورت ↔ رم)
واحد پایه: سیورت (Sv) = دوز جذبشده (Gy) × ضریب وزنی تشعشع (Q)
برای تبدیل گری (جذبشده) به سیورت (معادل)، در Q ضرب کنید:
| نوع تشعشع | ضریب Q | فرمول |
|---|---|---|
| اشعه ایکس، اشعه گاما | ۱ | سیورت = گری × ۱ |
| ذرات بتا، الکترونها | ۱ | سیورت = گری × ۱ |
| نوترونها (بسته به انرژی) | ۵-۲۰ | سیورت = گری × ۵ تا ۲۰ |
| ذرات آلفا | ۲۰ | سیورت = گری × ۲۰ |
| یونهای سنگین | ۲۰ | سیورت = گری × ۲۰ |
| از | به | فرمول | مثال |
|---|---|---|---|
| Sv | rem | رم = سیورت × ۱۰۰ | ۰.۰۱ سیورت = ۱ رم |
| rem | Sv | سیورت = رم ÷ ۱۰۰ | ۱۰۰ رم = ۱ سیورت |
| Sv | mSv | میلیسیورت = سیورت × ۱,۰۰۰ | ۰.۰۰۱ سیورت = ۱ میلیسیورت |
| Gy (اشعه ایکس) | Sv | سیورت = گری × ۱ (برای Q=۱) | ۰.۰۱ گری اشعه ایکس = ۰.۰۱ سیورت |
| Gy (آلفا) | Sv | سیورت = گری × ۲۰ (برای Q=۲۰) | ۰.۰۱ گری آلفا = ۰.۲ سیورت! |
نکته سریع: به یاد داشته باشید: ۱ سیورت = ۱۰۰ رم. برای اشعه ایکس و گاما، ۱ گری = ۱ سیورت. برای ذرات آلفا، ۱ گری = ۲۰ سیورت!
کاربردی: تابش زمینه سالانه: ۲.۴ میلیسیورت = ۲۴۰ میلیرم. حد شغلی: ۲۰ میلیسیورت در سال = ۲ رم در سال.
تبدیلهای رادیواکتیویته (فعالیت) (بکرل ↔ کوری)
واحد پایه: بکرل (Bq) = ۱ واپاشی رادیواکتیو در ثانیه (۱ dps)
| از | به | فرمول | مثال |
|---|---|---|---|
| Ci | Bq | بکرل = کوری × ۳.۷ × ۱۰¹⁰ | ۱ کوری = ۳۷ گیگابکرل (دقیقاً) |
| Bq | Ci | کوری = بکرل ÷ (۳.۷ × ۱۰¹⁰) | ۳۷ گیگابکرل = ۱ کوری |
| mCi | MBq | مگابکرل = میلیکوری × ۳۷ | ۱۰ میلیکوری = ۳۷۰ مگابکرل |
| µCi | kBq | کیلوبکرل = میکروکوری × ۳۷ | ۱ میکروکوری = ۳۷ کیلوبکرل |
| Bq | dpm | واپاشی در دقیقه = بکرل × ۶۰ | ۱۰۰ بکرل = ۶,۰۰۰ واپاشی در دقیقه |
نکته سریع: به یاد داشته باشید: ۱ کوری = ۳۷ گیگابکرل (دقیقاً). ۱ میلیکوری = ۳۷ مگابکرل. ۱ میکروکوری = ۳۷ کیلوبکرل. اینها تبدیلهای خطی هستند.
کاربردی: ردیاب اسکن PET: ۴۰۰ مگابکرل ≈ ۱۰.۸ میلیکوری. آشکارساز دود: ۳۷ کیلوبکرل = ۱ میکروکوری.
نمیتوان بکرل را به گری تبدیل کرد بدون دانستن: نوع ایزوتوپ، انرژی واپاشی، هندسه، حفاظ، زمان پرتوگیری و جرم!
