ตัวแปลงรังสี
ตัวแปลงหน่วยรังสี: ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเกรย์, ซีเวิร์ต, เบ็กเคอเรล, คูรี และเรินต์เกน - คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับความปลอดภัยจากรังสี
รังสีคือพลังงานที่เดินทางผ่านอวกาศ—ตั้งแต่รังสีคอสมิกที่ถล่มโลก ไปจนถึงรังสีเอกซ์ที่ช่วยให้แพทย์มองเห็นภายในร่างกายของคุณ การทำความเข้าใจหน่วยรังสีมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ ผู้ปฏิบัติงานด้านนิวเคลียร์ และทุกคนที่กังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยจากรังสี แต่สิ่งที่คนส่วนใหญ่ไม่รู้คือ: มีการวัดรังสีที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงสี่ประเภท และคุณไม่สามารถแปลงค่าระหว่างกันได้อย่างแน่นอนหากไม่มีข้อมูลเพิ่มเติม คู่มือนี้จะอธิบายถึงปริมาณรังสีดูดกลืน (เกรย์, แร็ด), ปริมาณรังสีสมมูล (ซีเวิร์ต, เรม), กัมมันตภาพรังสี (เบ็กเคอเรล, คูรี) และการรับรังสี (เรินต์เกน)—พร้อมด้วยสูตรการแปลง, ตัวอย่างจากโลกแห่งความเป็นจริง, ประวัติศาสตร์ที่น่าสนใจ และแนวทางความปลอดภัย.
รังสีคืออะไร?
รังสีคือพลังงานที่เดินทางผ่านอวกาศหรือสสาร อาจเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น รังสีเอกซ์, รังสีแกมมา หรือแสง) หรืออนุภาค (เช่น อนุภาคแอลฟา, อนุภาคบีตา หรือนิวตรอน) เมื่อรังสีผ่านสสาร มันสามารถสะสมพลังงานและทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน—การปลดปล่อยอิเล็กตรอนออกจากอะตอม
ประเภทของรังสีไอออไนซิ่ง
อนุภาคแอลฟา (α)
นิวเคลียสของฮีเลียม (2 โปรตอน + 2 นิวตรอน) หยุดได้ด้วยกระดาษหรือผิวหนัง อันตรายมากหากกลืนหรือหายใจเข้าไป ตัวคูณ Q: 20
การทะลุ: ต่ำ
อันตราย: อันตรายภายในสูง
อนุภาคบีตา (β)
อิเล็กตรอนหรือโพซิตรอนความเร็วสูง หยุดได้ด้วยพลาสติก, ฟอยล์อลูมิเนียม การทะลุทะลวงปานกลาง ตัวคูณ Q: 1
การทะลุ: ปานกลาง
อันตราย: อันตรายปานกลาง
รังสีแกมมา (γ) และรังสีเอกซ์
โฟตอนพลังงานสูง ต้องใช้ตะกั่วหรือคอนกรีตหนาในการหยุด ทะลุทะลวงได้มากที่สุด ตัวคูณ Q: 1
การทะลุ: สูง
อันตราย: อันตรายจากการได้รับรังสีภายนอก
นิวตรอน (n)
อนุภาคที่เป็นกลางจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ หยุดได้ด้วยน้ำ, คอนกรีต ตัวคูณ Q ผันแปร: 5-20 ขึ้นอยู่กับพลังงาน
การทะลุ: สูงมาก
อันตราย: อันตรายร้ายแรง, ทำให้วัสดุเกิดกัมมันตภาพรังสี
เนื่องจากผลกระทบของรังสีขึ้นอยู่กับทั้งพลังงานทางกายภาพที่สะสมและความเสียหายทางชีวภาพที่เกิดขึ้น เราจึงต้องการระบบการวัดที่แตกต่างกัน การเอ็กซเรย์ทรวงอกและฝุ่นพลูโตเนียมอาจให้ปริมาณรังสีดูดกลืนเท่ากัน (เกรย์) แต่ความเสียหายทางชีวภาพ (ซีเวิร์ต) จะแตกต่างกันอย่างมาก เนื่องจากอนุภาคแอลฟาจากพลูโตเนียมมีความเสียหายมากกว่ารังสีเอกซ์ถึง 20 เท่าต่อหน่วยพลังงาน
เครื่องช่วยจำและข้อมูลอ้างอิงฉบับย่อ
การคำนวณในใจอย่างรวดเร็ว
- **1 Gy = 100 rad** (ปริมาณรังสีดูดกลืน, จำง่าย)
- **1 Sv = 100 rem** (ปริมาณรังสีสมมูล, รูปแบบเดียวกัน)
- **1 Ci = 37 GBq** (กิจกรรม, ตามคำจำกัดความเป๊ะ)
- **สำหรับรังสีเอกซ์: 1 Gy = 1 Sv** (ตัวคูณคุณภาพ Q = 1)
- **สำหรับแอลฟา: 1 Gy = 20 Sv** (ตัวคูณคุณภาพ Q = 20, เป็นอันตรายมากกว่า 20 เท่า)
- **เอ็กซเรย์ทรวงอก ≈ 0.1 mSv** (จำค่ามาตรฐานนี้ไว้)
- **รังสีพื้นหลังประจำปี ≈ 2.4 mSv** (ค่าเฉลี่ยทั่วโลก)
กฎสี่หมวดหมู่
- **ปริมาณรังสีดูดกลืน (Gy, rad):** พลังงานทางกายภาพที่สะสม, ไม่มีชีววิทยา
- **ปริมาณรังสีสมมูล (Sv, rem):** ความเสียหายทางชีวภาพ, รวมตัวคูณคุณภาพ Q
- **กิจกรรม (Bq, Ci):** อัตราการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี, ไม่ใช่การรับรังสี
- **การรับรังสี (R):** หน่วยเก่า, เฉพาะรังสีเอกซ์ในอากาศ, ไม่ค่อยใช้
- **ห้ามแปลงข้ามหมวดหมู่โดยเด็ดขาด** หากไม่มีการคำนวณทางฟิสิกส์
ตัวคูณคุณภาพ (Q) ของรังสี
- **รังสีเอกซ์และแกมมา:** Q = 1 (ดังนั้น 1 Gy = 1 Sv)
- **อนุภาคบีตา:** Q = 1 (อิเล็กตรอน)
- **นิวตรอน:** Q = 5-20 (ขึ้นอยู่กับพลังงาน)
- **อนุภาคแอลฟา:** Q = 20 (เป็นอันตรายที่สุดต่อ Gy)
- **ไอออนหนัก:** Q = 20
ข้อผิดพลาดร้ายแรงที่ควรหลีกเลี่ยง
- **อย่าสันนิษฐานว่า Gy = Sv** โดยไม่ทราบชนิดของรังสี (เป็นจริงสำหรับรังสีเอกซ์/แกมมาเท่านั้น)
- **ไม่สามารถแปลง Bq เป็น Gy ได้** หากไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับไอโซโทป, พลังงาน, รูปทรงเรขาคณิต, เวลา, มวล
- **เรินต์เกนใช้เฉพาะสำหรับ X/แกมมาในอากาศเท่านั้น** — ไม่สามารถใช้กับเนื้อเยื่อ, แอลฟา, บีตา, นิวตรอน
- **อย่าสับสนระหว่าง rad (ปริมาณรังสี) กับ rad (หน่วยของมุม)** — แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง!
