Unidade de radiação. Dose absorvida

Subsídio para cidadãos "Cuidado! Radiação"

Unidades básicas de medida de radiação ionizante

Dose de exposição(duas unidades)

raio X (P) - unidade fora do sistema de dose de exposição. Esta é a quantidade de radiação gama ou raios-x, que em 1 cm^3 de ar seco (tendo em condições normais um peso de 0,001293 g) forma 2,082 x 10^9 pares de íons. Esses íons carregam uma carga de 1 unidade eletrostática de cada signo (no sistema CGS), que em unidades de trabalho e energia (no sistema CGS) será cerca de 0,114 erg da energia absorvida pelo ar (6,77 x 10^4 Me V). (1 erg = 10^-7 J = 2,39 x 10^-8 cal). Quando convertido em 1 g de ar, será 1,610 x 10 ^ 12 pares de íons ou 85 erg/g de ar seco. Assim, o equivalente de energia física de um raio-X é de 85 erg/g para o ar. (Segundo algumas fontes, é 83,8, segundo outras - 88,0 erg / g).

1 C/kg - unidade de dose de exposição no sistema SI. Esta é a quantidade de gama ou radiação de raios-X, que em 1 kg de ar seco forma 6,24 x 10 ^ 18 pares de íons, que carregam uma carga de 1 pendente de cada signo. (1 pingente = 3 x 10^9 unidades CGSE = 0,1 unidades CGSM). O equivalente físico de 1 C/kg é 33 J/kg (para o ar).

A relação entre raios X e C/kg é a seguinte:

1 P \u003d 2,58 x 10 ^ -4 C / kg - exatamente.

1 C/kg = 3,88 x 10^3 R - aprox.

Dose absorvida(duas unidades)

Alegre - unidade fora do sistema de dose absorvida. Corresponde à energia de radiação de 100 erg, absorvida por uma substância pesando 1 grama (centésima parte de "Gray" - veja).

1 rad = 100 erg/g = 0,01 J/kg = 0,01 Gy = 2,388 x 10^-6 cal/g

Com uma dose de exposição de 1 roentgen, a dose absorvida no ar será de 0,85 rad (85 erg/g).

Cinza (Gy) - unidade de dose absorvida no sistema SI de unidades. Corresponde à energia de radiação de 1 J absorvida por 1 kg de matéria.

1 Gr. \u003d 1 J / kg \u003d 10 ^ 4 erg / g \u003d 100 rad.

Dose equivalente(duas unidades)

baer - o equivalente biológico de um raio-x (em alguns livros - ainda bem). Unidade não sistêmica de dose equivalente. Em geral:

1 rem = 1 rad * K = 100 erg/g * ​​​​K = 0,01 Gy * K = 0,01 J/kg * K = 0,01 Sievert

Com um fator de qualidade de radiação K = 1, ou seja, para raios X, gama, radiação beta, elétrons e pósitrons, 1 rem corresponde a uma dose absorvida de 1 rad.

1 rem = 1 rad = 100 erg/g = 0,01 Gy = 0,01 J/kg = 0,01 Sievert

O seguinte fato deve ser especialmente notado. Na década de 50, descobriu-se que se, a uma dose de exposição de 1 roentgen, o ar absorvesse 83,8? . Portanto, ao avaliar as doses, podemos assumir (com um erro mínimo) que uma dose de exposição de 1 roentgen para tecido biológico corresponde (equivalente) a uma dose absorvida de 1 rad e uma dose equivalente de 1 rem (em K = 1), ou seja, aproximadamente dizendo que 1 R, 1 rad e 1 rem são a mesma coisa.

Sievert (Sv) é a unidade SI de doses equivalentes e equivalentes efetivas. 1 Sv é igual à dose equivalente na qual o produto da dose absorvida em Gray (no tecido biológico) e o coeficiente K será igual a 1 J/kg. Em outras palavras, esta é uma dose absorvida na qual a energia de 1 J é liberada em 1 kg de uma substância.

Em geral:

1 Sv = 1 Gy. K = 1 J/kg. K = 100 rad. K = 100 rem

Em K=1 (para raios X, gama, radiação beta, elétrons e pósitrons) 1 Sv corresponde a uma dose absorvida de 1 Gy:

1 Sv \u003d 1 Gy \u003d 1 J / kg \u003d 100 rad \u003d 100 rem.

Em conclusão, lembramos mais uma vez que para raios-X, gama, radiação beta, elétrons e pósitrons, os valores de raios-X, rad e rem, bem como (separadamente) os valores de Gray e Sievert são equivalente ao avaliar a exposição humana.

Exemplo.

Se um fundo (de radiação gama) de 25 μR/hora (25 μrad/hora; 0,25 μGy/hora; 0,25 μSv/hora) for registrado em qualquer local, então, por 1 hora de permanência neste local, uma pessoa receberá uma dose equivalente (ED) de 25 μrem (0,25 μSv). Por uma semana, respectivamente:

ED \u003d 25 microR / hora * 168 horas \u003d 4200 microrem \u003d 4,2 mrem \u003d 42 microSv ou 0,042 mSv,

e por um ano:

ED \u003d 25 microR / hora * 8760 horas \u003d 219000 microrem \u003d 219 mrem \u003d 2,19 mSv.

Mas se a mesma dose absorvida for criada por radiação alfa (por exemplo, com exposição interna), então, levando em consideração o fator de qualidade (20), a dose equivalente por 1 hora será:

ED \u003d 25 microR / hora * 20 * 1 hora \u003d 500 microR \u003d 500 microrem \u003d 0,5 mrem \u003d 5 microSv,

ou seja, será equivalente a uma dose absorvida de raios X, gama, radiação beta, 500 microrad (5 microGy).

Mas quero chamar a atenção especial do leitor para a acentuada discrepância entre a dose recebida, ou seja, a energia liberada no corpo, e o efeito biológico. Há muito tempo ficou claro que as mesmas doses recebidas por uma pessoa de radiação externa e interna, assim como doses recebidas de diferentes tipos de radiação ionizante, de diferentes radionuclídeos (quando entram no corpo) causam efeitos diferentes! E uma dose absolutamente letal para uma pessoa de 1000 roentgens em unidades de energia térmica é de apenas 0,0024 calorias. Essa quantidade de energia térmica pode aquecer apenas 1 C cerca de 0,0024 ml de água (0,0024 cm^3 0,0024 g), ou seja, apenas 2,4 mg de água. Com um copo de chá quente, conseguimos mil vezes mais. Ao mesmo tempo, médicos, cientistas, cientistas nucleares operam com doses de mili e até micro-roentgens. Ou seja, indicam uma precisão que na verdade não existe.

Efeito da radiação no corpo humano. Efeitos da radiação

A radiação radioativa é chamada de radiação ionizante, e as partículas radioativas são chamadas de partículas ionizantes.

Como já mencionado, as partículas radioativas, possuindo enorme energia, enormes velocidades, ao passar por qualquer substância, colidem com átomos e moléculas dessa substância e levam à sua destruição, ionização, à formação de "quente" (alta energia) e extremamente partículas reativas - fragmentos de moléculas: íons e radicais livres.

A mesma coisa acontece nos tecidos de objetos biológicos. Ao mesmo tempo, uma vez que os tecidos biológicos humanos são 70% de água, são as moléculas de água que são principalmente ionizadas em grande parte. A partir dos fragmentos das moléculas de água - de íons e radicais livres - formam-se compostos peróxidos extremamente prejudiciais e reativos que iniciam toda uma cadeia de reações bioquímicas sucessivas e levam gradualmente à destruição das membranas celulares (paredes celulares e outras estruturas).

Em geral, o impacto da radiação em objetos biológicos e, em primeiro lugar, no corpo humano causa três efeitos negativos diferentes.

Primeiro - este é um efeito genético nas células hereditárias (sexo) do corpo. Pode se manifestar e se manifestar apenas na descendência. Este é o nascimento de crianças com vários desvios da norma (malformações de vários graus, demência, etc.), ou o nascimento de um feto completamente inviável - com desvios incompatíveis com a vida.

