وحدات وكميات الاشعاع
وحدات وكميات الاشعاع
اذا كان هناك أي خطأ في المعادلات فهو من أسلوب الكتابه على الفيس بوك
1 – النشاط الاشعاعي: (A)
وهو المعدل الزمني للانحلال النووي للمصدر، ويعرف على النحو التالي:
A=dN/dt
حيث dn : القيمة المتوقعة لعدد التحولات النووية، والوحدة الدولية للنشاط الاشعاعي هي (تحلل / ثانية) وتسمى بيكريل (Bq).
اما وحدته القديمة فهي (الكوري) والتي تساوي عدد الانحلالات النووية في الثانية الواحدة لغرام واحد من نظير الراديوم -226.
1010 Bq ×1Ci = 3.7
ويلاحظ ان النشاط الاشعاعي (الفعالية) يتغير مع الزمن وفقا للعلاقة التالية:
A = Ao e-λt
حيث
: ثابت الانحلال
: Ao فعالية المصدر الابتدائية
: A فعالية المصدر بعد زمن مقداره (T)
: t الزمن
2 – التنشيط: انتاج نويدات مشعة بالتشعيع .
3-التعرض:
واقعة او حالة التعرض للتشعيع ، اما في صورة تعرض خارجي ( تشعيع بواسطة مصادر خارج الجسم). وتقاس شدة التعرض بمقدار التأيين الذي تحدثه الأشعة في ذلك الجسم، والتعرض نوعان:
التعرض الخارجي:
وهو التعرض الذي يتلقى فيه الجسم الفوتونات او اشعاعات الفا او بيتا انطلاقا من مصادر تقع خارج جسم الأنسان كأجهزة توليد الأشعة السينية والنظائر المشعة.
التعرض الداخلي (التلوث الداخلي):
ويحدث عند دخول المواد المشعة الى داخل جسم الانسان عن طريق الاستنشاق او عن طريق تلوث الجروح المتواجدة في الجلد با المواد المشعة.ويمكننا تحديد الأضرار التي يلحقها التلوث الداخلي في الجسم وفقا لنصف عمر النظير المشع، ولابد من تعرف مفاهيم مختلفة لأنصاف الاعمار هـي:
عمر نصف النشاط الاشعاعي:
وهو الزمن الذي يفقد فيه العنصر المشع نصف نشاطه الاشعاعي.
عمر النصف البيولوجــــــــي:
وهو الزمن الذي يتم فيه طرد نصف المواد المشعة التي دخلت إلى الجسم إلى الخارج على شكل فضلات.
عمر النـــصف الفـــعــــــــال:
هو الزمن الازم للتخلص من نصف المواد المشعة المتواجدة في الجسم على طريق كلا من نصف العمر للنشاط الاشعاعي ونصف العمر البيولوجي.
ويعرف التعرض في حالة اشعة غاما واشعة (x) بانه كمية التأبين التي تنتجها الاشعة في الهواء وحدته الرونتجن (R) Roentgen وهي كمية اشعة (x) او غاما التي تولد شحنة مقدارها 10-4 × 2.58 في واحد كغم من الهواء.
10-4 C / Kg) × 2.58 = R)
والتعرض الطبيعي هو التعرض الناتج عن مصادر مشعة طبيعية.
الجرعات الاشعاعية:
ان سبب التخريب في النسيج الحي هو طاقة الاشعاع ومقدار الطاقة المودعة في هذا النسيج والتي تسمى الجرعة (Dose) أي ان الجرعة الاشعاعية هي قياس للإشعاع الذي تتلقاه الانسجة او تمتصه.
ويتم التعبير عن الجرعات الاشعاعية با الكميات التالية:
أ – الجرعة الممتصة (جرعة العضو) (D): وهي كمية الجرعات الأساسية المقاسة وتعرف على النحو الاتي:
D=d/dm
حيث dƐ : متوسط الطاقة التي تنقلها الاشعاعات المؤينة الى المادة في عنصر حجمي.
dm : كتلة المادة في هذا العنصر الحجمي و يمكن ان توزع الطاقة با التساوي على أي حجم محدد و با التالي فان الجرعة الممتصة تساوي الطاقة الكلية المنقولة الى الحجم مقسوما على كتلة هذا الحجم.
والوحدة الدولية للجرعة الممتصة هي جول / كغم (J / Kg ) وتسمى غراي
( Gg ) و وحدتها القديمة هي الراد (Rad ) .