تبدیلهای پرتوگیری (رونتگن ↔ کولن/کیلوگرم)
واحد پایه: کولن بر کیلوگرم (C/kg) - یونیزاسیون در هوا
| از | به | فرمول | مثال |
|---|---|---|---|
| R | C/kg | کولن/کیلوگرم = رونتگن × ۲.۵۸ × ۱۰⁻⁴ | ۱ رونتگن = ۰.۰۰۰۲۵۸ کولن/کیلوگرم |
| C/kg | R | رونتگن = کولن/کیلوگرم ÷ (۲.۵۸ × ۱۰⁻⁴) | ۰.۰۰۰۲۵۸ کولن/کیلوگرم = ۱ رونتگن |
| R | mR | میلیرونتگن = رونتگن × ۱,۰۰۰ | ۰.۴ رونتگن = ۴۰۰ میلیرونتگن |
| R | Gy (تقریباً در هوا) | گری ≈ رونتگن × ۰.۰۰۸۷ | ۱ رونتگن ≈ ۰.۰۰۸۷ گری در هوا |
| R | Sv (تخمین تقریبی) | سیورت ≈ رونتگن × ۰.۰۱ | ۱ رونتگن ≈ ۰.۰۱ سیورت (بسیار تقریبی!) |
نکته سریع: رونتگن فقط برای اشعه ایکس و گاما در هوا است. امروزه به ندرت استفاده میشود—جایگزین شده با گری و سیورت.
کاربردی: رادیوگرافی قفسه سینه در آشکارساز: ~۰.۴ میلیرونتگن. این نشان میدهد که دستگاه اشعه ایکس کار میکند، نه دوز بیمار!
پرتوگیری (R) فقط یونیزاسیون در هوا را اندازهگیری میکند. برای بافت، آلفا، بتا یا نوترونها کاربرد ندارد.
کشف تشعشع
۱۸۹۵ — ویلهلم رونتگن
اشعه ایکس
رونتگن هنگام کار تا دیروقت، متوجه شد که یک صفحه فلورسنت در آن سوی اتاق میدرخشد، با وجود اینکه لوله پرتوی کاتدی او پوشیده بود. اولین تصویر اشعه ایکس: دست همسرش با استخوانها و حلقه ازدواج قابل مشاهده. او فریاد زد «من مرگم را دیدم!» او اولین جایزه نوبل فیزیک (۱۹۰۱) را برد.
پزشکی را یک شبه متحول کرد. تا سال ۱۸۹۶، پزشکان در سراسر جهان از اشعه ایکس برای یافتن گلولهها و ترمیم استخوانهای شکسته استفاده میکردند.
۱۸۹۶ — هانری بکرل
رادیواکتیویته
او نمکهای اورانیوم را روی یک صفحه عکاسی پیچیده شده در یک کشو گذاشت. چند روز بعد، صفحه تار شده بود—اورانیوم به طور خود به خود تشعشع ساطع کرده بود! او جایزه نوبل ۱۹۰۳ را با کوریها تقسیم کرد. او به طور تصادفی با حمل مواد رادیواکتیو در جیب جلیقهاش، خود را سوزاند.
ثابت کرد که اتمها غیرقابل تقسیم نیستند—آنها میتوانند به طور خود به خود واپاشی کنند.
۱۸۹۸ — ماری و پیر کوری
پلونیوم و رادیوم
آنها تنها سنگ معدن اورانیوم را با دست در یک آلونک سرد در پاریس فرآوری کردند. آنها پلونیوم (به نام لهستان) و رادیوم (که در تاریکی به رنگ آبی میدرخشد) را کشف کردند. آنها یک ویال رادیوم را کنار تخت خود نگه میداشتند «چون شبها خیلی زیبا به نظر میرسد.» ماری جوایز نوبل فیزیک و شیمی را برد—تنها فردی که در دو علم برنده شده است.
رادیوم به پایه و اساس درمان اولیه سرطان تبدیل شد. ماری در سال ۱۹۳۴ بر اثر کمخونی آپلاستیک ناشی از تشعشع درگذشت. دفترچههای یادداشت او هنوز برای دست زدن بیش از حد رادیواکتیو هستند—آنها در جعبههای سربی نگهداری میشوند.
۱۸۹۹ — ارنست رادرفورد
تشعشع آلفا و بتا
کشف کرد که تشعشع در انواعی با قابلیتهای نفوذ متفاوت وجود دارد: آلفا (توسط کاغذ متوقف میشود)، بتا (بیشتر نفوذ میکند)، گاما (در سال ۱۹۰۰ توسط ویلارد کشف شد). او در سال ۱۹۰۸ جایزه نوبل شیمی را برد.
پایههای درک ساختار هستهای و مفهوم مدرن دوز معادل (سیورت) را بنا نهاد.