- **กิจกรรม (Bq) ≠ ปริมาณรังสี (Gy/Sv)** — กิจกรรมสูงไม่ได้หมายความว่าปริมาณรังสีจะสูงเสมอไปหากไม่มีรูปทรงเรขาคณิต
- **1 mSv ≠ 1 mGy** ยกเว้นกรณีที่ Q=1 (สำหรับรังสีเอกซ์ ใช่, สำหรับนิวตรอน/แอลฟา ไม่)
ตัวอย่างการแปลงอย่างรวดเร็ว
ข้อเท็จจริงน่าทึ่งเกี่ยวกับรังสี
- คุณได้รับรังสีประมาณ 2.4 mSv ต่อปีจากแหล่งธรรมชาติเท่านั้น—ส่วนใหญ่มาจากก๊าซเรดอนในอาคาร
- การเอ็กซเรย์ทรวงอกครั้งเดียวเท่ากับการกินกล้วย 40 ลูกในแง่ของปริมาณรังสี (ทั้งสองประมาณ 0.1 mSv)
- นักบินอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติได้รับรังสีมากกว่าคนบนโลก 60 เท่า—ประมาณ 150 mSv/ปี
- สมุดบันทึกอายุร้อยปีของมารี คูรี ยังคงมีกัมมันตภาพรังสีสูงเกินกว่าจะจับต้องได้; ถูกเก็บไว้ในกล่องที่บุด้วยตะกั่ว
- การสูบบุหรี่วันละซองทำให้ปอดได้รับรังสี 160 mSv/ปี—จากพอโลเนียม-210 ในยาสูบ
- เคาน์เตอร์หินแกรนิตปล่อยรังสี—แต่คุณจะต้องนอนบนนั้นเป็นเวลา 6 ปีจึงจะเทียบเท่ากับการเอ็กซเรย์ทรวงอกหนึ่งครั้ง
- สถานที่ที่มีกัมมันตภาพรังสีมากที่สุดในโลกไม่ใช่เชอร์โนบิล—แต่เป็นเหมืองยูเรเนียมในคองโกที่มีระดับสูงกว่าปกติ 1,000 เท่า
- การบินข้ามทวีป (0.04 mSv) เทียบเท่ากับรังสีพื้นหลังปกติ 4 ชั่วโมง
ทำไมคุณจึงไม่สามารถแปลงค่าระหว่างหน่วยทั้งสี่ประเภทนี้ได้
การวัดรังสีแบ่งออกเป็นสี่หมวดหมู่ที่วัดสิ่งที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง การแปลงเกรย์เป็นซีเวิร์ต หรือเบ็กเคอเรลเป็นเกรย์ โดยไม่มีข้อมูลเพิ่มเติม เปรียบเสมือนการพยายามแปลงไมล์ต่อชั่วโมงเป็นอุณหภูมิ—ซึ่งไม่มีความหมายทางฟิสิกส์และอาจเป็นอันตรายในบริบททางการแพทย์
อย่าพยายามทำการแปลงค่าเหล่านี้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นมืออาชีพโดยไม่ปรึกษาขั้นตอนความปลอดภัยจากรังสีและนักฟิสิกส์สุขภาพผู้ทรงคุณวุฒิ
ปริมาณรังสีสี่ประการ
ปริมาณรังสีดูดกลืน
พลังงานที่สะสมในสสาร
หน่วย: เกรย์ (Gy), แร็ด, J/kg
ปริมาณพลังงานรังสีที่ถูกดูดซับต่อกิโลกรัมของเนื้อเยื่อ เป็นเรื่องทางกายภาพล้วนๆ—ไม่คำนึงถึงผลกระทบทางชีวภาพ
ตัวอย่าง: เอ็กซเรย์ทรวงอก: 0.001 Gy (1 mGy) | ซีทีสแกน: 0.01 Gy (10 mGy) | ปริมาณรังสีที่ทำให้เสียชีวิต: 4-5 Gy
- 1 Gy = 100 rad
- 1 mGy = 100 mrad
- 1 Gy = 1 J/kg
ปริมาณรังสีสมมูล
ผลกระทบทางชีวภาพต่อเนื้อเยื่อ
หน่วย: ซีเวิร์ต (Sv), เรม
ผลกระทบทางชีวภาพของรังสี โดยคำนึงถึงความเสียหายที่แตกต่างกันจากรังสีแอลฟา, บีตา, แกมมา และนิวตรอน
ตัวอย่าง: รังสีพื้นหลังประจำปี: 2.4 mSv | เอ็กซเรย์ทรวงอก: 0.1 mSv | ขีดจำกัดทางอาชีพ: 20 mSv/ปี | ปริมาณที่ทำให้เสียชีวิต: 4-5 Sv
- 1 Sv = 100 rem
- สำหรับรังสีเอกซ์: 1 Gy = 1 Sv
- สำหรับอนุภาคแอลฟา: 1 Gy = 20 Sv
กัมมันตภาพรังสี (กิจกรรม)