1 Gray = 100 Rad
(الجرعة الممتصة هي كمية الطاقة الاشعاعية الممتصة في كل غرام من النسيج)
ب-الجرعة المتكافئة (Equivalent Dose): هي الجرعة الممتصة المرجحة حسب قدرة الأنواع المختلفة للإشعاع على الحاق الضرر، وتعرف على النحو التالي:
HT,R = DTR . WR
حيث DTR : الجرعة الممتصة الناتجة عن الاشعاع من النوع R موزعة با التساوي على نسيج او عضو T .
WR: عامل الترجيح المناسب للإشعاع من النوع R .
ان الجرعة الممتصة لا تعبر عن الضرر لان الجرعة من اشعة الفا تكون أكثر ضررا من الجرعة نفسها من اشعة بيتا او غاما لذلك يجب تقدير الجرعة بقدرتها على احداث الضرر واعطيت الاشعة المختلفة معاملات ترجيح كما هو مبين في الجدول التالي
نوع الاشعة معامل الاشعاع المرجح (wg)
اشعة جاما 1
اشعة الفا 20
النيوترونات 20-5
وتقاس الجرعة المكافئة بوحدة السيفرت (sv) ويعادل السيفرت جولا لكل كيلو غرام والوحدة القديمة هي الريم 1sv=100 rem
وإذا كان الحقل الاشعاعي يتألف من اشعاعات مختلفة ذات قيم يختلف فيها عامل الاشعاع المرجح WR تكون الجرعة المكافئة على النحو التالي
HT= Σ WRDTR
R
ج-الجرعة الفعالة (ُEffecttive Dose ) : هي الجرعات المكافئة في الانسجة بعد ضرب كل منها في عامل النسيج المناسب وتحسب في المعادلة التالية
E= Σ WTHT
T
حيث HT :الجرعة المكافئة في النسيج T
WT :عامل النسيج المرجح بالنسبة للنسيج T ونستنتج المعادلة التالية من تعريف الجرعة المكافئة
E= ΣWT ΣWR DTR
R T
(الجرعة الفعالة هي الجرعة المكافئة مرجحة حسب قابلية إيذاء الانسحة المختلفة)
ان بعض أعضاء الجسم أكثر تأثرا من الأعضاء الأخرى لذلك تم إعطاء الأعضاء المختلفة من الجسم معاملات ترجيح مختلفة كما هو مبين في الجدول التالي
نوع النسيج معامل النسيج المرجح (WT)
نخاع العظم الأحمر 0.12
سطح العظام 0.01
الغدة الدرقية 0.05
الثدي 0.05
الرئتان 0.12
الجلد 0.01
ووحدة الجرعة الفعالة هي J/kg وتسمى سيفرت
في حالة التشعيع لكل الجسم عندما HT متساوية في كل الأعضاء معا ان مجموع معاملات النسيج المرجحة يساوي واحد فان: -
E= Σ WT HT
T
Σ WT HT =
T
E=HT
مكافئ الجرعة +-هي كمية تستخدمها اللجنة الدولية للوحدات والمقاييس الاشعاعية في تحديد مكافئ الجرعة المحيطة ومكافئ الجرعة الاتجاهية ومكافئ الجرعة الشخصية للكميات الفعلية
مكافئ الجرعة الشخصية Hp(d) :هو مكافئ الجرعة في النسيج على عمق (d) وهو يعرف لكل من الاشعاعات القوية والضعيفة النافذ على حد سواء باعتباره Hp(d) ويوحي بعمق
d=10mm للإشعاعات شديديه النفاذ Hp(10) وبعمق (d=0.07mm) للإشعاعات قليلة النفاذ وتمثل بشكل دقيق الجرعة الفعالة التي يتعرض لها جسم الانسان اذا ما قيست في مكان مناسب (ينصح بان يعلق مقياس الجرعة الشخصية على الصدر)
ووحدة مكافئ الجرعة الشخصية هي الجول في الكيلو غرام 1/kg وتدعى السيفرت (sv)
عامل النسيج المرجح
الجهاز التناسلي 0.20
نخاع العظم الأحمر 0.12
القولون0.12
الرئة 0.12
المعدة 0.12
المثانة 0.05
الثدي 0.05
الكبد 0.05
المريء 0.05
الغدة الدرقية 0.05
الجلد 0.01
سطح العظام 0.01
بقية الانسجة او الأعضاء 0.05
تعليقات