معیارهای دوز تشعشع
| منبع / فعالیت | دوز معمول | زمینه / ایمنی |
|---|---|---|
| خوردن یک موز | ۰.۰۰۰۱ میلیسیورت | دوز معادل موز (BED) از پتاسیم-۴۰ |
| خوابیدن کنار کسی (۸ ساعت) | ۰.۰۰۰۰۵ میلیسیورت | بدن حاوی پتاسیم-۴۰، کربن-۱۴ است |
| رادیوگرافی دندان | ۰.۰۰۵ میلیسیورت | ۱ روز تابش زمینه |
| اسکنر بدن فرودگاه | ۰.۰۰۰۱ میلیسیورت | کمتر از یک موز |
| پرواز نیویورک-لسآنجلس (رفت و برگشت) | ۰.۰۴ میلیسیورت | پرتوهای کیهانی در ارتفاع |
| رادیوگرافی قفسه سینه | ۰.۱ میلیسیورت | ۱۰ روز تابش زمینه |
| زندگی در دنور (۱ سال اضافی) | ۰.۱۶ میلیسیورت | ارتفاع زیاد + گرانیت |
| ماموگرافی | ۰.۴ میلیسیورت | ۷ هفته تابش زمینه |
| سیتی اسکن سر | ۲ میلیسیورت | ۸ ماه تابش زمینه |
| تابش زمینه سالانه (میانگین جهانی) | ۲.۴ میلیسیورت | رادون، کیهانی، زمینی، داخلی |
| سیتی اسکن قفسه سینه | ۷ میلیسیورت | ۲.۳ سال تابش زمینه |
| سیتی اسکن شکم | ۱۰ میلیسیورت | ۳.۳ سال تابش زمینه = ۱۰۰ رادیوگرافی قفسه سینه |
| اسکن PET | ۱۴ میلیسیورت | ۴.۷ سال تابش زمینه |
| حد شغلی (سالانه) | ۲۰ میلیسیورت | کارکنان پرتوی، میانگین طی ۵ سال |
| کشیدن ۱.۵ پاکت سیگار در روز (سالانه) | ۱۶۰ میلیسیورت | پلونیوم-۲۱۰ در تنباکو، دوز ریه |
| بیماری حاد تشعشع | ۱,۰۰۰ میلیسیورت (۱ سیورت) | تهوع، خستگی، کاهش شمارش سلولهای خونی |
| LD50 (۵۰٪ کشنده) | ۴,۰۰۰-۵,۰۰۰ میلیسیورت | دوز کشنده برای ۵۰٪ افراد بدون درمان |
دوزهای واقعی تشعشع
تابش زمینه طبیعی (اجتنابناپذیر)
سالانه: ۲.۴ میلیسیورت در سال (میانگین جهانی)
گاز رادون در ساختمانها
۱.۳ میلیسیورت در سال (۵۴٪)
بسته به مکان تا ۱۰ برابر متغیر است
پرتوهای کیهانی از فضا
۰.۳ میلیسیورت در سال (۱۳٪)
با افزایش ارتفاع افزایش مییابد
زمینی (صخرهها، خاک)
۰.۲ میلیسیورت در سال (۸٪)
گرانیت بیشتر ساطع میکند
داخلی (غذا، آب)
۰.۳ میلیسیورت در سال (۱۳٪)
پتاسیم-۴۰، کربن-۱۴
دوزهای تصویربرداری پزشکی
| رویه | دوز | معادل |
|---|---|---|
| رادیوگرافی دندان | ۰.۰۰۵ میلیسیورت | ۱ روز تابش زمینه |
| رادیوگرافی قفسه سینه | ۰.۱ میلیسیورت | ۱۰ روز تابش زمینه |
| ماموگرافی | ۰.۴ میلیسیورت | ۷ هفته تابش زمینه |
| سیتی اسکن سر | ۲ میلیسیورت | ۸ ماه تابش زمینه |
| سیتی اسکن قفسه سینه | ۷ میلیسیورت | ۲.۳ سال تابش زمینه |
| سیتی اسکن شکم | ۱۰ میلیسیورت | ۳.۳ سال تابش زمینه |
| اسکن PET | ۱۴ میلیسیورت | ۴.۷ سال تابش زمینه |
| تست استرس قلبی | ۱۰-۱۵ میلیسیورت | ۳-۵ سال تابش زمینه |
مقایسههای روزمره
- خوردن یک موز۰.۰۰۰۱ میلیسیورت — 'دوز معادل موز' (BED)!
