• **1 Gy = 100 rad** (absorboitunut annos, helppo muistaa)
• **1 Sv = 100 rem** (ekvivalenttiannos, sama kaava)
• **1 Ci = 37 GBq** (aktiivisuus, tarkalleen määritelmän mukaan)
• **Röntgensäteille: 1 Gy = 1 Sv** (Q-kerroin = 1)
• **Alfa-hiukkasille: 1 Gy = 20 Sv** (Q-kerroin = 20, 20 kertaa vahingollisempi)
• **Keuhkokuva ≈ 0.1 mSv** (muista tämä vertailuarvo)
• **Vuotuinen taustasäteily ≈ 2.4 mSv** (maailmanlaajuinen keskiarvo)

• **Absorboitunut annos (Gy, rad):** Fyysinen energia, ei biologiaa
• **Ekvivalenttiannos (Sv, rem):** Biologinen vaurio, sisältää Q-kertoimen
• **Aktiivisuus (Bq, Ci):** Radioaktiivisen hajoamisen nopeus, ei altistus
• **Altistus (R):** Vanha yksikkö, vain röntgensäteille ilmassa, harvoin käytetty
• **Älä koskaan muunna luokkien välillä** ilman fysiikan laskelmia

• **Röntgen- ja gammasäteet:** Q = 1 (joten 1 Gy = 1 Sv)
• **Beeta-hiukkaset:** Q = 1 (elektronit)
• **Neutronit:** Q = 5-20 (energiasta riippuvainen)
• **Alfa-hiukkaset:** Q = 20 (vahingollisimpia Gy:tä kohti)
• **Raskaat ionit:** Q = 20

• **Älä koskaan oleta Gy = Sv** tietämättä säteilyn tyyppiä (tosi vain röntgen-/gammasäteille)
• **Ei voi muuntaa Bq:ta Gy:ksi** ilman tietoja isotoopista, energiasta, geometriasta, ajasta ja massasta
• **Röntgen VAIN X/gammalle ilmassa** — ei toimi kudokselle, alfalle, beetalle, neutroneille
• **Älä sekoita radia (annos) ja radia (kulmayksikkö)** — täysin eri asioita!
• **Aktiivisuus (Bq) ≠ Annos (Gy/Sv)** — suuri aktiivisuus ei tarkoita suurta annosta ilman geometriaa
• **1 mSv ≠ 1 mGy**, ellei Q=1 (röntgensäteille kyllä, neutroneille/alfalle EI)

Aineeseen varastoitunut energia

Yksiköt: Gray (Gy), rad, J/kg

Kudoksen kilogrammaa kohti absorboituneen säteilyenergian määrä. Puhtaasti fysikaalinen – ei ota huomioon biologisia vaikutuksia.

Esimerkki: Keuhkokuva: 0.001 Gy (1 mGy) | TT-kuvaus: 0.01 Gy (10 mGy) | Tappava annos: 4-5 Gy

• 1 Gy = 100 rad
• 1 mGy = 100 mrad
• 1 Gy = 1 J/kg

Biologinen vaikutus kudokseen

Yksiköt: Sievert (Sv), rem

Säteilyn biologinen vaikutus, joka ottaa huomioon eri vauriot alfa-, beeta-, gamma- ja neutronisäteilytyypeistä.

Esimerkki: Vuotuinen taustasäteily: 2.4 mSv | Keuhkokuva: 0.1 mSv | Ammatillinen raja-arvo: 20 mSv/vuosi | Tappava: 4-5 Sv

• 1 Sv = 100 rem
• Röntgensäteille: 1 Gy = 1 Sv
• Alfa-hiukkasille: 1 Gy = 20 Sv

Radioaktiivisen aineen hajoamisnopeus

Yksiköt: Becquerel (Bq), Curie (Ci)

Sekunnissa hajoavien radioaktiivisten atomien lukumäärä. Kertoo, kuinka 'radioaktiivinen' aine on, EI kuinka paljon säteilyä saat.

Esimerkki: Ihmiskeho: 4,000 Bq | Banaani: 15 Bq | PET-kuvauksen merkkiaine: 400 MBq | Palovaroitin: 37 kBq

• 1 Ci = 37 GBq
• 1 mCi = 37 MBq
• 1 µCi = 37 kBq

Ionisaatio ilmassa (vain röntgen-/gammasäteet)

Yksiköt: Röntgen (R), C/kg

Röntgen- tai gammasäteiden ilmassa tuottaman ionisaation määrä. Vanhempi mittaus, jota käytetään nykyään harvoin.

Esimerkki: Keuhkokuva: 0.4 mR | Hammasröntgen: 0.1-0.3 mR

• 1 R = 0.000258 C/kg
• 1 R ≈ 0.01 Sv (karkea arvio)

Röntgensäteet

Työskennellessään myöhään Röntgen huomasi fluoresoivan näytön hehkuvan huoneen toisella puolella, vaikka hänen katodisädeputkensa oli peitetty. Ensimmäinen röntgenkuva: hänen vaimonsa käsi, jossa näkyivät luut ja vihkisormus. Hän huudahti: 'Olen nähnyt kuolemani!' Voitti ensimmäisen fysiikan Nobel-palkinnon (1901).

Mullisti lääketieteen yhdessä yössä. Vuoteen 1896 mennessä lääkärit ympäri maailmaa käyttivät röntgensäteitä luotien paikantamiseen ja murtuneiden luiden asettamiseen.

Radioaktiivisuus

Jätti uraanisuoloja kääritylle valokuvauslevylle laatikkoon. Päiviä myöhemmin levy oli sumea – uraani säteili spontaanisti! Jakoi vuoden 1903 Nobel-palkinnon Curieiden kanssa. Poltti itsensä vahingossa kantaessaan radioaktiivisia aineita liivinsä taskussa.

Todisti, että atomit eivät olleet jakamattomia – ne saattoivat hajota spontaanisti.

Polonium ja Radium

Käsittelivät tonneittain pikivälkettä käsin kylmässä pariisilaisessa vajassa. Löysivät poloniumin (nimetty Puolan mukaan) ja radiumin (hehkuu sinisenä pimeässä). Pitäivät radium-pulloa sängyn vieressä, 'koska se näyttää niin kauniilta yöllä'. Marie voitti Nobel-palkinnot sekä fysiikassa ETTÄ kemiassa – ainoa henkilö, joka on voittanut kahdessa tieteessä.

Radiumista tuli varhaisen syöpähoidon perusta. Marie kuoli vuonna 1934 säteilyn aiheuttamaan aplastiseen anemiaan. Hänen muistikirjansa ovat edelleen liian radioaktiivisia käsiteltäviksi – niitä säilytetään lyijyvuoratuissa laatikoissa.

Alfa- ja beetasäteily

Havaitsi, että säteilyä oli eri tyyppejä, joilla oli erilainen läpäisykyky: alfa (pysähtyy paperiin), beeta (läpäisee pidemmälle), gamma (löysi Villard vuonna 1900). Voitti kemian Nobel-palkinnon vuonna 1908.

Loi perustan ydinrakenteen ymmärtämiselle ja nykyaikaiselle ekvivalenttiannoksen (sievert) käsitteelle.

Minimoi altistusaika

Työskentele nopeasti säteilylähteiden lähellä. Puolita aika = puolita annos.

Maksimoi etäisyys lähteestä

Säteily noudattaa käänteisen neliön lakia: kaksinkertaista etäisyys = ¼ annoksesta. Astu taaksepäin!

Käytä sopivia esteitä

Lyijy röntgen-/gammasäteille, muovi beetalle, paperi alfalle. Betoni neutroneille.

Tuomio: VÄÄRIN

Altistut jatkuvasti luonnolliselle taustasäteilylle (~2.4 mSv/vuosi) ilman haittaa. Lääketieteellisen kuvantamisen pienet annokset aiheuttavat vähäisiä riskejä, jotka yleensä ovat perusteltuja diagnostisen hyödyn vuoksi.

Tuomio: VÄÄRIN

Keskimääräinen annos ydinvoimalan lähellä asumisesta: <0.01 mSv/vuosi. Saat 100 kertaa enemmän säteilyä luonnollisesta taustasta. Kivihiilivoimalat päästävät enemmän säteilyä (uraanista kivihiilessä)!

Tuomio: VÄÄRIN

Lentokentän takaisinsirontaskannerit: <0.0001 mSv per skannaus. Tarvitsisit 10 000 skannausta vastaamaan yhtä keuhkokuvaa. Itse lento antaa 40 kertaa enemmän säteilyä.