Em grande medida, os “fornecedores” dessas crianças para os respectivos hospitais são as usinas nucleares e suas áreas de influência.

Segundo - este também é um efeito genético, mas para o aparelho hereditário das células somáticas - as células do corpo. Manifesta-se durante a vida de uma determinada pessoa na forma de várias doenças (principalmente cancerígenas). Os "fornecedores" de pacientes com câncer também são, em grande parte, usinas nucleares e suas áreas de influência.

Terceiro o efeito é um efeito somático, ou melhor, imune. Este é um enfraquecimento das defesas do corpo, o sistema imunológico devido à destruição das membranas celulares e outras estruturas. Manifesta-se na forma de uma variedade de doenças, incluindo aparentemente completamente não relacionadas à exposição à radiação, no aumento do número e gravidade do curso das doenças, nas complicações, bem como no enfraquecimento da memória, habilidades intelectuais, etc. A imunidade enfraquecida provoca a ocorrência de qualquer doença, inclusive o câncer.

Deve-se notar especialmente que todos os desvios físicos visíveis da norma, todas as doenças são acompanhadas por um enfraquecimento das habilidades mentais, memória e inteligência.

Uma análise retrospectiva e estudo do estado atual de saúde da população na zona de influência do Krasnoyarsk Mining and Chemical Combine mostrou que aqui o aumento de uma variedade de doenças, tanto em crianças quanto em adultos, é muitas vezes maior do que no controle áreas. Uma imagem semelhante é típica para as zonas de influência de todas as instalações nucleares ao redor do mundo.

Você deve sempre ter em mente que a melhor proteção contra a radiação, de qualquer radiação, é a distância e o tempo:

- quanto menor o tempo gasto na zona de radiação, melhor.

A radiação afeta as pessoas de forma diferente dependendo do sexo e idade, estado do corpo, sistema imunológico, etc., mas é especialmente forte em bebês, crianças e adolescentes.

Quando exposto à radiação (especialmente de fundo baixo), o período latente (incubação, latente), ou seja, o tempo de atraso antes do início de um efeito visível, pode durar anos e até décadas. (do livro de Ralph Grabe "The Petco Effect: Effects of Low Doses of Radiation on Humans, Animals, and Trees")

Efeito Petko: uma nova dimensão da ameaça da radiação?

Em 1972, Abram Petko do Whiteshell Nuclear Research Establishment da Canadian Atomic Energy Commission em Manitoba fez uma descoberta acidental que (de acordo com Ralph Grabe) rendeu o Prêmio Nobel. Ele descobriu que durante a irradiação de longo prazo, as membranas celulares se romperam com uma dose total significativamente menor do que se essa dose fosse dada por um flash curto, como em um estudo de raios-x.

Assim, a irradiação com intensidade de 26 rad/min destruiu a membrana celular em 130 minutos com uma dose total de 3500 rad. Quando irradiado com uma intensidade de 0,001 rad/min (26.000 vezes menos), 0,7 rad foi suficiente (tempo de cerca de 700 min). Ou seja, para o mesmo efeito bastava uma dose 5.000 vezes menor.

Concluiu-se que quanto maior o período de exposição, menor a dose total necessária.

Foi uma descoberta. Pequenas doses durante a exposição crônica acabaram sendo mais perigosas em termos de consequências do que grandes doses de exposição de curto prazo (aguda). Esta nova descoberta revolucionária contrasta fortemente com o efeito genético da irradiação no núcleo da célula. Em todos esses estudos, nenhuma diferença de efeito foi encontrada entre a dose total administrada em um curto período de tempo ou em um longo período. Uma ação quase constante de 1 rad foi observada para toda uma gama de intensidades de dose, variando do menor ao maior. Por muito tempo se acreditou que a molécula de DNA, que carrega a informação genética, é destruída diretamente no núcleo das células sob a influência da radiação. Já Petko descobriu que, no caso das membranas celulares, funciona um mecanismo diferente, produzindo destruição indireta.

Como pequenas doses podem ser mais perigosas do que grandes?

Há muita água nas células. Sob a ação da radiação, surgem formas instáveis ​​\u200b\u200bde oxigênio altamente tóxicas - radicais livres, compostos de peróxido. Eles reagem com a membrana celular, onde iniciam uma reação em cadeia de transformações químicas - a oxidação das moléculas da membrana, resultando na sua destruição. Ou seja, não existe um efeito direto da radiação, mas sim as consequências.

Citações

"Danos graves causados ​​por pequenas doses crônicas ou de longo prazo de radiação: quanto menos radicais livres no plasma celular, maior sua eficácia em causar danos. Isso ocorre porque os radicais livres podem desativar uns aos outros para formar uma molécula de oxigênio comum ou outras (recombinação Quanto menos radicais livres forem criados pela radiação em um determinado volume por unidade de tempo (em intensidades de radiação mais baixas), menor será a probabilidade de atingirem a parede celular.

"Menos dano de grandes doses de radiação a curto prazo: quanto mais radicais livres são formados em um determinado volume (em altas doses por unidade de tempo), mais rápido eles se recombinam e se tornam ineficazes antes de atingirem e atingirem a membrana."

Além disso, há um efeito de longo alcance. As membranas celulares criam um campo elétrico no plasma da célula que atrai moléculas carregadas negativamente, como um radical livre altamente tóxico. Cálculos de computador mostraram que quanto maior a concentração de radicais livres, mais fraca é a atração pelo campo elétrico. Portanto, se a concentração de radicais for alta, é menos provável que eles atinjam a membrana do que se forem poucos.

Assim, ao contrário dos núcleos celulares, a membrana celular é menos severamente danificada (por unidade de dose absorvida) com uma dose curta, mas poderosa (radiação alfa, exposição intensa a raios X, etc.) um pequeno nível, de precipitação radioativa, emissões de usinas nucleares.

fundo de radiação

As fontes de radiação ionizante (IRS) são divididas em naturais (naturais) e artificiais (artificiais, artificiais).

As fontes de radiação natural incluem vários tipos de radiação cósmica e radionuclídeos naturais contidos na crosta terrestre, no meio ambiente, em plantas e animais, incluindo o corpo humano.

De acordo com a ONU, a contribuição de vários IRS para a dose equivalente efetiva anual média de radiação para uma pessoa média é a seguinte. A parcela do IRS natural é de 2 mSv (ou 82,61%) e a parcela do tecnogênico - 0,421 mSv (17,39%); no total 2.421 mSv.

Ao mesmo tempo, a irradiação natural (natural) consiste em "terrestre" e "cósmica". A parcela "terrestre" é de 1,675 mSv (69,186%), incluindo a parcela da exposição interna - 1,325 mSv (54,729%), a parcela da externa - 0,35 mSv (14,457%). E para a divisão do espaço - 0,315 mSv (13,011%). Todos os % são dados de um total de 2,421 mSv.

A exposição tecnogênica consiste na exposição durante exames e tratamentos médicos (0,4 mSv; 16,522%), exposição à precipitação radioativa (0,02 mSv; 0,826%) e à energia nuclear (0,001 mSv; 0,041%).

O fundo natural da radiação externa no território da URSS varia muito, mas acredita-se que em média crie uma taxa de dose de exposição de 4,20 mR/hora (40.200 mR/ano). A dose equivalente de fontes naturais de IR também é de 40–200 mrem/ano (0,05–0,2 µSv/hora; 0,4–2,0 mSv/ano) e é considerada absolutamente segura.

Mas tudo isso são dados médios e médios. Portanto (apenas para fins de ilustração), aqui estão alguns fatos e números mais específicos.