- خوابیدن کنار کسی به مدت ۸ ساعت۰.۰۰۰۰۵ میلیسیورت — بدنها حاوی پتاسیم-۴۰، کربن-۱۴ هستند
- پرواز نیویورک به لسآنجلس (رفت و برگشت)۰.۰۴ میلیسیورت — پرتوهای کیهانی در ارتفاع
- زندگی در دنور به مدت ۱ سال+۰.۱۶ میلیسیورت — ارتفاع زیاد + گرانیت
- کشیدن ۱.۵ پاکت سیگار در روز به مدت ۱ سال۱۶۰ میلیسیورت — پلونیوم-۲۱۰ در تنباکو!
- خانه آجری در مقابل خانه چوبی (۱ سال)+۰.۰۷ میلیسیورت — آجر حاوی رادیوم/توریوم است
تشعشع با بدن شما چه میکند
| Dose | Effect | Details |
|---|---|---|
| ۰-۱۰۰ میلیسیورت | بدون اثرات فوری | خطر سرطان درازمدت +۰.۵٪ به ازای هر ۱۰۰ میلیسیورت. تصویربرداری پزشکی در این محدوده با دقت توجیه میشود. |
| ۱۰۰-۵۰۰ میلیسیورت | تغییرات جزئی در خون | کاهش قابل تشخیص در سلولهای خونی. بدون علائم. خطر سرطان +۲-۵٪. |
| ۵۰۰-۱,۰۰۰ میلیسیورت | احتمال بیماری خفیف تشعشع | تهوع، خستگی. بهبودی کامل انتظار میرود. خطر سرطان +۵-۱۰٪. |
| ۱-۲ سیورت | بیماری تشعشع | تهوع، استفراغ، خستگی. شمارش سلولهای خونی کاهش مییابد. بهبودی با درمان محتمل است. |
| ۲-۴ سیورت | بیماری شدید تشعشع | علائم شدید، ریزش مو، عفونتها. نیاز به مراقبتهای ویژه دارد. حدود ۵۰٪ بقا بدون درمان. |
| ۴-۶ سیورت | LD50 (دوز کشنده ۵۰٪) | نارسایی مغز استخوان، خونریزی، عفونتها. حدود ۱۰٪ بقا بدون درمان، حدود ۵۰٪ با درمان. |
| >۶ سیورت | معمولاً کشنده | آسیب گسترده به اعضا. مرگ در عرض چند روز تا چند هفته حتی با درمان. |
ALARA: تا حد ممکن پایین به طور معقول
زمان
زمان پرتوگیری را به حداقل برسانید
نزدیک منابع تشعشع سریع کار کنید. نصف کردن زمان = نصف کردن دوز.
فاصله
فاصله از منبع را به حداکثر برسانید
تشعشع از قانون مربع معکوس پیروی میکند: دو برابر کردن فاصله = ¼ دوز. عقب بروید!
حفاظ
از موانع مناسب استفاده کنید
سرب برای اشعه ایکس/گاما، پلاستیک برای بتا، کاغذ برای آلفا. بتن برای نوترونها.
افسانههای تشعشع در مقابل واقعیت
همه تشعشعات خطرناک هستند
حکم: نادرست
شما دائماً در معرض تابش زمینه طبیعی (حدود ۲.۴ میلیسیورت در سال) بدون هیچ آسیبی قرار دارید. دوزهای پایین از تصویربرداری پزشکی خطرات ناچیزی دارند که معمولاً با فایده تشخیصی توجیه میشوند.
زندگی در نزدیکی نیروگاه هستهای خطرناک است
حکم: نادرست
دوز متوسط از زندگی در نزدیکی نیروگاه هستهای: کمتر از ۰.۰۱ میلیسیورت در سال. شما ۱۰۰ برابر بیشتر از تابش زمینه طبیعی تشعشع دریافت میکنید. نیروگاههای زغالسنگ تشعشع بیشتری ساطع میکنند (از اورانیوم در زغالسنگ)!
اسکنرهای فرودگاه باعث سرطان میشوند
حکم: نادرست
اسکنرهای پسپراکندگی فرودگاه: کمتر از ۰.۰۰۰۱ میلیسیورت در هر اسکن. برای معادل یک رادیوگرافی قفسه سینه به ۱۰,۰۰۰ اسکن نیاز دارید. خود پرواز ۴۰ برابر بیشتر تشعشع دارد.
یک اشعه ایکس به کودک من آسیب میرساند
حکم: اغراقآمیز
یک رادیوگرافی تشخیصی تکی: کمتر از ۵ میلیسیورت، معمولاً کمتر از ۱ میلیسیورت. خطر آسیب به جنین از بالای ۱۰۰ میلیسیورت شروع میشود. با این حال، اگر باردار هستید به پزشک خود اطلاع دهید—آنها شکم شما را محافظت میکنند یا از جایگزینها استفاده میکنند.