Tuomio: LIIOITELTUA

Yksi diagnostinen röntgenkuva: <5 mSv, yleensä <1 mSv. Sikiön vahingoittumisen riski alkaa yli 100 mSv:stä. Ilmoita silti lääkärille, jos olet raskaana – he suojaavat vatsasi tai käyttävät vaihtoehtoja.

Tuomio: VAARALLINEN YKSINKERTAISTUS

Tosi vain röntgen- ja gammasäteille (Q=1). Neutroneille (Q=5-20) tai alfa-hiukkasille (Q=20) sinun on kerrottava Q-kertoimella. Älä koskaan oleta, että Q=1, tietämättä säteilyn tyyppiä!

Tuomio: TOTTA, MUTTA MERKITYKSETÖNTÄ

On totta, että isotooppeja havaittiin maailmanlaajuisesti, mutta annokset sulkualueiden ulkopuolella olivat pieniä. Suurin osa maailmasta sai <0.001 mSv. Luonnollinen tausta on 1000 kertaa korkeampi.

Vain jos tiedät säteilyn tyypin. Röntgensäteille ja gammasäteille: 1 Gy = 1 Sv (Q=1). Alfa-hiukkasille: 1 Gy = 20 Sv (Q=20). Neutroneille: 1 Gy = 5-20 Sv (energiasta riippuvainen). Älä koskaan oleta Q=1 ilman tarkistusta.

Ei, ei suoraan. Becquerel mittaa radioaktiivisen hajoamisen nopeutta (aktiivisuutta), kun taas Gray/sievert mittaa absorboitunutta annosta. Muuntaminen vaatii: isotoopin tyypin, hajoamisenergian, lähteen geometrian, suojauksen, altistusajan ja kudoksen massan. Tämä on monimutkainen fysiikan laskelma.

Koska säteilyn vaikutukset riippuvat useista tekijöistä: (1) Kudokseen varastoitunut energia (Gray), (2) Eri säteilytyyppien aiheuttama biologinen vaurio (sievert), (3) Kuinka radioaktiivinen lähde on (becquerel), (4) Historiallinen ilman ionisaation mittaus (röntgen). Jokainen palvelee eri tarkoitusta.

Ei. Keskimääräinen vuotuinen taustasäteily on maailmanlaajuisesti 2.4 mSv. Keuhkokuva on 0.1 mSv. Ammatilliset raja-arvot ovat 20 mSv/vuosi (keskiarvo). Akuutti säteilysairaus alkaa noin 1,000 mSv:stä (1 Sv). Yksittäiset mSv-altistukset lääketieteellisestä kuvantamisesta aiheuttavat pieniä syöpäriskejä, jotka yleensä ovat perusteltuja diagnostisen hyödyn vuoksi.

TT-kuvaukset sisältävät suurempia annoksia (2-20 mSv), mutta ne ovat hengenpelastavia traumojen, aivohalvausten ja syöpädiagnoosien yhteydessä. Noudata ALARA-periaatetta: varmista, että kuvaus on lääketieteellisesti perusteltu, kysy vaihtoehdoista (ultraääni, MRI), vältä päällekkäisiä kuvauksia. Hyödyt yleensä ylittävät selvästi pienen syöpäriskin.

Rad mittaa absorboitunutta annosta (fyysistä energiaa). Rem mittaa ekvivalenttiannosta (biologista vaikutusta). Röntgensäteille: 1 rad = 1 rem. Alfa-hiukkasille: 1 rad = 20 rem. Rem ottaa huomioon sen, että alfa-hiukkaset aiheuttavat 20 kertaa enemmän biologista vauriota energiayksikköä kohti kuin röntgensäteet.

Hänen muistikirjansa, laboratoriolaitteensa ja huonekalunsa ovat saastuneet radium-226:lla (puoliintumisaika 1 600 vuotta). 90 vuoden jälkeen ne ovat edelleen erittäin radioaktiivisia ja niitä säilytetään lyijyvuoratuissa laatikoissa. Pääsy vaatii suojavarusteita ja dosimetriaa. Ne pysyvät radioaktiivisina tuhansia vuosia.

Ei. Keskimääräinen annos ydinvoimalan lähellä asumisesta: <0.01 mSv/vuosi (mitattu monitoreilla). Luonnollinen taustasäteily on 100-200 kertaa korkeampi (2.4 mSv/vuosi). Kivihiilivoimalat päästävät enemmän säteilyä uraanin/toriumin vuoksi kivihiilituhkassa. Nykyaikaisissa ydinvoimaloissa on useita suojarakenteita.