Assim, um passageiro de um avião a jato recebe uma dose média de 0,027 mSv (2,7 mrem) durante 4 horas de voo, pois o nível (ou fundo) de radiação cósmica na cabine da aeronave chega a 200 microR/hora ou mais, dependendo da altitude de voo. A uma altitude de 12 mil metros acima do nível do mar, o nível de radiação cósmica chega a 5 μSv/hora (500 μR/hora). As pessoas que vivem a uma altitude de 2.000 m acima do nível do mar recebem uma dose 3-4 vezes maior do que as que vivem ao nível do mar (excluindo a radiação "terrestre"), pois ao nível do mar o fundo "cósmico" é de 0,03 μSv / h (3 μR /hora) e na altura indicada - 0,1 μSv/hora (10 μR/hora). Aqueles que vivem no equador recebem uma dose menor do que os nortistas, etc.

A imagem da radiação puramente "terrestre" também é variada. 95% da população da França, Alemanha, Itália, Japão e Estados Unidos (de acordo com a ONU) vive em lugares onde a taxa de dose anual varia de 0,3 a 0,6 mSv (background de 3-5 a 8-10 microR/h ); 3% da população recebe em média 1 mSv (11-15 microR/h); 1,5% - mais de 1,4 mSv (18-20 microR/h). Mas existem áreas de terra (incluindo resorts) com residência permanente da população, onde o nível de radiação "terrestre" é 600-800 vezes superior à média. Grupos separados de pessoas recebem mais de 17 mSv por ano apenas da exposição externa à radiação "terrestre", que é 50 vezes mais que a dose média anual de exposição externa; frequentemente residem (residem temporariamente) em áreas onde o nível de radiação atinge 175 mSv/ano (227 μR/hora), etc.

Rochas de granito, por exemplo, podem fornecer um fundo de até 30-40 ou mais microR/h.

Resíduos (escória, cinzas, fuligem, pó de carvão) de usinas termelétricas a carvão, usinas distritais, caldeiras, etc., aumentaram a radioatividade.

A estimativa da quantidade de rádio e tório em alguns materiais de construção (realizada em vários países) fornece a seguinte imagem (em Bq/kg):

Como você pode ver, areia e cascalho comuns são dez vezes mais ativos, e tijolos, granito e cinzas são centenas de vezes mais ativos que a madeira.

• árvore (Finlândia) - 1.1
• areia e cascalho (Alemanha) - 30
• tijolo (Alemanha) - 126
• granito (Reino Unido) - 170
• cinzas volantes (Alemanha) - 341
• alumina (Suécia) - 500-1400
• escória de silicato de cálcio (EUA) - 2140
• resíduos de usinas de enriquecimento de urânio (EUA) - 4625

A exposição interna de uma pessoa é maior que a externa e, em média, é 2/3 da dose equivalente efetiva que uma pessoa recebe de fontes naturais de radiação. É criado por radionuclídeos que entram no corpo com comida, água, ar.

Estes incluem o radioisótopo potássio-40 e os nuclídeos da série de decaimento radioativo de urânio-238 e tório-232. Estes são, em primeiro lugar, chumbo-210, polônio-210 e, o mais importante, radônio-222 e 220.

Chumbo e polônio estão concentrados em peixes e mariscos, bem como na carne de renas (que os obtêm alimentando-se de líquen). Mas a principal contribuição para a exposição interna de uma pessoa é feita pelo radônio. É responsável por 3/4 da dose de fontes "terrestres" de radiação e cerca de metade de todas as naturais.

A parte principal da dose de "radon" de radiação, paradoxalmente, uma pessoa recebe em salas fechadas e sem ventilação. Em áreas com clima temperado, a concentração de radônio nessas salas é em média 8 vezes maior do que no ar externo. Mas isso é uma média. E se a sala for fortemente vedada (por exemplo, para fins de isolamento) e raramente ventilada, a concentração de radônio pode ser dezenas e centenas de vezes maior, o que é observado em alguns países do norte. As fontes de radônio são as fundações de edifícios, materiais de construção (especialmente aqueles preparados com resíduos de usinas termelétricas, caldeiras, escórias, cinzas, resíduos de rochas e lixões de algumas minas, minas, usinas de processamento etc.), bem como água , gás natural, solo. Por ser um gás inerte, penetra facilmente na sala através de todas as rachaduras, poros do solo, porões (especialmente no inverno), paredes, bem como poeira, fuligem, cinzas de usinas termelétricas a carvão, etc.

Em geral, as fontes "terrestres" de radiação fornecem um total de cerca de 5/6 da dose equivalente efetiva anual de todas as fontes naturais.

Agora, alguns exemplos sobre fontes artificiais de IA. Como já demonstrado, sua contribuição para a dose total é, segundo estimativas da ONU, de 0,421 mSv (17,39%), sendo a principal parcela a exposição durante exames e tratamentos médicos - 0,4 mSv (ou 95% deste valor). Naturalmente, para uma determinada pessoa que nunca visitou uma sala de raios-X, etc., não se pode falar de nenhuma dose "de remédio". Por outro lado, a dose recebida por uma pessoa como resultado de um acidente em uma usina nuclear, teste de armas nucleares, etc., pode ser centenas e milhares de vezes maior do que durante qualquer exame médico. Portanto, a exposição de certos grupos de pessoas durante acidentes, testes, etc., é levada em consideração nos números acima apenas na forma de média para toda a população da Terra.

radiômetros - projetado para medir a densidade de fluxo de IR e a atividade de radionuclídeos.

Espectrômetros - estudar a distribuição de radiação por energia, carga, massas de partículas IR (ou seja, analisar amostras de quaisquer materiais, fontes IR).

Dosímetros - para medir doses, taxas de dose e intensidade IR.

Entre os listados, existem dispositivos universais que combinam determinadas funções. Existem dispositivos para medir a atividade de uma substância (ou seja, o número de dispersos / s), dispositivos para registrar alfa, beta e outras radiações, etc. Geralmente, são instalações estacionárias.

Existem dispositivos especiais de campo, ou de busca, projetados para procurar, detectar IRS, avaliar o fundo, etc., capazes de detectar radiação gama e beta e estimar seu nível (medidores de raios-X, radiômetros, etc.).

Existem dispositivos indicadores projetados apenas para obter uma resposta para a questão de haver ou não radiação em um determinado local, muitas vezes operando com base no princípio "mais - menos".

Mas, infelizmente, poucos aparelhos são produzidos pertencentes à classe dos dosímetros, ou seja, aqueles que são especificamente projetados para medir dose ou taxa de dose.

Existem ainda menos dosímetros universais, com os quais você pode medir diferentes tipos de radiação - alfa, beta, gama.

Os principais dosímetros domésticos possuem a abreviatura "DRG" ​​​​- "X-ray gamma dosimeter" em seus nomes, podem ser portáteis ou de pequeno porte (bolso) e são projetados para medir a taxa de dosagem de raios-X e radiação gama . Portanto, a detecção com a ajuda deles e a medição do poder da radiação gama não significa de forma alguma que as radiações alfa e beta estejam presentes neste local. Por outro lado, a ausência de raios-x e radiação gama não significa de forma alguma que não haja emissores alfa e beta.

O Ministério da Saúde da URSS, por ofício nº 129-4/428-6 de 1º de setembro de 1987, proibiu o uso de instrumentos de busca de prospecção geológica do tipo SRP-68-01 e outros semelhantes como dispositivos dosimétricos para medição a taxa de dose de exposição. Para medir a magnitude da taxa de dose de exposição da radiação gama e raios-X, devem ser utilizados apenas dosímetros do tipo DRG-3-01 (0,2; 03); DRG-05; DRG-01; DRG-01T e seus análogos.

Mas, em qualquer caso, antes de usar qualquer dispositivo para medir a potência ou magnitude da dose de exposição, você deve estudar as instruções e descobrir a que finalidade se destina. Pode acontecer que não seja adequado para medições dosimétricas. Você deve sempre prestar atenção às unidades em que o instrumento é calibrado.

Além desses dispositivos, existem também dispositivos (dispositivos, cassetes, sensores, etc.) para controle dosimétrico individual de pessoas que trabalham diretamente com fontes de radiação ionizante.

Depois que a radiação beta e a radiação alfa foram descobertas, a questão de avaliar essas radiações ao interagir com o meio ambiente tornou-se uma questão. A dose de exposição para avaliar essas radiações revelou-se inadequada, pois o grau de ionização delas era diferente no ar, em várias substâncias irradiadas e no tecido biológico. Portanto, uma característica universal foi proposta - a dose absorvida.

Dose absorvida - a quantidade de energia E transferida para uma substância por radiação ionizante de qualquer tipo, calculada por unidade de massa m de qualquer substância.

Em outras palavras, a dose absorvida (D) é a razão entre a energia dE, que é transferida para a substância por radiação ionizante em um volume elementar, para a massa dm da substância neste volume:

1 J/kg = 1 Gray. A unidade fora do sistema é rad (dose de adsorção de radiação). 1 cinza = 100 rad.

Você também pode usar unidades fracionárias, por exemplo: mGy, µGy, mrad, µrad, etc.

Observação. De acordo com RD50-454-84, o uso da unidade "rad" não é recomendado. Porém, na prática existem aparelhos com essa calibração, e ela ainda é utilizada.

A definição de dose absorvida inclui o conceito de energia média transferida para uma substância em um determinado volume. O fato é que devido à natureza estatística da radiação e à natureza probabilística da interação da radiação com a matéria, o valor da energia transferida para a matéria está sujeito a flutuações. É impossível prever seu valor durante a medição com antecedência. No entanto, após uma série de medições, você pode obter o valor médio desse valor.

Dose em um órgão ou tecido biológico (D,r) é a dose média absorvida em um órgão ou tecido específico do corpo humano:

D T = E T /m T ,(4)

onde E T é a energia total transferida por radiação ionizante para um tecido ou órgão; m T é a massa de um órgão ou tecido.

Quando uma substância é irradiada, a dose absorvida aumenta. A taxa de variação da dose é caracterizada pela taxa de dose absorvida.

A taxa de dose absorvida de radiação ionizante é a razão do incremento da dose de radiação absorvida dD ao longo do intervalo de tempo dt para este intervalo:

Unidades de taxa de dose: rad/s, Gy/s, rad/h, Gy/h, etc.

A taxa de dose absorvida em alguns casos pode ser considerada como um valor constante em um curto intervalo de tempo ou variando exponencialmente em um intervalo de tempo significativo, então podemos assumir que:

Kerma - uma abreviatura de palavras em inglês na tradução significa "energia cinética de enfraquecimento no material". A característica é usada para avaliar o impacto da radiação ionizante indireta no meio ambiente. Kerma é a razão da soma das energias cinéticas iniciais dE k de todas as partículas carregadas formadas indiretamente por AI em um volume elementar para a massa dm de matéria neste volume:

K = dEk/dm. (7)

Unidades de medida no SI e fora do sistema: Gray e rad, respectivamente.

O Kerma foi introduzido para levar em consideração o campo de radiação de forma mais completa, em particular a densidade do fluxo de energia, e é usado para avaliar o impacto da radiação ionizante indireta no meio.

Dose equivalente

Foi estabelecido que ao irradiar o tecido biológico humano com a mesma energia (ou seja, ao receber a mesma dose), mas com diferentes tipos de raios, as consequências para a saúde serão diferentes. Por exemplo, quando exposto a partículas alfa, o corpo humano tem muito mais probabilidade de desenvolver câncer do que quando exposto a partículas beta ou raios gama. Portanto, para um tecido biológico, foi introduzida uma característica - uma dose equivalente.

Dose equivalente (HTR) é a dose absorvida em um órgão ou tecido multiplicada pelo fator de qualidade de radiação correspondente WR de um determinado tipo de radiação R.

Introduzido para avaliar as consequências da irradiação do tecido biológico com doses baixas (doses não superiores a 5 doses máximas permitidas para irradiação de todo o corpo humano), ou seja, 250 mSv / ano. Não pode ser usado para avaliar os efeitos da exposição a altas doses.

A dose equivalente é:

H T . R = D T . R W R ,(8)

onde D T. R é a dose absorvida pelo tecido biológico pela radiação R; W R - fator de peso (fator de qualidade) da radiação R (partículas alfa, partículas beta, quanta gama, etc.), que leva em consideração a eficácia relativa de vários tipos de radiação na indução de efeitos biológicos (Tabela 1). Este fator depende de muitos fatores, em particular, da magnitude da transferência linear de energia, da densidade de ionização ao longo da trajetória da partícula ionizante e assim por diante.

A fórmula (8) é válida para avaliar as doses de irradiação externa e interna de apenas órgãos e tecidos individuais ou exposição uniforme de todo o corpo humano.

Quando exposto a diferentes tipos de radiação simultaneamente com diferentes fatores de ponderação, a dose equivalente é determinada como a soma das doses equivalentes para todos esses tipos de radiação R:

H T = Σ H T . R(9)

Foi estabelecido que na mesma dose absorvida o efeito biológico depende do tipo de radiação ionizante e da densidade do fluxo de radiação.

Observação. Ao usar a fórmula (8), o fator de qualidade médio é obtido em um determinado volume de tecido biológico de uma composição padrão: 10,1% de hidrogênio, 11,1% de carbono, 2,6% de nitrogênio, 76,2% de oxigênio.

A unidade SI de dose equivalente é Sievert (Sv).

Sievert é uma unidade de dose equivalente de radiação de qualquer natureza em tecido biológico, que cria o mesmo efeito biológico que a dose absorvida de 1 Gy de radiação exemplar de raios X com uma energia de fóton de 200 keV. Unidades fracionárias também são usadas - μSv , mSv. Há também uma unidade fora do sistema - rem (o equivalente biológico de um rad), que está gradualmente sendo retirada de uso.

1 Sv = 100 rem.

Unidades fracionárias também são usadas - mrem, mkrem.

Tabela 1. Fatores de qualidade da radiação

Tipo de radiação e faixa de energia	Fatores de qualidade NÓS
Fótons de todas as energias
Elétrons de todas as energias
Nêutrons com energia:
de 10 keV a 100 keV
> 100 keV até 2 Msv
> 2 MeV a 20 MeV
Prótons com energia acima de 2 MeV, exceto prótons de recuo
Partículas alfa, fragmentos de fissão, núcleos pesados
Observação. Todos os valores referem-se à radiação incidente no corpo e, no caso de exposição interna, emitida durante a transformação nuclear.

Observação. O coeficiente W R leva em consideração a dependência dos efeitos biológicos adversos da exposição a baixas doses na transferência de energia linear total (LET) da radiação. A Tabela 2 mostra a dependência do fator de ponderação de qualidade W R no LET.

Tabela 2. Dependência do fator de qualidade WR em LET

A taxa de dose equivalente é a razão do incremento da dose equivalente dH durante o tempo dt para este intervalo de tempo:

Unidades de taxa de dose equivalente mSv/s, µSv/s, rem/s, mrem/s, etc.

O impacto da radiação nos organismos vivos é caracterizado por dose de radiação.

Dose de exposição X de radiação ionizante - a carga total formada devido à radiação em 1 cm 3 de ar por algum tempo t.

medido em pingentes sobre quilograma (C/kg), unidade fora do sistema - raio X (R).

Na dose de 1 R em 1 cm 3 sob condições normais, 2,08 é formado. 10 9 pares de íons, o que corresponde a 2,58. 10-4 C/kg. Ao mesmo tempo, em 1 cm 3 o ar devido à ionização absorve energia igual a 1,1. 10-8 J, ou seja 8.5 mJ/kg.

A dose absorvida de radiação Dp é uma quantidade física igual à razão entre a energia absorvida Wp e a massa Mp da substância irradiada. Os valores da dose absorvida são determinados usando a expressão

D p \u003d W p / M p.

No sistema SI, a unidade de dose absorvida é Gray. Esta unidade recebeu o nome do físico inglês A. Gray. Esta dose é recebida por um corpo pesando 1 kg, se absorveu energia em 1 j.

Até 1980, rad e roentgen eram usados ​​como unidade de dose absorvida. Estas são unidades não sistêmicas.

Contente - do inglês. dose de radiação absorvida.

1 alegre= 10 -2 j/kg = 10 -2 Gr.

1 Gray (Gy) \u003d 100 rad » 110 R (para radiação gama).

A unidade "raio X" muitas vezes usa-se bastante agora; talvez seja apenas uma homenagem à tradição. Por definição, a dose em 1 R corresponde a tal radiação em que em 1 cm 3 ar em n.o. ( P 0=760 milímetros. rt. st, T = 273 PARA) um certo número de pares de íons é formado (N » 2,1 10 9), de modo que sua carga total é 3,3 10 -10 cl. O significado desta definição é claro: conhecendo a corrente e o tempo de descarga, pode-se determinar experimentalmente a carga total de ionização e o número de pares de íons que surgiram como resultado da irradiação

N íon \u003d Q total /e.

Para as mesmas condições (n.c.), encontramos o valor da dose absorvida:

D p \u003d W p / M p= 112,5 10 -10 / 0,128 10 -5 = 8,7 10 -3 j/kg.

Assim, uma dose de 1 roentgen corresponde a uma dose absorvida de 8,7 10 -3 j/kg ou 8,7 10 mGy.

1 P \u003d 8,7 10 -3 J / kg \u003d 8,7 mGy.

Uma dose de 1 R é criada por raios emitidos por 1 grama de rádio a uma distância de 1 m da fonte por 1 hora.

A taxa de dose absorvida D I P. é uma quantidade física que caracteriza a quantidade de energia absorvida por uma unidade de massa de qualquer corpo físico por unidade de tempo:

D 1 p \u003d D P / t \u003d W P / M Pp t.

O valor da radiação de fundo geralmente é relatado para nós em microroentgen/hora, por exemplo 15 microroentgen/hora. Este valor tem a dimensão da taxa de dose absorvida, mas não é expresso em unidades do SI.

Dose equivalente H equiv.- valor que caracteriza a dose absorvida de um organismo vivo. É igual à dose absorvida multiplicada por um coeficiente que reflete a capacidade desse tipo de radiação em danificar os tecidos do corpo:

H equiv. = KK × D P,

onde KK é o fator de qualidade médio da radiação ionizante em um determinado elemento de volume do tecido biológico (Tabela 22.1).

Tabela 22.1.e.

Deve-se notar que a dose equivalente H eq caracteriza o valor médio da dose absorvida por um organismo vivo, embora os mesmos tecidos (ossos, músculos, cérebro, etc.) para pessoas diferentes e em condições diferentes absorvam energia diferente.

No sistema SI, a unidade de equivalente de dose é Sievert (1 Sv), em homenagem ao cientista sueco - radiologista R. Sievert. Na prática, costuma-se usar uma unidade não sistêmica de dose equivalente - rem (o equivalente biológico de um roentgen).

1 rem= 0,01 j/kg.

Na prática, são usadas unidades submúltiplas: milirem (1 mbre = 10 -3 rem); microrem (1 microrem= 10 -6 rem); nanorem (1 número = 10 -9 rem).

Existe outra definição do conceito rem.

Rem é a quantidade de energia absorvida por um organismo vivo quando exposto a qualquer tipo de radiação ionizante e causando o mesmo efeito biológico de uma dose absorvida de 1 rad de raio X ou radiação g com energia de 200 keV.

A razão entre as unidades nomeadas (1 Sv, 1 rem, 1 R) é:

1 Sv = 100 rem» 110 R(para radiação gama).

À medida que você se afasta de uma fonte pontual, a dose diminui inversamente com o quadrado da distância (~ 1 / r 2).

Dose absorvida

D p \u003d D 1 andar t região / r 2. [D 1 e t] = 1 R· 1m 2 / hora,

Onde D1 et - potência de uma fonte pontual; região t - tempo de exposição, h; r - distância da fonte, m.

A atividade de um emissor pontual e a taxa de dose estão relacionadas pela relação:

R = Kg ,

Onde Kg- constante de ionização, r- distância da fonte de radiação, d- espessura da tela protetora, - coeficiente de absorção de radiação no material da tela.

Constante de ionização Kg e o coeficiente de absorção da tela dependem de forma complexa do tipo e energia da radiação. Para raios gama com uma energia de cerca de 1 MeV a relação entre o coeficiente de absorção e a densidade do material para muitos materiais (água, alumínio, ferro, cobre, chumbo, concreto, tijolo) é próxima de 7 . 10-3 m 2 /kg.

A radiação natural de fundo (raios cósmicos; radioatividade do ambiente e do corpo humano) é de cerca de uma dose de radiação anual de cerca de Gy por pessoa. A Comissão Internacional de Proteção contra Radiação estabeleceu uma dose anual máxima permitida de 0,05 Gy para pessoas que trabalham com radiação. Uma dose de radiação de 3-10 Gy recebida em pouco tempo é letal.

Ao trabalhar com qualquer fonte de radiação (isótopos radioativos, reatores, etc.), é necessário tomar medidas para proteção contra radiação de todas as pessoas que podem entrar na zona de radiação.

O método mais simples de proteção é a remoção do pessoal da fonte de radiação a uma distância suficientemente grande. Mesmo sem levar em conta a absorção no ar, a intensidade da radiação diminui proporcionalmente ao quadrado da distância da fonte. Portanto, as ampolas com preparações radioativas não devem ser tomadas à mão. É necessário o uso de pinças especiais com cabo longo.

Nos casos em que é impossível afastar-se da fonte de radiação a uma distância suficientemente grande, são utilizadas barreiras feitas de materiais absorventes para proteger contra a radiação.

A proteção mais difícil contra raios g e nêutrons devido ao seu alto poder de penetração. O melhor absorvedor de raios g é o chumbo. Os nêutrons lentos são bem absorvidos pelo boro e pelo cádmio. Os nêutrons rápidos são pré-moderados com grafite.

Fon aos 15 anos microroentgen/hora corresponde à taxa de dosagem 36,2 10 –12 Gy/s(ou 4,16 10 -9 R/s). Com essa taxa de dose, uma pessoa em um ano, desde que a ionização do tecido ocorra da mesma forma que a ionização do ar, receberá uma dose de radiação igual a 1,1 mGy(ou 0,13 R). Esta dose de radiação é muito pequena e inofensiva para os seres humanos. Mas também devemos ter em mente que a radiação pode se acumular em materiais de construção usados ​​na construção de edifícios residenciais e industriais. A influência da radiação de materiais estruturais pode ser mais significativa do que do fundo do ar externo.

Conhecendo a dose equivalente total, pode-se encontrar a dose absorvida equivalente de órgãos individuais ( H org, i \u003d K pp × D equiv) e avaliar a probabilidade de sua lesão por radiação. Ao mesmo tempo, ao usar radioterapia na medicina, é muito importante conhecer e definir os valores da potência da fonte de radiação e o tempo de exposição para que a dose absorvida equivalente para um determinado órgão (por exemplo, para os pulmões) não ultrapasse a dose permitida.

A radiação é um fator de influência nos organismos vivos, que não é reconhecido por eles de forma alguma. Mesmo as pessoas não têm receptores peculiares que sentiriam a presença de radiação de fundo. Os especialistas estudaram cuidadosamente o impacto da radiação na saúde e na vida humana. Também foram criados instrumentos com os quais os indicadores podem ser registrados. As doses de exposição caracterizam o nível de radiação sob a influência da qual uma pessoa foi exposta durante o ano.

Como a radiação é medida?

Na World Wide Web, você pode encontrar muita literatura sobre radiação radioativa. Em quase todas as fontes existem indicadores numéricos de padrões de exposição e as consequências de seu excesso. Compreender unidades de medida incompreensíveis não é imediatamente possível. A abundância de informações caracterizando as doses máximas permitidas de exposição à população pode facilmente confundir até mesmo uma pessoa experiente. Considere os conceitos em um volume mínimo e mais compreensível.

A lista de quantidades é bastante impressionante: curie, rad, gray, becquerel, rem - essas são apenas as principais características da dose de radiação. Por que tantos? Eles são usados ​​para certas áreas da medicina e proteção ambiental. Para uma unidade de exposição à radiação em qualquer substância, é tomada uma dose absorvida - 1 gray (Gy), igual a 1 J / kg.

Quando expostos à radiação em organismos vivos, eles falam sobre É igual à dose absorvida pelos tecidos do corpo em termos de massa por unidade, multiplicada pelo fator de dano. A constante é alocada para cada corpo. Como resultado dos cálculos, um número é obtido com uma nova unidade de medida - sievert (Sv).

Com base nos dados já obtidos sobre o efeito da radiação recebida nos tecidos de um determinado órgão, é determinada a dose equivalente efetiva de radiação. Este indicador é calculado multiplicando o número anterior em sieverts por um fator que leva em consideração a diferente sensibilidade dos tecidos à radiação radioativa. O seu valor permite estimar a quantidade de energia absorvida, tendo em conta a reação biológica do organismo.

Quais são as doses aceitáveis ​​de radiação e quando elas apareceram?

Especialistas em segurança de radiação, com base em dados sobre o impacto da exposição à saúde humana, desenvolveram os valores máximos permitidos de energia que podem ser absorvidos pelo corpo sem danos. As doses máximas permitidas (MPD) são indicadas para exposição única ou de longo prazo. Ao mesmo tempo, as características das pessoas expostas à radiação de fundo são levadas em consideração.

• A - pessoas que trabalham com fontes de radiação ionizante. No desempenho de suas funções, eles são expostos à radiação.
• B - a população de uma determinada zona, trabalhadores cujas funções não estão relacionadas ao recebimento de radiação.
• B é a população do país.

Dois grupos são distinguidos entre o pessoal: funcionários da zona controlada (as doses de radiação excedem 0,3 do SDA anual) e funcionários fora de tal zona (0,3 do SDA não é excedido). Dentro dos limites das doses, distinguem-se 4 tipos de órgãos críticos, ou seja, aqueles em cujos tecidos se observa a maior quantidade de destruição devido à radiação ionizada. Levando em consideração as categorias listadas de pessoas entre a população e trabalhadores, bem como órgãos críticos, estabelece regras de trânsito.

Os limites de exposição apareceram pela primeira vez em 1928. O valor da absorção anual da radiação de fundo foi de 600 milisieverts (mSv). Foi estabelecido para trabalhadores médicos - radiologistas. Com o estudo do efeito da radiação ionizada na duração e qualidade de vida, as regras de trânsito ficaram mais rígidas. Já em 1956, a barra caiu para 50 milisieverts e, em 1996, a Comissão Internacional de Proteção contra Radiação reduziu para 20 mSv. Vale ressaltar que ao estabelecer as regras de trânsito, a absorção natural de energia ionizada não é levada em consideração.

radiação natural

Se ainda for possível evitar o encontro com elementos radioativos e sua radiação, então não há onde se esconder do fundo natural. A exposição natural em cada uma das regiões tem indicadores individuais. Sempre esteve lá e com o passar dos anos não desaparece em lugar nenhum, apenas se acumula.

O nível de radiação natural depende de vários fatores:

• indicador de altitude (quanto mais baixo, menos fundo e vice-versa);
• estruturas de solo, água, rochas;
• causas artificiais (produção, usinas nucleares).

Uma pessoa recebe radiação através dos alimentos, radiação do solo, do sol, durante um exame médico. Empresas industriais, usinas nucleares, locais de teste e aeródromos de lançamento tornam-se fontes adicionais de exposição.

Os especialistas consideram a exposição mais aceitável, que não ultrapasse 0,2 μSv por hora. E o limite superior da norma de radiação é determinado em 0,5 μSv por hora. Após algum tempo de exposição contínua a substâncias ionizadas, as doses de radiação permitidas para humanos aumentam para 10 µSv/h.

Segundo os médicos, durante a vida uma pessoa pode receber radiação no valor de não mais que 100-700 milisieverts. Na verdade, as pessoas que vivem em áreas montanhosas estão expostas à radiação em uma escala um pouco maior. A absorção média de energia ionizada por ano é de cerca de 2-3 milisieverts.

Como exatamente a radiação afeta as células?

Vários compostos químicos têm a propriedade de radiação. Há uma fissão ativa dos núcleos dos átomos, o que leva à liberação de uma grande quantidade de energia. Essa força é capaz de literalmente arrancar elétrons dos átomos das células da matéria. O processo em si é chamado de ionização. Um átomo que passou por tal procedimento muda suas propriedades, o que leva a uma mudança em toda a estrutura da matéria. Por trás dos átomos, as moléculas mudam e, por trás das moléculas, as propriedades gerais dos tecidos vivos mudam. À medida que o nível de radiação aumenta, o número de células alteradas também aumenta, o que leva a mudanças mais globais. Neste contexto, foram calculadas as doses de radiação permitidas para humanos. O fato é que as mudanças nas células vivas também afetam a molécula de DNA. O sistema imunológico repara ativamente os tecidos e é até capaz de “reparar” o DNA danificado. Mas em casos de exposição significativa ou violação das defesas do corpo, as doenças se desenvolvem.

É difícil prever com precisão a probabilidade de desenvolver doenças que ocorrem no nível celular com a absorção usual de radiação. Se a dose efetiva de radiação (cerca de 20 mSv por ano para trabalhadores industriais) exceder os valores recomendados em centenas de vezes, o estado geral de saúde é significativamente reduzido. O sistema imunológico falha, o que leva ao desenvolvimento de várias doenças.

Grandes doses de radiação que podem ser recebidas como resultado de um acidente em uma usina nuclear ou da explosão de uma bomba atômica nem sempre são compatíveis com a vida. Os tecidos sob a influência de células alteradas morrem em grande número e simplesmente não têm tempo de se recuperar, o que acarreta a violação das funções vitais. Se parte do tecido for preservada, a pessoa terá chance de se recuperar.

Indicadores de doses de radiação permitidas

De acordo com as normas de segurança contra radiação, foram estabelecidos valores máximos permitidos de radiação ionizante por ano. Vamos considerar os indicadores dados na tabela.

Como pode ser visto na tabela, a dose de exposição permitida por ano para trabalhadores em indústrias perigosas e usinas nucleares é muito diferente dos indicadores derivados para a população de zonas sanitárias protegidas. O fato é que, com a absorção prolongada da radiação ionizante permitida, o corpo lida com a restauração oportuna das células sem comprometer a saúde.

Doses únicas de exposição humana

Um aumento significativo no fundo de radiação leva a danos mais sérios aos tecidos, em conexão com os quais os órgãos começam a funcionar mal ou mesmo a falhar. ocorre apenas quando uma grande quantidade de energia ionizante é recebida. Exceder ligeiramente as doses recomendadas pode levar a doenças que podem ser curadas.

Doses excessivas de radiação e consequências

Dose única (mSv)	O que acontece com o corpo
	Não há alterações no estado de saúde
	O número total de linfócitos diminui (diminui a imunidade)
	Diminuição significativa de linfócitos, sinais de fraqueza, náuseas, vômitos
	Em 5% dos casos, um desfecho fatal, a maioria apresenta a chamada ressaca de radiação (os sinais são semelhantes aos de uma ressaca alcoólica)
	Alterações sanguíneas, esterilização masculina temporária, 50% de mortalidade em 30 dias após a exposição
	Dose letal de radiação, não tratável
	Coma ocorre, morte dentro de 5-30 minutos
	Morte instantânea por raio

O recebimento único de uma grande quantidade de radiação afeta negativamente o estado do corpo: as células são rapidamente destruídas, não tendo tempo para se recuperar. Quanto mais forte o impacto, mais lesões aparecem.

O desenvolvimento da doença da radiação: causas

A doença da radiação é a condição geral do corpo, causada pela influência da radiação radioativa que excede o SDA. As lesões são observadas em todos os sistemas. De acordo com a Comissão Internacional de Proteção Radiológica, as doses de radiação começam em 500 mSv por vez ou mais de 150 mSv por ano.

Um efeito prejudicial de alta intensidade (mais de 500 mSv por vez) surge como resultado do uso de armas atômicas, seus testes, ocorrência de desastres causados ​​pelo homem e procedimentos de irradiação intensiva no tratamento de doenças oncológicas, reumatológicas e doenças do sangue.

O desenvolvimento da doença crônica da radiação está sujeito a trabalhadores médicos que estão no departamento de radioterapia e diagnóstico, bem como a pacientes que são frequentemente submetidos a estudos de radionuclídeos e raios-x.

Classificação da doença da radiação, dependendo das doses de radiação

A doença é caracterizada com base na dose de radiação ionizante que o paciente recebeu e por quanto tempo isso aconteceu. Uma única exposição leva a um quadro agudo, e constantemente repetida, mas menos massiva, a processos crônicos.

Considere as principais formas de doença da radiação, dependendo da exposição única recebida:

• lesão por radiação (menos de 1 Sv) - ocorrem alterações reversíveis;
• forma medular (de 1 a 6 Sv) - tem quatro graus, dependendo da dose recebida. A mortalidade com este diagnóstico é superior a 50%. As células da medula óssea vermelha são afetadas. A condição pode ser melhorada por transplante. O período de recuperação é longo;
• gastrointestinal (10-20 Sv) é caracterizado por uma condição grave, sepse, sangramento do trato gastrointestinal;
• vascular (20-80 Sv) - são observados distúrbios hemodinâmicos e intoxicação grave do corpo;
• cerebral (80 Sv) - morte em 1-3 dias devido a edema cerebral.

Pacientes com forma de medula óssea têm chance de recuperação e reabilitação (em metade dos casos). Condições mais graves não podem ser tratadas. A morte ocorre dentro de dias ou semanas.

O curso da doença aguda da radiação

Depois que uma alta dose de radiação foi recebida e a dose de radiação atingiu 1-6 Sv, a doença aguda da radiação se desenvolve. Os médicos dividem os estados que se sucedem em 4 etapas:

1. reatividade primária. Ocorre nas primeiras horas após a irradiação. É caracterizada por fraqueza, pressão arterial baixa, náuseas e vômitos. Quando exposto a mais de 10 Sv, passa imediatamente para a terceira fase.
2. Período latente. Após 3-4 dias a partir do momento da irradiação e até um mês, a condição melhora.
3. Sintomas expandidos. Acompanhado por síndromes infecciosas, anêmicas, intestinais e hemorrágicas. Condição severa.
4. Recuperação.

A condição aguda é tratada dependendo da natureza do quadro clínico. Em casos gerais, é prescrito pela introdução de agentes que neutralizam substâncias radioativas. Se necessário, transfusão de sangue, transplante de medula óssea é realizado.

Os pacientes que conseguem sobreviver às primeiras 12 semanas de doença aguda por radiação geralmente têm um prognóstico favorável. Mas mesmo com a recuperação total, essas pessoas têm um risco aumentado de desenvolver câncer, bem como o nascimento de filhos com anormalidades genéticas.

doença de radiação crônica

Com a exposição constante à radiação radioativa em doses menores, mas no total superior a 150 mSv por ano (sem contar o fundo natural), inicia-se uma forma crônica de doença da radiação. Seu desenvolvimento passa por três etapas: formação, restauração, resultado.

A primeira fase ocorre ao longo de vários anos (até 3). A gravidade da condição pode ser definida de leve a grave. Se você isolar o paciente do local de recebimento da radiação radioativa, dentro de três anos a fase de recuperação começará. Depois disso, é possível uma recuperação completa ou, inversamente, a progressão da doença com morte rápida.

A radiação ionizada é capaz de destruir instantaneamente as células do corpo e incapacitá-lo. É por isso que o cumprimento das doses máximas de radiação é um critério importante para trabalhar em produção e vida perigosas perto de usinas nucleares e locais de teste.

Os tipos radiológicos de exame na medicina ainda desempenham um papel de liderança. Às vezes, sem dados, é impossível confirmar ou fazer um diagnóstico correto. Todos os anos, as técnicas e a tecnologia de raios-X estão melhorando, tornando-se mais complicadas, tornando-se mais seguras, mas, no entanto, os danos da radiação permanecem. Minimizar o impacto negativo da exposição diagnóstica é uma tarefa prioritária para a radiologia.

Nossa tarefa é entender os números existentes de doses de radiação, suas unidades de medida e precisão em um nível acessível a qualquer pessoa. Além disso, vamos tocar na realidade dos possíveis problemas de saúde que esse tipo de diagnóstico médico pode causar.

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O que é radiação de raios-x

A radiação de raios X é um fluxo de ondas eletromagnéticas com um comprimento de onda entre a radiação ultravioleta e gama. Cada tipo de onda tem seu próprio efeito específico no corpo humano.

Em sua essência, os raios X são ionizantes. Possui alto poder de penetração. Sua energia é um perigo para os humanos. A nocividade da radiação é tanto maior quanto maior for a dose recebida.

Sobre os perigos da exposição aos raios-x no corpo humano

Passando pelos tecidos do corpo humano, os raios X os ionizam, alterando a estrutura das moléculas, átomos, em termos simples - "carregando-os". As consequências da radiação recebida podem se manifestar na forma de doenças na própria pessoa (complicações somáticas) ou em seus descendentes (doenças genéticas).

Cada órgão e tecido é diferentemente afetado pela radiação. Portanto, foram criados coeficientes de risco de radiação, que podem ser encontrados na figura. Quanto maior o valor do coeficiente, maior a suscetibilidade do tecido à ação da radiação e, consequentemente, o risco de complicações.

Os órgãos formadores de sangue, a medula óssea vermelha, são os mais expostos à radiação.

A complicação mais comum que aparece em resposta à irradiação é a patologia do sangue.

Uma pessoa tem:

• alterações reversíveis na composição do sangue após pequenas exposições;
• leucemia - diminuição do número de leucócitos e alteração de sua estrutura, levando ao mau funcionamento da atividade do corpo, sua vulnerabilidade e diminuição da imunidade;
• trombocitopenia - uma diminuição no conteúdo de plaquetas, células sanguíneas responsáveis ​​​​pela coagulação. Este processo patológico pode causar sangramento. A condição é agravada por danos nas paredes dos vasos sanguíneos;
• alterações hemolíticas irreversíveis na composição do sangue (decomposição de glóbulos vermelhos e hemoglobina), como resultado da exposição a altas doses de radiação;
• eritrocitopenia - uma diminuição no conteúdo de eritrócitos (glóbulos vermelhos), causando o processo de hipóxia (falta de oxigênio) nos tecidos.

amigoou sejapatologistasE:

• o desenvolvimento de doenças malignas;
• Envelhecimento prematuro;
• dano à lente do olho com o desenvolvimento de catarata.

Importante: A radiação de raios X torna-se perigosa em caso de intensidade e duração da exposição. Os equipamentos médicos utilizam irradiação de baixa energia e curta duração, portanto, quando utilizados, são considerados relativamente inofensivos, mesmo que o exame tenha que ser repetido várias vezes.

Uma única exposição que um paciente recebe durante a radiografia convencional aumenta o risco de desenvolver um processo maligno no futuro em cerca de 0,001%.

observação: ao contrário do impacto de substâncias radioativas, o efeito nocivo dos raios cessa imediatamente após o desligamento do dispositivo.

Os raios não podem se acumular e formar substâncias radioativas, que então serão fontes independentes de radiação. Portanto, após uma radiografia, nenhuma medida deve ser tomada para "remover" a radiação do corpo.

Em que unidades são medidas as doses de radiação recebida?

É difícil para quem está longe da medicina e da radiologia entender a abundância de terminologia específica, o número de doses e as unidades em que são medidas. Vamos tentar trazer as informações a um mínimo claro.

Então, qual é a dose de radiação de raios X medida? Existem muitas unidades de medida de radiação. Não vamos analisar tudo em detalhes. Becquerel, curie, rad, gray, rem - esta é uma lista das principais quantidades de radiação. Eles são usados ​​em vários sistemas de medição e áreas da radiologia. Vamos nos deter apenas no praticamente significativo no diagnóstico de raios-x.

Estaremos mais interessados ​​em raio-x e sievert.

Uma característica do nível de radiação penetrante emitida por uma máquina de raios X é medida em uma unidade chamada "roentgen" (R).

Para avaliar o efeito da radiação em uma pessoa, o conceito é introduzido dose absorvida equivalente (EPD). Além da EPD, existem outros tipos de doses - todas elas são apresentadas na tabela.

A Dose Absorvida Equivalente (na figura - Dose Equivalente Efetiva) é um valor quantitativo da energia que o organismo absorve, mas que leva em consideração a resposta biológica dos tecidos corporais à radiação. É medido em sieverts (Sv).

Um sievert é aproximadamente comparável a 100 roentgens.

A radiação de fundo natural e as doses emitidas por equipamentos médicos de raios-X são muito inferiores a esses valores, portanto, os valores de um milésimo (mili) ou um milionésimo (micro) Sievert e Roentgen são usados ​​para medir eles.

Em números fica assim:

• 1 sievert (Sv) = 1000 milisievert (mSv) = 1000000 microsievert (µSv)
• 1 roentgen (R) \u003d 1000 miliroentgen (mR) \u003d 1000000 miliroentgen (mR)

Para estimar a parte quantitativa da radiação recebida por unidade de tempo (hora, minuto, segundo), é utilizado o conceito - taxa de dose, medida em Sv/h (hora-sievert), µSv/h (hora-micro-sievert), R/h (hora-roentgen), µr/h (hora-roentgen-micro). Da mesma forma - em minutos e segundos.

Pode ser ainda mais simples:

• a radiação total é medida em roentgens;
• a dose recebida por uma pessoa é em sieverts.

As doses de radiação recebidas em sieverts se acumulam ao longo da vida. Agora vamos tentar descobrir quanto uma pessoa recebe esses mesmos sieverts.

Fundo de radiação natural

O nível de radiação natural é diferente em todos os lugares, depende dos seguintes fatores:

• altitude acima do nível do mar (quanto mais alto, mais duro o fundo);
• estrutura geológica da área (solo, água, rochas);
• razões externas - o material do edifício, a presença de várias empresas que fornecem exposição adicional à radiação.

Observação:o fundo mais aceitável é quando o nível de radiação não excede 0,2 µSv/h (micro-sievert-hora), ou 20 µR/h (micro-roentgen-hora)

O limite superior da norma é considerado até 0,5 μSv / h = 50 μR / h.

Para várias horas de exposição, é permitida uma dose de até 10 µSv/h = 1 mR/h.

Todos os tipos de estudos de raios X se enquadram nos padrões seguros de exposição à radiação, medidos em mSv (millisieverts).

As doses de radiação permitidas para uma pessoa acumuladas ao longo da vida não devem exceder 100-700 mSv. Os valores reais de exposição para pessoas que vivem em altas montanhas podem ser maiores.

Em média, uma pessoa recebe uma dose igual a 2-3 mSv por ano.

É resumido a partir dos seguintes componentes:

• radiação do sol e radiação cósmica: 0,3 mSv - 0,9 mSv;
• fundo do solo e da paisagem: 0,25 - 0,6 mSv;
• radiação de materiais de habitação e edifícios: 0,3 mSv e acima;
• ar: 0,2 - 2 mSv;
• alimentação: a partir de 0,02 mSv;
• água: de 0,01 - 0,1 mSv:

Além da dose externa de radiação recebida, o corpo humano também acumula seus próprios depósitos de compostos radionuclídeos. Eles também representam uma fonte de radiação ionizante. Por exemplo, nos ossos esse nível pode atingir valores de 0,1 a 0,5 mSv.

Além disso, há exposição ao potássio-40, que se acumula no corpo. E esse valor atinge 0,1 - 0,2 mSv.

observação: para medir a radiação de fundo, você pode usar um dosímetro convencional, por exemplo RADEX RD1706, que fornece leituras em sieverts.

Doses diagnósticas forçadas de exposição a raios X

O valor da dose absorvida equivalente para cada exame de raios X pode variar significativamente dependendo do tipo de exame. A dose de radiação também depende do ano de fabricação do equipamento médico, da carga de trabalho nele.

Importante: equipamentos modernos de raios-x fornecem radiação dez vezes menor que a anterior. Podemos dizer o seguinte: a mais recente tecnologia digital de raios-X é segura para os seres humanos.

Mesmo assim, tentaremos dar os valores médios das doses que um paciente pode receber. Atentemos para a diferença entre os dados produzidos por equipamentos de raios X digitais e convencionais:

• fluorografia digital: 0,03-0,06 mSv, (os aparelhos digitais mais modernos emitem radiação na dose de 0,002 mSv, 10 vezes menor que seus antecessores);
• fluorografia de filme: 0,15-0,25 mSv, (fluorografias antigas: 0,6-0,8 mSv);
• radiografia da cavidade torácica: 0,15-0,4 mSv.;
• radiografia digital dental (dente): 0,015-0,03 mSv., convencional: 0,1-0,3 mSv.

Em todos os casos acima, estamos falando de uma imagem. Estudos em projeções adicionais aumentam a dose proporcionalmente à frequência de sua conduta.

O método fluoroscópico (que não envolve a fotografia da área do corpo, mas um exame visual por um radiologista na tela do monitor) fornece significativamente menos radiação por unidade de tempo, mas a dose total pode ser maior devido à duração do procedimento. Assim, para 15 minutos de radiografia de tórax, a dose total de radiação recebida pode ser de 2 a 3,5 mSv.

Diagnóstico do trato gastrointestinal - de 2 a 6 mSv.

A tomografia computadorizada utiliza doses de 1-2 mSv a 6-11 mSv, dependendo dos órgãos examinados. Quanto mais moderno for o aparelho de raios X, menores serão as doses que ele dá.

Separadamente, observamos métodos de diagnóstico de radionuclídeos. Um procedimento baseado em um radiofármaco rende uma dose total de 2 a 5 mSv.

Uma comparação entre as doses efetivas de radiação recebidas durante os tipos de estudos de diagnóstico mais comumente usados ​​em medicina e as doses recebidas diariamente por uma pessoa do ambiente é apresentada na tabela.

Procedimento	Dose efetiva de radiação	Comparável à exposição natural recebida durante um período de tempo especificado
Raio-x do tórax	0,1 mSv	10 dias
Fluorografia de tórax	0,3 mSv	30 dias
Tomografia computadorizada da cavidade abdominal e da pelve	10 mSv	3 anos
Tomografia computadorizada de corpo inteiro	10 mSv	3 anos
Pielografia intravenosa	3mSv	1 ano
Radiografia do estômago e intestino delgado	8 mSv	3 anos
radiografia do intestino grosso	6mSv	2 anos
raio x da coluna	1,5 mSv	6 meses
Raio X dos ossos dos braços ou pernas	0,001 mSv	menos de 1 dia
Tomografia computadorizada - cabeça	2mSv	8 meses
Tomografia computadorizada - coluna vertebral	6mSv	2 anos
mielografia	4 mSv	16 meses
Tomografia computadorizada - órgãos torácicos	7mSv	2 anos
Cistouretrografia miccional	5-10 anos: 1,6 mSv Infantil: 0,8 mSv	6 meses 3 meses
Tomografia computadorizada - crânio e seios paranasais	0,6 mSv	2 meses
Densitometria óssea (determinação da densidade)	0,001 mSv	menos de 1 dia
Galactografia	0,7 mSv	3 meses
Histerossalpingografia	1 mSv	4 meses
Mamografia	0,7 mSv	3 meses

Importante:A ressonância magnética não usa raios-x. Nesse tipo de estudo, um pulso eletromagnético é enviado para a área a ser diagnosticada, que excita os átomos de hidrogênio dos tecidos, então a resposta que os causa é medida no campo magnético formado com alto nível de intensidade.Algumas pessoas classificam erroneamente esse método como um raio-x.