อัตราการสลายตัวของวัสดุกัมมันตรังสี
หน่วย: เบ็กเคอเรล (Bq), คูรี (Ci)
จำนวนอะตอมกัมมันตรังสีที่สลายตัวต่อวินาที บอกให้คุณทราบว่าวัสดุนั้นมี 'กัมมันตภาพรังสี' มากเพียงใด ไม่ใช่ปริมาณรังสีที่คุณได้รับ
ตัวอย่าง: ร่างกายมนุษย์: 4,000 Bq | กล้วย: 15 Bq | สารติดตามในสแกน PET: 400 MBq | เครื่องตรวจจับควัน: 37 kBq
- 1 Ci = 37 GBq
- 1 mCi = 37 MBq
- 1 µCi = 37 kBq
การรับรังสี
การแตกตัวเป็นไอออนในอากาศ (เฉพาะรังสีเอกซ์/แกมมา)
หน่วย: เรินต์เกน (R), C/kg
ปริมาณการแตกตัวเป็นไอออนที่เกิดขึ้นในอากาศโดยรังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมา เป็นการวัดที่เก่ากว่าและไม่ค่อยได้ใช้ในปัจจุบัน
ตัวอย่าง: เอ็กซเรย์ทรวงอก: 0.4 mR | เอ็กซเรย์ฟัน: 0.1-0.3 mR
- 1 R = 0.000258 C/kg
- 1 R ≈ 0.01 Sv (ค่าประมาณคร่าวๆ)
สูตรการแปลงค่า - วิธีการแปลงหน่วยรังสี
แต่ละหมวดหมู่ของรังสีทั้งสี่มีสูตรการแปลงค่าของตัวเอง คุณสามารถแปลงค่าได้เฉพาะภายในหมวดหมู่เท่านั้น ไม่สามารถแปลงข้ามหมวดหมู่ได้
การแปลงปริมาณรังสีดูดกลืน (เกรย์ ↔ แร็ด)
หน่วยพื้นฐาน: เกรย์ (Gy) = 1 จูลต่อกิโลกรัม (J/kg)
| จาก | เป็น | สูตร | ตัวอย่าง |
|---|---|---|---|
| Gy | rad | rad = Gy × 100 | 0.01 Gy = 1 rad |
| rad | Gy | Gy = rad ÷ 100 | 100 rad = 1 Gy |
| Gy | mGy | mGy = Gy × 1,000 | 0.001 Gy = 1 mGy |
| Gy | J/kg | J/kg = Gy × 1 (เหมือนกัน) | 1 Gy = 1 J/kg |
เคล็ดลับด่วน: จำไว้ว่า: 1 Gy = 100 rad การถ่ายภาพทางการแพทย์มักใช้มิลลิเกรย์ (mGy) หรือเซนติเกรย์ (cGy = rad)
ใช้งานจริง: เอ็กซเรย์ทรวงอก: 0.001 Gy = 1 mGy = 100 mrad = 0.1 rad
การแปลงปริมาณรังสีสมมูล (ซีเวิร์ต ↔ เรม)
หน่วยพื้นฐาน: ซีเวิร์ต (Sv) = ปริมาณรังสีดูดกลืน (Gy) × ตัวคูณถ่วงน้ำหนักรังสี (Q)
ในการแปลงเกรย์ (ดูดกลืน) เป็นซีเวิร์ต (สมมูล), ให้คูณด้วย Q:
| ประเภทรังสี | ค่า Q | สูตร |
|---|---|---|
| รังสีเอกซ์, รังสีแกมมา | 1 | Sv = Gy × 1 |
| อนุภาคบีตา, อิเล็กตรอน | 1 | Sv = Gy × 1 |
| นิวตรอน (ขึ้นอยู่กับพลังงาน) | 5-20 | Sv = Gy × 5 ถึง 20 |
| อนุภาคแอลฟา | 20 | Sv = Gy × 20 |
| ไอออนหนัก | 20 | Sv = Gy × 20 |
| จาก | เป็น | สูตร | ตัวอย่าง |
|---|---|---|---|
| Sv | rem | rem = Sv × 100 | 0.01 Sv = 1 rem |
| rem | Sv | Sv = rem ÷ 100 | 100 rem = 1 Sv |
| Sv | mSv | mSv = Sv × 1,000 | 0.001 Sv = 1 mSv |
| Gy (รังสีเอกซ์) | Sv | Sv = Gy × 1 (สำหรับ Q=1) | 0.01 Gy รังสีเอกซ์ = 0.01 Sv |
| Gy (แอลฟา) | Sv | Sv = Gy × 20 (สำหรับ Q=20) | 0.01 Gy แอลฟา = 0.2 Sv! |
เคล็ดลับด่วน: จำไว้ว่า: 1 Sv = 100 rem สำหรับรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา, 1 Gy = 1 Sv สำหรับอนุภาคแอลฟา, 1 Gy = 20 Sv!
