L'essere umano non possiede
capacità sensoriale che scopra una radiazione di ioni.
Per
scoprire radiazioni è necessario avere apparati di
misurazione che stimi l'effetto dei ragi, è anche necessario
avere conoscenze sul tipo ed energia di radiazione e sul
comportamento dei radioniclidi nel corpo.
Pertanto, la
misurazione dell'attività non ci apporta informazione
sull'effetto biologico o il pericolo della radiazione.
Un esempio:
Nel corpo umano hanno alcune 10.000 disintegrazioni
cellulari per secondo attraverso sostanze radioattivi
nativo.
- Questa attività di circa
10.000 becquerel è causata fondamentalmente per parti simili
di potassio 40 e carbonio 14.
- Per contro Se si risolve la
dose, si dimostra che questa importante grandezza per
l'effetto biologico è completamente differente per entrambi
radionuclidi nonostante la stessa attività:
|
 |
Unità per
attività e dose:
Attività
La misura per l'attività
di una sostanza radioattiva è la quantità di nuclei di atomo che
cadono in un secondo.
Attività = Quantità di nuclei
caduti: Tempo
Unità: Becquerel (Bq)
Una
sostanza ha l'attività di 1 Becquerel, quando cade in nucleo
di atomo per secondo.
Unità anteriore: Curire (1 Ci = 37
Mrd. Bq)
Esempi di attività di sostanze radioattive:
Becquerel (Bq)
| Potassio 40 nel corpo umano
ca. |
4,5 ·
103 |
| Tritio in cifre illuminate di
orologi, contenuto che dipende dall'orologio |
4,0 ·
107 |
| 1 g di radio 226 |
3,7 ·
1010 |
| Carbonio 14 proveniente della
natura |
8,5 ·
1018 |
Dose energetica
Se la radiazione
ionizzante ha un effetto di cambiamento con la materia,
una parte di questa energia è assorbita.
Dose
energetica = Energia assorbita: Massa (Joule :
kg)
Unità: Joule per chilogrammo
(J/kg)
Nome dell'unità speciale: Gray (Gy)
La
dose energetica è di 1 Gy, quando è assorbita un'energia
di 1 Joule per chilogrammo della massa irradiata.
Esempio:
Nel acqua o nel tessuto biologico la dose energetica di 1 J/kg
concorda con un aumento della temperatura di 0,00024° C.
Questa dose energetica provoca danni per radiazione,
dato che il smottamento energetico ha luogo nell'ambito
molecolare. Per ciò, anche le molecule possono
essere dannate.
Per ottenere una misura per l'effetto
biologico della radiazione ionizzante devono tenere in
conto altri fattori, come p.e. il tipo di radiazione.
La dose
equivalente proporziona l'effetto della radiazione
nell'uomo.
Se si moltiplica la dose
energetica
(J/kg) per un fattore di qualità che descrive i diversi
effetti biologici di determinati tipi di radiazione si
ottiene la dose equivalente.
Dose
equivalente =
Dose energetica x Fattore di qualità
Nome
dell'unità speciale: Sievert (Sv)
Unità anteriore:
rem (1 Sv = 100 rem)
Il fattore di qualità è un
valore numerico determinato per dati sperimentali.
Secondo i differenti tipo di radiazione abbiamo:
|
| Tipo di radiazione |
Fattore di qualità |
| Radiazione gamma |
1 |
| Radiazione beta |
1 |
| Radiazione di neutroni |
5 -10 (dipendendo dell'energia) |
| Radiazione alfa |
20 |
La dose
equivalente effettiva tiene in conto le
differente sensibilità degli organi alla radiazione.
La dose
equivalente effettiva serve da misura per il rischio
totale per danni posteriori relazionati con la
radiazione di determinati organi del cuerpo.
Per
calcolare il rischio totale, ogni organo contiene un
fattore di densità che concorda con la sua sensibilità
per le radiazioni.
Per ottenere la dose equivalente
effettiva deve moltiplicarsi la dose dell'organo
corrispondente col fattore di densità correspondente e
dopo sommare tutti i fattori.
Fattori di
densità di organi determinati Unità: Sievert (Sv)
mSv = Mili
Sievert (millesima parte)
mSv = Micro Sievert
(milionesima parte)
Fattori di densità degli
organi secondo le disposizioni contro radiazioni
tedesche:
|
| Organo |
Fattore di densità |
| Ghiandola germinali |
0,25 |
| Ghiandola pettorali |
0,15 |
| Midollo rosso |
0,12 |
| Pulmone |
0,12 |
| Tiroide |
0,03 |
| Superficie ossea |
0,03 |
| Altri tessuti u organi |
0,30 |
| La
Commissione Internazionale di Protezione contro
Radiazioni ha tornato a stimare la sensibilità per le
radiazioni e raccomanda i seguenti fattori di densità: |
| Organo |
Fattore di densità |
| Ghiandola germinali |
0,20 |
| Midollo rosso, intestino
crasso, pulmone, stomaco |
0,12 |
| Vesica, torace, fegato,
esofago, tiroide |
0,05 |
| Pelle, superficie ossea |
0,01 |
| Altri tessuti u organi |
0,05 |
Rendimento della dose:
Misura per la
dose equivalente relazionata con un periodo di tempo
determinato:
Dose equivalente per ora (h) /
anno (a)
Esempio:
Il valore mezzo della
dose equivalente effettiva di fonti radioattivi nativo e
fonti condizionati per la civilità è di 3,9 servizio
mili sievert per cittadino all'anno in Germania.
Dose
locale
Dose equivalente misurata in un posto
determinato.
Dose personale
Dose
equivalente misurata in un posto rappresentativo della
superficie corporale per l'esposizione a radiazioni.
Dose
corporale
Termine che riunisce la dose effettiva
e la dose organica.
Dosis organica
Prodotto
della misura energetica in un organo, tessuto o parte
del corpo e del fattore di densità radioattiva.
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