Exposició a la radiació
L'exposició a la radiació és una mesura de la ionització de l'aire a causa de la radiació ionitzant dels fotons; és a dir, raigs gamma i raigs X.[1] Es defineix com la càrrega elèctrica alliberada per aquesta radiació en un volum d'aire especificat dividit per la massa d'aquest aire.
| Unitats | coulomb per kilogram (en)  i ampere second per kilogram (en)  |
|---|---|
| Fórmula | |
La unitat d'exposició del SI és el coulomb per quilogram (C/kg), que ha substituït en gran manera el roentgen (R).[2] Un roentgen equival a 0,000258 C/kg ; una exposició d'un coulomb per quilogram equival a 3.876 roentgens.
Com a mesura del dany per radiació, l'exposició ha estat substituïda pel concepte de dosi absorbida que té en compte la característica d'absorció del material objectiu.
Conversió de l'exposició a dosi absorbida modifica
La dosi és la mesura d'energia per unitat de massa dipositada per la radiació ionitzant. FPer a un determinat camp de radiació, la dosi absorbida dependrà del tipus de matèria que absorbeixi la radiació. Per exemple, per a una exposició d'1 roentgen per raigs gamma amb una energia d'1 MeV, la dosi a l'aire serà de 0,877 rad, la dosi en aigua serà de 0,975 rad, la dosi en silici serà de 0,877 rad i la dosi mitjana en teixit humà serà d'1 rad. A la referència es pot trobar una taula amb l'exposició a la conversió de dosi per a aquests quatre materials per a una gran varietat d'energies de raigs gamma.[3]
Constant de velocitat d'exposició modifica
El camp de raigs gamma es pot caracteritzar per la taxa d'exposició (en unitats de, per exemple, roentgen per hora). Per a una font puntual, la taxa d'exposició serà linealment proporcional a la radioactivitat de la font i inversament proporcional al quadrat de la distància,[4]
- F = Γ×α / r²
on F és la taxa d'exposició, r és la distància, α és l'activitat d'origen, i Γ és la constant de la taxa d'exposició, que depèn del radionúclid particular que s'utilitza com a font de raigs gamma.
A continuació es mostra una taula de constants de la taxa d'exposició per a diversos radionúclids. Donen la taxa d'exposició en roentgens per hora per a una determinada activitat en mil·licuries a una distància en centímetres.[5]
| Radionúclid | Constant de velocitat d'exposició |
|---|---|
| cobalt-60 | 12,838 |
| molibdè-99 | 1,03 |
| tecneci-99m (6 hores) | 0,720 |
| Pal·ladi-103 (sense filtrar) | 1.48[6] |
| argent-110m (250 dies) | 14,9 |
| cesi-137 | 3,400 |
| iode-125 (sense filtrar) | 1,46[6] |
| iridi-192 (sense filtrar) | 4,69[6] |
| radi-226 | 8,25 |
Magnituds de mesura de radiació modifica
La taula següent mostra les quantitats de radiació en unitats SI i no SI:
| Quantitat | Unitat | Símbol | Derivació | Any | Equivalència del SI |
|---|---|---|---|---|---|
| Activitat (A) | becquerel | Bq | s−1 | 1974 | Unitat SI |
| curie | Ci | 3.7 × 1010 s−1 | 1953 | 3.7×1010 Bq | |
| rutherford | Rd | 106 s−1 | 1946 | 1,000,000 Bq | |
| Exposure (X) | coulomb per quilogram | C/kg | C⋅kg−1 of air | 1974 | Unitat SI |
| röntgen | R | esu / 0.001293 g d'aire | 1928 | 2.58 × 10−4 C/kg | |
| Dosi absorbida (D) | gray | Gy | J⋅kg−1 | 1974 | Unitat SI |
| erg per gram | erg/g | erg⋅g−1 | 1950 | 1.0 × 10−4 Gy | |
| rad | rad | 100 erg⋅g−1 | 1953 | 0.010 Gy | |
| Dosi equivalent (H) | sievert | Sv | J⋅kg−1 × WR | 1977 | Unitat SI |
| rem | rem | 100 erg⋅g−1 x WR | 1971 | 0.010 Sv | |
| Dosi efectiva (E) | sievert | Sv | J⋅kg−1 × WR x WT | 1977 | Unitat SI |
| rem | rem | 100 erg⋅g−1 x WR x WT | 1971 | 0.010 Sv |
Tot i que la Comissió de Regulació Nuclear dels Estats Units permet l'ús de les unitats curie, rad i rem junt amb les unitats SI,[7] les directives europees sobre unitats de mesura de la Unió Europea exigien que el seu ús per a "propòsits de salut pública ..." fos eliminat gradualment abans del 31 de desembre de 1985.[8]
Referències modifica
- ↑ Knoll, p. 56
- ↑ Holmes-Siedle and Adams, p. 4
- ↑ Carron, p. 141
- ↑ Knoll, p. 57
- ↑ Stanford University Environmental Health and Safety, radionuclide safety data sheets
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Khan, Faiz. Lippincott Williams & Wilkins. The Physics of Radiation Therapy (en anglès), 2015, p. 358 [Consulta: 24 gener 2021].
- ↑ US Nuclear Regulatory Commission. 10 CFR 20.1004 (en anglès), 2009 [Consulta: 24 gener 2021].
- ↑ The Council of the European Communities. «Council Directive 80/181/EEC of 20 December 1979 on the approximation of the laws of the Member States relating to Unit of measurement and on the repeal of Directive 71/354/EEC» (en anglès). [Consulta: 24 gener 2021].
Bibliografia modifica
- N. J. Carron, An Introduction to the Passage of Energetic Particles through Matter, 2007, Taylor and Francis Group
- Glenn F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, fourth edition, 2010, John Wiley and Sons, Inc.
- Andrew Holmes-Siedle and Len Adams, Handbook of Radiation Effects, second edition, 2002, Oxford University Press