میتوانید گری را فقط با تغییر نام واحد به سیورت تبدیل کنید
حکم: سادهسازی خطرناک
فقط برای اشعه ایکس و گاما (Q=۱) صادق است. برای نوترونها (Q=۵-۲۰) یا ذرات آلفا (Q=۲۰)، باید در ضریب Q ضرب کنید. هرگز بدون دانستن نوع تشعشع، Q=۱ فرض نکنید!
تشعشع از فوکوشیما/چرنوبیل در سراسر جهان پخش شد
حکم: درست اما ناچیز
درست است که ایزوتوپها در سطح جهانی شناسایی شدند، اما دوزها خارج از مناطق ممنوعه ناچیز بودند. بیشتر جهان کمتر از ۰.۰۰۱ میلیسیورت دریافت کردند. تابش زمینه طبیعی ۱۰۰۰ برابر بیشتر است.
کاتالوگ کامل واحدهای تشعشع
دوز جذبی
| واحد | نماد | دسته | یادداشتها / کاربرد |
|---|---|---|---|
| گری | Gy | دوز جذبی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میلیگری | mGy | دوز جذبی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میکروگری | µGy | دوز جذبی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| نانوگری | nGy | دوز جذبی | |
| کیلوگری | kGy | دوز جذبی | |
| راد (دوز جذب شده تابش) | rad | دوز جذبی | واحد قدیمی دوز جذبشده. ۱ راد = ۰.۰۱ گری = ۱۰ میلیگری. هنوز در پزشکی آمریکا استفاده میشود. |
| میلیراد | mrad | دوز جذبی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| کیلوراد | krad | دوز جذبی | |
| ژول بر کیلوگرم | J/kg | دوز جذبی | |
| ارگ بر گرم | erg/g | دوز جذبی |
دوز معادل
| واحد | نماد | دسته | یادداشتها / کاربرد |
|---|---|---|---|
| سیورت | Sv | دوز معادل | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میلیسیورت | mSv | دوز معادل | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میکروسivert | µSv | دوز معادل | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| نانوسیورت | nSv | دوز معادل | |
| رم (معادل رونتگن در انسان) | rem | دوز معادل | واحد قدیمی دوز معادل. ۱ رم = ۰.۰۱ سیورت = ۱۰ میلیسیورت. هنوز در آمریکا استفاده میشود. |
| میلیرم | mrem | دوز معادل | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میکرورم | µrem | دوز معادل |
پرتوزایی
| واحد | نماد | دسته | یادداشتها / کاربرد |
|---|---|---|---|
| بکرل | Bq | پرتوزایی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| کیلوبکرل | kBq | پرتوزایی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| مگابکرل | MBq | پرتوزایی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| گیگابکرل | GBq | پرتوزایی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| ترابکرل | TBq | پرتوزایی | |
| پتابکرل | PBq | پرتوزایی | |
| کوری | Ci | پرتوزایی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میلیکوری | mCi | پرتوزایی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میکروکوری | µCi | پرتوزایی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| نانوکوری | nCi | پرتوزایی | |
| پیکوکوری | pCi | پرتوزایی | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| رادرفورد | Rd | پرتوزایی | |
| واپاشی در ثانیه | dps | پرتوزایی | |
| واپاشی در دقیقه | dpm | پرتوزایی |
قرارگیری در معرض تابش
| واحد | نماد | دسته | یادداشتها / کاربرد |
|---|---|---|---|
| کولن بر کیلوگرم | C/kg | قرارگیری در معرض تابش | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میلیکولن بر کیلوگرم | mC/kg | قرارگیری در معرض تابش | |
| میکروکولن بر کیلوگرم | µC/kg | قرارگیری در معرض تابش | |
| رونتگن | R | قرارگیری در معرض تابش | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میلیرونتگن | mR | قرارگیری در معرض تابش | رایجترین واحد مورد استفاده در این دسته |
| میکرورونتگن | µR | قرارگیری در معرض تابش | |
| پارکر | Pk | قرارگیری در معرض تابش |
سوالات متداول
آیا میتوانم گری را به سیورت تبدیل کنم؟
فقط اگر نوع تشعشع را بدانید. برای اشعه ایکس و گاما: ۱ گری = ۱ سیورت (Q=۱). برای ذرات آلفا: ۱ گری = ۲۰ سیورت (Q=۲۰). برای نوترونها: ۱ گری = ۵-۲۰ سیورت (وابسته به انرژی). هرگز بدون تأیید، Q=۱ فرض نکنید.