ใช้งานจริง: รังสีพื้นหลังประจำปี: 2.4 mSv = 240 mrem ขีดจำกัดทางอาชีพ: 20 mSv/ปี = 2 rem/ปี
การแปลงกัมมันตภาพรังสี (กิจกรรม) (เบ็กเคอเรล ↔ คูรี)
หน่วยพื้นฐาน: เบ็กเคอเรล (Bq) = 1 การสลายตัวของสารกัมมันตรังสีต่อวินาที (1 dps)
| จาก | เป็น | สูตร | ตัวอย่าง |
|---|---|---|---|
| Ci | Bq | Bq = Ci × 3.7 × 10¹⁰ | 1 Ci = 37 GBq (แม่นยำ) |
| Bq | Ci | Ci = Bq ÷ (3.7 × 10¹⁰) | 37 GBq = 1 Ci |
| mCi | MBq | MBq = mCi × 37 | 10 mCi = 370 MBq |
| µCi | kBq | kBq = µCi × 37 | 1 µCi = 37 kBq |
| Bq | dpm | dpm = Bq × 60 | 100 Bq = 6,000 dpm |
เคล็ดลับด่วน: จำไว้ว่า: 1 Ci = 37 GBq (แม่นยำ) 1 mCi = 37 MBq 1 µCi = 37 kBq นี่คือการแปลงค่าแบบเชิงเส้น
ใช้งานจริง: สารติดตามในสแกน PET: 400 MBq ≈ 10.8 mCi เครื่องตรวจจับควัน: 37 kBq = 1 µCi
ไม่สามารถแปลง Bq เป็น Gy ได้โดยไม่ทราบ: ชนิดไอโซโทป, พลังงานการสลายตัว, รูปทรงเรขาคณิต, การป้องกัน, เวลาที่ได้รับรังสี และมวล!
การแปลงการรับรังสี (เรินต์เกน ↔ C/kg)
หน่วยพื้นฐาน: คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม (C/kg) - การแตกตัวเป็นไอออนในอากาศ
| จาก | เป็น | สูตร | ตัวอย่าง |
|---|---|---|---|
| R | C/kg | C/kg = R × 2.58 × 10⁻⁴ | 1 R = 0.000258 C/kg |
| C/kg | R | R = C/kg ÷ (2.58 × 10⁻⁴) | 0.000258 C/kg = 1 R |
| R | mR | mR = R × 1,000 | 0.4 R = 400 mR |
| R | Gy (ประมาณในอากาศ) | Gy ≈ R × 0.0087 | 1 R ≈ 0.0087 Gy ในอากาศ |
| R | Sv (ค่าประมาณคร่าวๆ) | Sv ≈ R × 0.01 | 1 R ≈ 0.01 Sv (คร่าวๆ มาก!) |
เคล็ดลับด่วน: เรินต์เกนใช้เฉพาะสำหรับรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาในอากาศเท่านั้น ไม่ค่อยได้ใช้ในปัจจุบัน—ถูกแทนที่ด้วย Gy และ Sv
ใช้งานจริง: เอ็กซเรย์ทรวงอกที่เครื่องตรวจจับ: ~0.4 mR สิ่งนี้บอกได้ว่าเครื่องเอ็กซเรย์ทำงานหรือไม่, ไม่ใช่ปริมาณรังสีของผู้ป่วย!
การรับรังสี (R) วัดเฉพาะการแตกตัวเป็นไอออนในอากาศ ไม่สามารถใช้กับเนื้อเยื่อ, อนุภาคแอลฟา, บีตา หรือนิวตรอน
การค้นพบรังสี
1895 — วิลเฮล์ม เรินต์เกน
รังสีเอกซ์
ขณะทำงานดึก, เรินต์เกนสังเกตเห็นหน้าจอเรืองแสงสว่างขึ้นทั่วห้องแม้ว่าหลอดรังสีแคโทดของเขาจะถูกปิดอยู่ ภาพเอ็กซเรย์แรก: มือของภรรยาของเขาพร้อมกระดูกและแหวนแต่งงานที่มองเห็นได้ เธออุทานว่า 'ฉันเห็นความตายของฉันแล้ว!' เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เป็นคนแรก (1901)
ปฏิวัติวงการแพทย์ในชั่วข้ามคืน ภายในปี 1896, แพทย์ทั่วโลกใช้รังสีเอกซ์เพื่อค้นหากระสุนและจัดกระดูกที่หัก
1896 — อองรี เบ็กเคอเรล
กัมมันตภาพรังสี
ทิ้งเกลือยูเรเนียมไว้บนแผ่นฟิล์มถ่ายรูปที่ห่อไว้ในลิ้นชัก หลายวันต่อมา, แผ่นฟิล์มเกิดฝ้า—ยูเรเนียมปล่อยรังสีออกมาเอง! เขาได้รับรางวัลโนเบลร่วมกับครอบครัวคูรีในปี 1903 เขาถูกไฟไหม้โดยบังเอิญจากการพกพาสารกัมมันตรังสีในกระเป๋าเสื้อกั๊ก
พิสูจน์ว่าอะตอมไม่ได้เป็นสิ่งที่แบ่งแยกไม่ได้—พวกมันสามารถสลายตัวได้เอง
1898 — มารีและปิแอร์ คูรี
พอโลเนียมและเรเดียม
พวกเขาแปรรูปแร่พิตช์เบลนด์หลายตันด้วยมือในโรงเก็บของที่หนาวเย็นในปารีส พวกเขาค้นพบพอโลเนียม (ตั้งชื่อตามประเทศโปแลนด์) และเรเดียม (เรืองแสงสีฟ้าในที่มืด) พวกเขาเก็บขวดเรเดียมไว้ข้างเตียง 'เพราะมันดูสวยงามมากในตอนกลางคืน' มารีได้รับรางวัลโนเบลทั้งในสาขาฟิสิกส์และเคมี—เป็นบุคคลเดียวที่ได้รับรางวัลในสองสาขาวิทยาศาสตร์
เรเดียมกลายเป็นพื้นฐานของการรักษามะเร็งในยุคแรก มารีเสียชีวิตในปี 1934 จากโรคโลหิตจางชนิด aplastic ที่เกิดจากรังสี สมุดบันทึกของเธอยังคงมีกัมมันตภาพรังสีสูงเกินกว่าจะจับต้องได้—ถูกเก็บไว้ในกล่องที่บุด้วยตะกั่ว
1899 — เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด
รังสีแอลฟาและบีตา
ค้นพบว่ารังสีมีหลายประเภทที่มีความสามารถในการทะลุทะลวงแตกต่างกัน: แอลฟา (หยุดได้ด้วยกระดาษ), บีตา (ทะลุทะลวงได้ไกลกว่า), แกมมา (ค้นพบในปี 1900 โดยวิลลาร์ด) เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 1908
วางรากฐานความเข้าใจโครงสร้างนิวเคลียร์และแนวคิดสมัยใหม่ของปริมาณรังสีสมมูล (ซีเวิร์ต)
ค่ามาตรฐานปริมาณรังสี
| แหล่งที่มา / กิจกรรม | ปริมาณรังสีโดยทั่วไป | บริบท / ความปลอดภัย |
|---|---|---|
| กินกล้วยหนึ่งลูก | 0.0001 mSv | ปริมาณรังสีสมมูลกล้วย (BED) จาก K-40 |
| นอนข้างคนอื่น (8 ชั่วโมง) | 0.00005 mSv | ร่างกายมี K-40, C-14 |
| เอ็กซเรย์ฟัน | 0.005 mSv | รังสีพื้นหลัง 1 วัน |
| เครื่องสแกนร่างกายในสนามบิน | 0.0001 mSv | น้อยกว่ากล้วยหนึ่งลูก |
| เที่ยวบินนิวยอร์ก-ลอสแอนเจลิส (ไป-กลับ) | 0.04 mSv | รังสีคอสมิกที่ระดับความสูง |
| เอ็กซเรย์ทรวงอก | 0.1 mSv | รังสีพื้นหลัง 10 วัน |
| อาศัยอยู่ในเดนเวอร์ (เพิ่ม 1 ปี) | 0.16 mSv | ระดับความสูง + หินแกรนิต |
| แมมโมแกรม | 0.4 mSv | รังสีพื้นหลัง 7 สัปดาห์ |
| ซีทีสแกนศีรษะ | 2 mSv | รังสีพื้นหลัง 8 เดือน |
| รังสีพื้นหลังประจำปี (ค่าเฉลี่ยทั่วโลก) | 2.4 mSv | เรดอน, คอสมิก, ภาคพื้นดิน, ภายใน |
| ซีทีสแกนทรวงอก | 7 mSv | รังสีพื้นหลัง 2.3 ปี |
| ซีทีสแกนช่องท้อง | 10 mSv | รังสีพื้นหลัง 3.3 ปี = เอ็กซเรย์ทรวงอก 100 ครั้ง |
| สแกน PET | 14 mSv | รังสีพื้นหลัง 4.7 ปี |
| ขีดจำกัดทางอาชีพ (ประจำปี) | 20 mSv | ผู้ปฏิบัติงานด้านรังสี, เฉลี่ย 5 ปี |
| สูบบุหรี่ 1.5 ซอง/วัน (ประจำปี) | 160 mSv | พอโลเนียม-210 ในยาสูบ, ปริมาณรังสีที่ปอด |
| อาการป่วยจากรังสีเฉียบพลัน | 1,000 mSv (1 Sv) | คลื่นไส้, อ่อนเพลีย, จำนวนเม็ดเลือดลดลง |
| LD50 (เสียชีวิต 50%) | 4,000-5,000 mSv | ปริมาณรังสีที่ทำให้เสียชีวิต 50% โดยไม่ได้รับการรักษา |
ปริมาณรังสีในโลกแห่งความจริง
รังสีพื้นหลังตามธรรมชาติ (หลีกเลี่ยงไม่ได้)
รายปี: 2.4 mSv/ปี (ค่าเฉลี่ยทั่วโลก)
ก๊าซเรดอนในอาคาร
1.3 mSv/ปี (54%)
แตกต่างกัน 10 เท่าตามสถานที่
รังสีคอสมิกจากอวกาศ
0.3 mSv/ปี (13%)
เพิ่มขึ้นตามระดับความสูง
จากพื้นดิน (หิน, ดิน)
0.2 mSv/ปี (8%)
หินแกรนิตปล่อยรังสีมากกว่า
ภายใน (อาหาร, น้ำ)
0.3 mSv/ปี (13%)
โพแทสเซียม-40, คาร์บอน-14
ปริมาณรังสีจากการถ่ายภาพทางการแพทย์
| ขั้นตอน | ปริมาณ | ค่าเทียบเท่า |
|---|---|---|
| เอ็กซเรย์ฟัน | 0.005 mSv | รังสีพื้นหลัง 1 วัน |
| เอ็กซเรย์ทรวงอก | 0.1 mSv | รังสีพื้นหลัง 10 วัน |
| แมมโมแกรม | 0.4 mSv | รังสีพื้นหลัง 7 สัปดาห์ |
| ซีทีสแกนศีรษะ | 2 mSv | รังสีพื้นหลัง 8 เดือน |
| ซีทีสแกนทรวงอก | 7 mSv | รังสีพื้นหลัง 2.3 ปี |
| ซีทีสแกนช่องท้อง | 10 mSv | รังสีพื้นหลัง 3.3 ปี |
| สแกน PET | 14 mSv | รังสีพื้นหลัง 4.7 ปี |
| การทดสอบความเครียดของหัวใจ | 10-15 mSv | รังสีพื้นหลัง 3-5 ปี |
การเปรียบเทียบประจำวัน
- กินกล้วยหนึ่งลูก0.0001 mSv — 'ปริมาณรังสีสมมูลกล้วย' (BED)!
- นอนข้างคนอื่น 8 ชั่วโมง0.00005 mSv — ร่างกายมี K-40, C-14
- เที่ยวบินนิวยอร์ก-ลอสแอนเจลิส (ไป-กลับ)0.04 mSv — รังสีคอสมิกที่ระดับความสูง
- อาศัยอยู่ในเดนเวอร์ 1 ปี+0.16 mSv — ระดับความสูง + หินแกรนิต
- สูบบุหรี่ 1.5 ซอง/วัน 1 ปี160 mSv — พอโลเนียม-210 ในยาสูบ!
- บ้านอิฐเทียบกับบ้านไม้ (1 ปี)+0.07 mSv — อิฐมีเรเดียม/ทอเรียม
รังสีทำอะไรกับร่างกายของคุณ
| Dose | Effect | Details |
|---|---|---|
| 0-100 mSv | ไม่มีผลกระทบทันที | ความเสี่ยงมะเร็งระยะยาว +0.5% ต่อ 100 mSv การถ่ายภาพทางการแพทย์ได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบในช่วงนี้ |
| 100-500 mSv | การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในเลือด | การลดลงที่ตรวจพบได้ของเซลล์เม็ดเลือด ไม่มีอาการ ความเสี่ยงมะเร็ง +2-5% |
| 500-1,000 mSv | อาจเกิดอาการป่วยจากรังสีเล็กน้อย | คลื่นไส้, อ่อนเพลีย คาดว่าจะฟื้นตัวเต็มที่ ความเสี่ยงมะเร็ง +5-10% |
| 1-2 Sv | อาการป่วยจากรังสี | คลื่นไส้, อาเจียน, อ่อนเพลีย จำนวนเม็ดเลือดลดลง มีแนวโน้มที่จะฟื้นตัวด้วยการรักษา |
| 2-4 Sv | อาการป่วยจากรังสีรุนแรง | อาการรุนแรง, ผมร่วง, การติดเชื้อ ต้องการการดูแลอย่างเข้มข้น ~50% อัตราการรอดชีวิตโดยไม่มีการรักษา |
| 4-6 Sv | LD50 (ปริมาณรังสีที่ทำให้เสียชีวิต 50%) | ไขกระดูกล้มเหลว, เลือดออก, การติดเชื้อ ~10% อัตราการรอดชีวิตโดยไม่มีการรักษา, ~50% ด้วยการรักษา |
| >6 Sv | โดยปกติจะเสียชีวิต | ความเสียหายต่ออวัยวะอย่างรุนแรง เสียชีวิตภายในไม่กี่วันถึงสัปดาห์แม้จะได้รับการรักษา |
ALARA: ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้อย่างสมเหตุสมผล
เวลา
ลดเวลาในการได้รับรังสี
ทำงานอย่างรวดเร็วใกล้แหล่งกำเนิดรังสี ลดเวลาลงครึ่งหนึ่ง = ลดปริมาณรังสีลงครึ่งหนึ่ง
ระยะทาง
เพิ่มระยะห่างจากแหล่งกำเนิด
รังสีเป็นไปตามกฎกำลังสองผกผัน: เพิ่มระยะห่างเป็นสองเท่า = ปริมาณรังสีลดลงเหลือ ¼ ถอยห่าง!
การป้องกัน
ใช้วัสดุป้องกันที่เหมาะสม
ตะกั่วสำหรับรังสีเอกซ์/แกมมา, พลาสติกสำหรับบีตา, กระดาษสำหรับแอลฟา คอนกรีตสำหรับนิวตรอน
ตำนานรังสี vs. ความจริง
รังสีทุกชนิดเป็นอันตราย
คำตัดสิน: ไม่จริง
คุณได้รับรังสีพื้นหลังตามธรรมชาติ (~2.4 mSv/ปี) ตลอดเวลาโดยไม่มีอันตราย ปริมาณรังสีต่ำจากการถ่ายภาพทางการแพทย์มีความเสี่ยงน้อย, ซึ่งโดยปกติแล้วถือว่าคุ้มค่ากับประโยชน์ในการวินิจฉัย
การอาศัยอยู่ใกล้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นอันตราย
คำตัดสิน: ไม่จริง
ปริมาณรังสีโดยเฉลี่ยจากการอาศัยอยู่ใกล้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์: <0.01 mSv/ปี คุณได้รับรังสีจากธรรมชาติมากกว่า 100 เท่า โรงไฟฟ้าถ่านหินปล่อยรังสีมากกว่า (จากยูเรเนียมในถ่านหิน)!
เครื่องสแกนในสนามบินทำให้เกิดมะเร็ง
คำตัดสิน: ไม่จริง
เครื่องสแกนแบบ backscatter ในสนามบิน: <0.0001 mSv ต่อการสแกน คุณจะต้องสแกน 10,000 ครั้งจึงจะเทียบเท่ากับการเอ็กซเรย์ทรวงอกหนึ่งครั้ง การบินเองให้รังสีมากกว่า 40 เท่า
การเอ็กซเรย์หนึ่งครั้งจะทำร้ายลูกของฉัน
คำตัดสิน: เกินจริง
การเอ็กซเรย์วินิจฉัยครั้งเดียว: <5 mSv, โดยปกติ <1 mSv ความเสี่ยงต่ออันตรายต่อทารกในครรภ์เริ่มที่มากกว่า 100 mSv อย่างไรก็ตาม, แจ้งให้แพทย์ทราบหากคุณตั้งครรภ์—พวกเขาจะป้องกันท้องของคุณหรือใช้วิธีอื่น
คุณสามารถแปลง Gy เป็น Sv ได้เพียงแค่เปลี่ยนชื่อหน่วย
คำตัดสิน: การทำให้ง่ายเกินไปที่อันตราย
เป็นจริงเฉพาะสำหรับรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา (Q=1) สำหรับนิวตรอน (Q=5-20) หรืออนุภาคแอลฟา (Q=20), คุณต้องคูณด้วยตัวคูณ Q อย่าสันนิษฐานว่า Q=1 โดยไม่ทราบชนิดของรังสี!
รังสีจากฟุกุชิมะ/เชอร์โนบิลแพร่กระจายไปทั่วโลก
คำตัดสิน: จริงแต่ไม่มีนัยสำคัญ
เป็นความจริงที่ว่าไอโซโทปถูกตรวจพบทั่วโลก, แต่ปริมาณรังสีนอกเขตหวงห้ามนั้นน้อยมาก คนส่วนใหญ่ในโลกได้รับ <0.001 mSv รังสีพื้นหลังตามธรรมชาติสูงกว่า 1000 เท่า
แคตตาล็อกฉบับสมบูรณ์ของหน่วยรังสี
ปริมาณรังสีดูดกลืน
| หน่วย | สัญลักษณ์ | หมวดหมู่ | หมายเหตุ / การใช้งาน |
|---|---|---|---|
| เกรย์ | Gy | ปริมาณรังสีดูดกลืน | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| มิลลิเกรย์ | mGy | ปริมาณรังสีดูดกลืน | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| ไมโครเกรย์ | µGy | ปริมาณรังสีดูดกลืน | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| นาโนเกรย์ | nGy | ปริมาณรังสีดูดกลืน | |
| กิโลเกรย์ | kGy | ปริมาณรังสีดูดกลืน | |
| แร็ด (ปริมาณรังสีดูดกลืน) | rad | ปริมาณรังสีดูดกลืน | หน่วยปริมาณรังสีดูดกลืนแบบดั้งเดิม 1 rad = 0.01 Gy = 10 mGy ยังคงใช้ในทางการแพทย์ของสหรัฐฯ |
| มิลลิแร็ด | mrad | ปริมาณรังสีดูดกลืน | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| กิโลแร็ด | krad | ปริมาณรังสีดูดกลืน | |
| จูลต่อกิโลกรัม | J/kg | ปริมาณรังสีดูดกลืน | |
| เอิร์กต่อกรัม | erg/g | ปริมาณรังสีดูดกลืน |
ปริมาณรังสีสมมูล
| หน่วย | สัญลักษณ์ | หมวดหมู่ | หมายเหตุ / การใช้งาน |
|---|---|---|---|
| ซีเวิร์ต | Sv | ปริมาณรังสีสมมูล | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| มิลลิซีเวิร์ต | mSv | ปริมาณรังสีสมมูล | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| ไมโครซีเวิร์ต | µSv | ปริมาณรังสีสมมูล | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| นาโนซีเวิร์ต | nSv | ปริมาณรังสีสมมูล | |
| เร็ม (เรินต์เกนสมมูลมนุษย์) | rem | ปริมาณรังสีสมมูล | หน่วยปริมาณรังสีสมมูลแบบดั้งเดิม 1 rem = 0.01 Sv = 10 mSv ยังคงใช้ในสหรัฐฯ |
| มิลลิเร็ม | mrem | ปริมาณรังสีสมมูล | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| ไมโครเร็ม | µrem | ปริมาณรังสีสมมูล |
กัมมันตภาพรังสี
| หน่วย | สัญลักษณ์ | หมวดหมู่ | หมายเหตุ / การใช้งาน |
|---|---|---|---|
| เบ็กเคอเรล | Bq | กัมมันตภาพรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| กิโลเบ็กเคอเรล | kBq | กัมมันตภาพรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| เมกะเบ็กเคอเรล | MBq | กัมมันตภาพรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| จิกะเบ็กเคอเรล | GBq | กัมมันตภาพรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| เทระเบ็กเคอเรล | TBq | กัมมันตภาพรังสี | |
| เพตะเบ็กเคอเรล | PBq | กัมมันตภาพรังสี | |
| คูรี | Ci | กัมมันตภาพรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| มิลลิคูรี | mCi | กัมมันตภาพรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| ไมโครคูรี | µCi | กัมมันตภาพรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| นาโนคูรี | nCi | กัมมันตภาพรังสี | |
| พิโกคูรี | pCi | กัมมันตภาพรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| รัทเทอร์ฟอร์ด | Rd | กัมมันตภาพรังสี | |
| การสลายตัวต่อวินาที | dps | กัมมันตภาพรังสี | |
| การสลายตัวต่อนาที | dpm | กัมมันตภาพรังสี |
การรับรังสี
| หน่วย | สัญลักษณ์ | หมวดหมู่ | หมายเหตุ / การใช้งาน |
|---|---|---|---|
| คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม | C/kg | การรับรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| มิลลิคูลอมบ์ต่อกิโลกรัม | mC/kg | การรับรังสี | |
| ไมโครคูลอมบ์ต่อกิโลกรัม | µC/kg | การรับรังสี | |
| เรินต์เกน | R | การรับรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| มิลลิเรินต์เกน | mR | การรับรังสี | หน่วยที่ใช้บ่อยที่สุดในหมวดหมู่นี้ |
| ไมโครเรินต์เกน | µR | การรับรังสี | |
| ปาร์กเกอร์ | Pk | การรับรังสี |
คำถามที่พบบ่อย
ฉันสามารถแปลงเกรย์เป็นซีเวิร์ตได้หรือไม่?
