السبت، 29 مارس، 2014

مقادير ووحدات القياس الإشعاع



1.   المقادير ووحدات القياس الإشعاع
1.1.  المقادير الفيزيائية The physical quantity      تستعمل المقادير الفيزيائية لوصف وتمييز ظاهرة فيزيائية محددة، وللتعبير عنها أو تعيينها بدلالة الأرقام (مثل الطاقة وكمية الحركة والجرعة الممتصة والجرعة المكافئة وغيرها).
1.2.     الوحدة: The unit  
      هي عينة مرجعية محددة، تستعمل لقياس مقدار الكمية الفيزيائية، مثل وحدة الكيلوغرام، والمتر، والثانية ....

2.   كميات ووحدات قياس الجرع الإشعاعية:
       هي مقادير فيزيائية تعبر عن كمية الطاقة المودعة في كتلة معينة من المادة أو النسيج البشري، أو تعبر عن مخاطر الأنواع المختلفة من الإشعاعات المؤينة على الأنسجة وأعضاء الإنسان، أو على كامل جسم الإنسان. وتعتمد هذه الكميات عند اشتقاقها، على أسلوب تفاعل النوع المعين من الإشعاعات المؤينة مع المادة وأسلوب انتقال الطاقة من هذه الإشعاعات للمادة، وعلى مدى ضرر النوع المعين من الإشعاعات على الكائن الحي، عند تساوي قيم الطاقة المودعة في واحدة الكتلة من المواد المختلفة

2.1.       النشاط الإشعاعي:activity  يعطى معدل التفكك الإشعاعي في عينة مشعة بالعلاقة:
A(t) = A0 Exp.(- λ t )          
حيث Ao  النشاط الإشعاعي عند بدء الزمن و A(t)  النشاط الإشعاعي بعد مضي زمن قدره t  . وحدة النشاط الإشعاعي هي البيكرل Becquerel (Bq)  ، وهو يساوي تفكك واحد في الثانية. كما يقدر النشاط الإشعاعي بالكوري(Curie)  الذي كان يُعرَّف سابقاً على أنه النشاط الإشعاعي لغرام واحد من الراديوم ـ 226 و لكنه معرف الآن على أنه يعادل  3.7X1010   تفكك في الثانية (بيكرل).

2.2.     التعرض The exposure    X
      للتعرض في الوقاية الإشعاعية معنيين مختلفين. الأول ذو طابع عام، ويقصد به التعرض للإشعاعات المؤينة. أما المعنى الثاني فهو يعبر عن كمية فيزيائية محددة. 
التعرض: هو تعرض الهواء الجاف في الظروف المعيارية (أي عند درجة حرارة الصفر المئوي وعند ضغط يساوي  760 ملليمتر زئبق) لكمية من الأشعة السينية أو إشعاعات غاما منخفضة الطاقة حتى 3 ميغا إلكترون فولط). ويقاس التعرض بكمية الشحنة الكهربائية (الموجبة أو السالبة) الناتجة عن التأين في وحدة الحجوم من الهواء الجوي الجاف في هذه الظروف أي أن:
حيث: التعرض  X ، الشحنة  dQ (الموجبة أو السالبة)، حجم من الهواء الجاف كتلته dm في الظروف المعيارية.
      ويقاس التعرض بوحدة عرفت باسم "رونتجن"  Rontgen. وقد تم تعريف الرونتجن، في أول الأمر على أنه كمية الإشعاعات السينية التي تؤدي إلى إنتاج شحنة كهربائية (سالبة أو موجبة) مقدارها وحدة كهرساكنة  (1 esu) في سنتيمتر مكعب واحد من الهواء الجاف، عند الظروف المعيارية، أي أن:
 
      وبالتحويل من نظام  الوحدات العملية (سم.غرام.ثانية) ، إلى النظام الدولي للوحدات نجد أن الرونتجن هو: تعرض لكمية من الأشعة السينية أو إشعاعات غاما منخفضة الطاقة، تؤدي إلى توليد شحنة كهربائية (سالبة أو موجبة) مقدارها 4-10 ×  2.58  كولوم في كغم واحد من الهواء الجاف، عند الظروف المعيارية .أي أن:
I R  =  2.58  x  10-4     Coulomb/kg air
2.3.       الجرعة الممتصة The absorbed dose    D
      الجرعة الممتصة  D  هي ناتج قسمة الطاقة المودعة المتوسطة  ، التي أودعتها الجسيمات (الفوتونات) المؤينة، في عنصر من المادة تبلغ كتلته  dm.  أي أن الجرعة الممتصة  D  هي:
      وتجدر الإشارة إلى أن الجرعة الممتصة تستخدم لجميع أنواع الإشعاعات المؤينة، سواء كانت مشحونة أو غير مشحونة، ولجميع الطاقات وكذلك لجميع المواد التي تسقط عليها الإشعاعات.
ووحدة قياس الجرعة الممتصة في النظام الدولي هي غري “Gray (Gy) ، ومازالت الوحدة التقليدية للجرعة الممتصة وهي  "راد"  “rad”  مستخدمة في بعض المراجع والأجهزة.
Gy = 100 rad

2.4.        الجرعة المكافئة (H) The equivalent dose  
2.4.1.                      التأثير البيولوجي النسبي للإشعاع Relative biological effectiveness (RBE)
      يختلف التأثير البيولوجي للإشعاع على أعضاء وأنسجة الجسم البشري، باختلاف نوع الأشعة، حتى عندما تتساوى الجرعة الممتصة من هذه الإشعاعات، في هذا العضو. فمثلاً عند تساوي الجرعة الممتصة من كل من الأشعة السينية والنيوترونات، يكون الضرر في حالة النيوترونات، يزيد نحو عشرين ضعفا عن الضرر الناتج عن الأشعة السينية في نفس العضو أو النسيج. ولأخذ هذا الاختلاف بالحسبان أدخل مفهوم (الثقل الإشعاعي).

2.4.2. معامل الإشعاع المرجح (الثقل الإشعاعي) Radiation Weighting Factor WR 
يرتبط معامل الإشعاع المرجح بنوع الأشعة وبقدرتها على إحداث التأين. أي أنه يرتبط بمقدار التأين الحاصل في واحدة المسافة على مسار الإشعاع (الانتقال الخطي للطاقة LET) فكلما زاد معامل الانتقال الخطي للطاقة، زاد معامل الثقل الإشعاعي لهذه الإشعاعات.
يبين الجدول (1) قيم معامل الثقل الإشعاعي للإشعاعات ذات الطاقات المختلفة.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق