Dose equivalente - Equivalent dose
dose equivalente | |
---|---|
Símbolos comuns |
H |
Unidade SI | Sievert |
Outras unidades |
homem equivalente a röntgen |
Em unidades de base SI | J ⋅ kg −1 |
A dose equivalente é uma quantidade de dose H que representa os efeitos estocásticos sobre a saúde de baixos níveis de radiação ionizante no corpo humano, que representa a probabilidade de câncer induzido por radiação e danos genéticos. É derivado da dose absorvida da quantidade física , mas também leva em consideração a eficácia biológica da radiação, que depende do tipo de radiação e da energia. No sistema SI de unidades, a unidade de medida é o sievert (Sv).
Aplicativo
Para permitir a consideração do risco estocástico à saúde, cálculos são realizados para converter a dose absorvida da quantidade física em dose equivalente, cujos detalhes dependem do tipo de radiação. Para aplicações em proteção contra radiação e avaliação de dosimetria , a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (ICRP) e a Comissão Internacional de Unidades e Medições de Radiação (ICRU) publicaram recomendações e dados sobre como calcular a dose equivalente a partir da dose absorvida.
A dose equivalente é designada pela ICRP como uma "quantidade limite"; especificar limites de exposição para garantir que "a ocorrência de efeitos estocásticos na saúde seja mantida abaixo de níveis inaceitáveis e que as reações dos tecidos sejam evitadas". Este é um valor calculado, pois a dose equivalente não pode ser medida na prática, e o objetivo do cálculo é gerar um valor de dose equivalente para comparação com os efeitos observados à saúde.
Cálculo
A dose equivalente H T é calculada usando a dose média absorvida depositada no tecido corporal ou órgão T, multiplicada pelo fator de ponderação da radiação W R que é dependente do tipo e da energia da radiação R.
O fator de ponderação da radiação representa a eficácia biológica relativa da radiação e modifica a dose absorvida para levar em conta os diferentes efeitos biológicos de vários tipos e energias de radiação.
O ICRP atribuiu fatores de ponderação de radiação para tipos de radiação especificados, dependendo de sua eficácia biológica relativa , que são mostrados na tabela a seguir.
Calculando a dose equivalente a partir da dose absorvida;
Onde
- H T é a dose equivalente em sieverts (Sv) absorvida pelo tecido T,
- D T, R é a dose absorvida em cinzas (Gy) no tecido T por radiação tipo R e
- W R é o fator de ponderação de radiação definido por regulamento.
Assim, por exemplo, uma dose absorvida de 1 Gy por partículas alfa levará a uma dose equivalente de 20 Sv, e estima-se que uma dose equivalente de radiação tenha o mesmo efeito biológico que uma quantidade igual de dose absorvida de raios gama, que é dado um fator de ponderação de 1.
Para obter a dose equivalente para uma combinação de tipos e energias de radiação, é feita uma soma de todos os tipos de doses de energia de radiação. Isso leva em consideração as contribuições dos diversos efeitos biológicos de diferentes tipos de radiação.
Radiação | Energia | W R (anteriormente Q) |
---|---|---|
raios-x , raios gama , partículas beta , múons |
1 | |
nêutrons | <1 MeV | 2,5 + 18,2 · e - [ln (E)] ² / 6 |
1 ... 50 MeV | 5,0 + 17,0 · e - [ln (2 · E)] ² / 6 | |
> 50 MeV | 2,5 + 3,25 · e - [ln (0,04 · E)] ² / 6 | |
prótons , píons carregados | 2 | |
partículas alfa , produtos de fissão , núcleos pesados |
20 |
História
O conceito de dose equivalente foi desenvolvido na década de 1950. Em suas recomendações de 1990, o ICRP revisou as definições de algumas grandezas de proteção contra radiação e forneceu novos nomes para as grandezas revisadas. Alguns reguladores, notadamente o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM) e a Comissão Reguladora Nuclear dos Estados Unidos continuam a usar a antiga terminologia de fatores de qualidade e dose equivalente, embora os cálculos subjacentes tenham mudado.
Uso futuro
No 3º Simpósio Internacional do ICRP sobre o Sistema de Proteção Radiológica em outubro de 2015, o Grupo de Tarefa 79 do ICRP relatou o "Uso de Dose Efetiva como Quantidade de Proteção Radiológica Relacionada ao Risco".
Isso incluiu uma proposta para descontinuar o uso de dose equivalente como uma quantidade de proteção separada. Isso evitaria confusão entre dose equivalente, dose efetiva e dose equivalente, e usar a dose absorvida em Gy como uma quantidade mais apropriada para limitar os efeitos determinísticos para o cristalino, pele, mãos e pés.
Essas propostas deverão passar pelos seguintes estágios:
- Discussão dentro dos Comitês ICRP
- Revisão do relatório por Grupo de Tarefa
- Reconsideração por Comitês e Comissão Principal
- Consulta pública
Unidades
A unidade de medida SI para dose equivalente é o sievert , definido como um Joule por kg . Nos Estados Unidos, o roentgen equivalente man (rem), igual a 0,01 sievert, ainda é de uso comum, embora os órgãos reguladores e consultivos estejam encorajando a transição para sieverts.
Quantidades relacionadas
Limitação do cálculo da dose equivalente
A dose equivalente de H T é usada para avaliar o risco estocástico à saúde devido a campos de radiação externa que penetram uniformemente por todo o corpo . No entanto, ele precisa de mais correções quando o campo é aplicado apenas a parte (s) do corpo, ou não uniformemente para medir o risco estocástico geral para a saúde do corpo. Para permitir isso, uma outra quantidade de dose chamada dose efetiva deve ser usada para levar em consideração a sensibilidade variável dos diferentes órgãos e tecidos à radiação.
Relacionamento com a dose comprometida
Enquanto a dose equivalente é usada para os efeitos estocásticos da radiação externa, uma abordagem semelhante é usada para a dose interna ou comprometida . O ICRP define uma quantidade de dose equivalente para dose individual comprometida, que é usada para medir o efeito de materiais radioativos inalados ou ingeridos. Uma dose comprometida de uma fonte interna representa o mesmo risco efetivo que a mesma quantidade de dose equivalente aplicada uniformemente a todo o corpo de uma fonte externa.
Dose equivalente comprometida , H T ( t ) é o tempo integral da taxa de dose equivalente em um determinado tecido ou órgão que será recebido por um indivíduo após a ingestão de material radioativo no corpo por uma pessoa de referência, onde s é o tempo de integração em anos. Isso se refere especificamente à dose em um tecido ou órgão específico, de forma semelhante à dose equivalente externa.
A ICRP afirma que "Os radionuclídeos incorporados no corpo humano irradiam os tecidos ao longo de períodos de tempo determinados por sua meia-vida física e sua retenção biológica no corpo. Assim, eles podem dar origem a doses nos tecidos do corpo por muitos meses ou anos após a ingestão. A necessidade de regular a exposição a radionuclídeos e o acúmulo de dose de radiação por longos períodos de tempo levou à definição de quantidades de dose comprometidas ”.
Dose equivalente V dose equivalente
Não há confusão entre dose equivalente e dose equivalente . Na verdade, eles são os mesmos conceitos. Embora a definição do CIPM afirme que a função de transferência linear de energia da ICRU é usada no cálculo do efeito biológico, a ICRP em 1990 desenvolveu as quantidades de dose de "proteção" denominadas dose efetiva e equivalente , que são calculadas a partir de modelos computacionais mais complexos e são diferenciadas por não terem a frase equivalente de dose em seu nome.
Antes de 1990, o ICRP usava o termo "dose equivalente" para se referir à dose absorvida em um ponto multiplicado pelo fator de qualidade naquele ponto, onde o fator de qualidade era uma função da transferência linear de energia (LET). Atualmente, a definição do ICRP de "dose equivalente" representa uma dose média sobre um órgão ou tecido, e fatores de ponderação de radiação são usados em vez de fatores de qualidade.
A frase equivalente de dose é usada apenas para o qual usar Q para cálculo, e os seguintes são definidos como tal pela ICRU e ICRP:
- equivalente de dose ambiente
- equivalente de dose direcional
- equivalente de dose pessoal
Nos EUA, há outras quantidades de doses com nomes diferentes que não fazem parte do sistema de quantidades da ICRP.
Uso de fatores antigos
O Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM) e a Comissão Reguladora Nuclear dos Estados Unidos continuam a usar a antiga terminologia de fatores de qualidade e dose equivalente. Os fatores de qualidade do NRC são independentes da transferência de energia linear, embora nem sempre sejam iguais aos fatores de ponderação de radiação do ICRP. A definição do NRC de equivalente de dose é "o produto da dose absorvida no tecido, fator de qualidade e todos os outros fatores modificadores necessários no local de interesse". No entanto, é evidente a partir de sua definição de equivalente de dose eficaz que "todos os outros fatores de modificação necessários" excluem o fator de peso do tecido. Os fatores de ponderação de radiação para nêutrons também são diferentes entre o US NRC e o ICRP - consulte o diagrama anexo.
Relatórios de dosimetria
A dose equivalente cumulativa devido à exposição externa de corpo inteiro é normalmente relatada aos trabalhadores da energia nuclear em relatórios regulares de dosimetria .
Nos EUA, três doses equivalentes diferentes são normalmente relatadas:
- equivalente de dose profunda , (DDE)
- equivalente de dose rasa, (SDE)
- equivalente de dose de olho
Veja também
- Dose equivalente de banana
- Becquerel
- Contagens por minuto
- Curie
- Cinza (unidade)
- Unidades de radiação ionizante
- Câmara de ionização
- Rad (unidade)
- Roentgen (unidade)
- Homem equivalente roentgen
- Sievert
Referências
links externos
- Equivalente de dose - glossário da European Nuclear Society
- [2] - "O mundo confuso da dosimetria de radiação" - MA Boyd, Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos. Uma descrição das diferenças cronológicas entre os sistemas de dosimetria dos EUA e ICRP.