ได้เฉพาะเมื่อคุณทราบชนิดของรังสี สำหรับรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา: 1 Gy = 1 Sv (Q=1) สำหรับอนุภาคแอลฟา: 1 Gy = 20 Sv (Q=20) สำหรับนิวตรอน: 1 Gy = 5-20 Sv (ขึ้นอยู่กับพลังงาน) อย่าสันนิษฐานว่า Q=1 โดยไม่มีการตรวจสอบ
ฉันสามารถแปลงเบ็กเคอเรลเป็นเกรย์หรือซีเวิร์ตได้หรือไม่?
ไม่ได้, ไม่ใช่โดยตรง เบ็กเคอเรลวัดอัตราการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี (กิจกรรม) ในขณะที่เกรย์/ซีเวิร์ตวัดปริมาณรังสีดูดกลืน การแปลงค่าต้องใช้: ชนิดไอโซโทป, พลังงานการสลายตัว, รูปทรงเรขาคณิตของแหล่งกำเนิด, การป้องกัน, เวลาที่ได้รับรังสี และมวลของเนื้อเยื่อ นี่เป็นการคำนวณทางฟิสิกส์ที่ซับซ้อน
ทำไมถึงมีการวัดสี่ประเภทที่แตกต่างกัน?
เนื่องจากผลกระทบของรังสีขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง: (1) พลังงานที่สะสมในเนื้อเยื่อ (เกรย์), (2) ความเสียหายทางชีวภาพจากรังสีประเภทต่างๆ (ซีเวิร์ต), (3) แหล่งกำเนิดรังสีมีความเป็นกัมมันตภาพรังสีมากน้อยเพียงใด (เบ็กเคอเรล), (4) การวัดการแตกตัวเป็นไอออนในอากาศในอดีต (เรินต์เกน) แต่ละอย่างมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน
1 mSv เป็นอันตรายหรือไม่?
ไม่ ปริมาณรังสีพื้นหลังเฉลี่ยต่อปีทั่วโลกคือ 2.4 mSv การเอ็กซเรย์ทรวงอกคือ 0.1 mSv ขีดจำกัดทางอาชีพคือ 20 mSv/ปี (โดยเฉลี่ย) อาการป่วยจากรังสีเฉียบพลันเริ่มที่ประมาณ 1,000 mSv (1 Sv) การได้รับรังสี mSv เพียงครั้งเดียวจากการถ่ายภาพทางการแพทย์มีความเสี่ยงต่อมะเร็งน้อยมาก ซึ่งโดยทั่วไปแล้วถือว่าคุ้มค่ากับประโยชน์ในการวินิจฉัย
ฉันควรหลีกเลี่ยงการทำซีทีสแกนเนื่องจากรังสีหรือไม่?
ซีทีสแกนเกี่ยวข้องกับปริมาณรังสีที่สูงกว่า (2-20 mSv) แต่ช่วยชีวิตในกรณีของการบาดเจ็บ, โรคหลอดเลือดสมอง, การวินิจฉัยมะเร็ง ปฏิบัติตามหลักการ ALARA: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการสแกนมีความจำเป็นทางการแพทย์, สอบถามเกี่ยวกับทางเลือกอื่น (อัลตราซาวนด์, MRI), หลีกเลี่ยงการสแกนซ้ำซ้อน โดยปกติแล้วประโยชน์จะมากกว่าความเสี่ยงเล็กน้อยของโรคมะเร็ง
ความแตกต่างระหว่าง rad และ rem คืออะไร?
Rad วัดปริมาณรังสีดูดกลืน (พลังงานทางกายภาพ) Rem วัดปริมาณรังสีสมมูล (ผลกระทบทางชีวภาพ) สำหรับรังสีเอกซ์: 1 rad = 1 rem สำหรับอนุภาคแอลฟา: 1 rad = 20 rem Rem คำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าอนุภาคแอลฟาทำให้เกิดความเสียหายทางชีวภาพมากกว่ารังสีเอกซ์ถึง 20 เท่าต่อหน่วยพลังงาน
ทำไมฉันถึงไม่สามารถจับสมุดบันทึกของมารี คูรีได้?
สมุดบันทึก, อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ และเฟอร์นิเจอร์ของเธอปนเปื้อนด้วยเรเดียม-226 (ครึ่งชีวิต 1,600 ปี) หลังจากผ่านไป 90 ปี, สิ่งของเหล่านี้ยังคงมีกัมมันตภาพรังสีสูงและถูกเก็บไว้ในกล่องที่บุด้วยตะกั่ว การเข้าถึงต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันและเครื่องวัดรังสี และจะยังคงมีกัมมันตภาพรังสีต่อไปอีกหลายพันปี
การอาศัยอยู่ใกล้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นอันตรายหรือไม่?
ไม่ ปริมาณรังสีโดยเฉลี่ยจากการอาศัยอยู่ใกล้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์: <0.01 mSv/ปี (วัดโดยเครื่องตรวจวัด) รังสีพื้นหลังตามธรรมชาติสูงกว่า 100-200 เท่า (2.4 mSv/ปี) โรงไฟฟ้าถ่านหินปล่อยรังสีมากกว่าเนื่องจากมียูเรเนียม/ทอเรียมในเถ้าถ่านหิน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สมัยใหม่มีระบบป้องกันหลายชั้น
ไดเรกทอรีเครื่องมือฉบับสมบูรณ์
เครื่องมือทั้งหมด 71 รายการที่มีอยู่ใน UNITS