آیا میتوانم بکرل را به گری یا سیورت تبدیل کنم؟
خیر، مستقیماً نه. بکرل نرخ واپاشی رادیواکتیو (فعالیت) را اندازهگیری میکند، در حالی که گری/سیورت دوز جذبشده را اندازهگیری میکنند. تبدیل نیازمند: نوع ایزوتوپ، انرژی واپاشی، هندسه منبع، حفاظ، زمان پرتوگیری و جرم بافت است. این یک محاسبه فیزیکی پیچیده است.
چرا چهار نوع اندازهگیری متفاوت وجود دارد؟
زیرا اثرات تشعشع به عوامل متعددی بستگی دارد: (۱) انرژی تهنشین شده در بافت (گری)، (۲) آسیب بیولوژیکی ناشی از انواع مختلف تشعشع (سیورت)، (۳) چقدر منبع رادیواکتیو است (بکرل)، (۴) اندازهگیری تاریخی یونیزاسیون هوا (رونتگن). هر کدام هدف متفاوتی را دنبال میکنند.
آیا ۱ میلیسیورت خطرناک است؟
خیر. میانگین تابش زمینه سالانه در سطح جهان ۲.۴ میلیسیورت است. رادیوگرافی قفسه سینه ۰.۱ میلیسیورت است. حدود شغلی ۲۰ میلیسیورت در سال (میانگین) است. بیماری حاد تشعشع در حدود ۱,۰۰۰ میلیسیورت (۱ سیورت) شروع میشود. پرتوگیریهای تکی میلیسیورتی از تصویربرداری پزشکی، خطرات بسیار ناچیز سرطان را به همراه دارند که معمولاً با فایده تشخیصی توجیه میشوند.
آیا باید به دلیل تشعشع از سیتی اسکن اجتناب کنم؟
سیتی اسکنها دوزهای بالاتری (۲-۲۰ میلیسیورت) دارند اما برای تروما، سکته مغزی و تشخیص سرطان نجاتبخش هستند. از اصل ALARA پیروی کنید: اطمینان حاصل کنید که اسکن از نظر پزشکی توجیهپذیر است، در مورد جایگزینها (سونوگرافی، MRI) سؤال کنید، از اسکنهای تکراری خودداری کنید. مزایا معمولاً بسیار بیشتر از خطر ناچیز سرطان است.
تفاوت بین راد و رم چیست؟
راد دوز جذبشده (انرژی فیزیکی) را اندازهگیری میکند. رم دوز معادل (اثر بیولوژیکی) را اندازهگیری میکند. برای اشعه ایکس: ۱ راد = ۱ رم. برای ذرات آلفا: ۱ راد = ۲۰ رم. رم این واقعیت را در نظر میگیرد که ذرات آلفا به ازای هر واحد انرژی ۲۰ برابر بیشتر از اشعه ایکس آسیب بیولوژیکی وارد میکنند.
چرا نمیتوانم به دفترچههای ماری کوری دست بزنم؟
دفترچهها، تجهیزات آزمایشگاهی و مبلمان او با رادیوم-۲۲۶ (نیمهعمر ۱,۶۰۰ سال) آلوده شدهاند. پس از ۹۰ سال، آنها هنوز بسیار رادیواکتیو هستند و در جعبههای سربی نگهداری میشوند. دسترسی به آنها نیازمند تجهیزات حفاظتی و دوزیمتری است. آنها برای هزاران سال رادیواکتیو باقی خواهند ماند.
آیا زندگی در نزدیکی یک نیروگاه هستهای خطرناک است؟
خیر. دوز متوسط ناشی از زندگی در نزدیکی نیروگاه هستهای: کمتر از ۰.۰۱ میلیسیورت در سال (اندازهگیری شده توسط مانیتورها). تابش زمینه طبیعی ۱۰۰-۲۰۰ برابر بیشتر است (۲.۴ میلیسیورت در سال). نیروگاههای زغالسنگ به دلیل وجود اورانیوم/توریوم در خاکستر زغالسنگ، تشعشع بیشتری منتشر میکنند. نیروگاههای هستهای مدرن دارای چندین مانع مهارکننده هستند.
فهرست کامل ابزارها
همه 71 ابزار موجود در UNITS