La exposición a la radiación es una medida de la ionización del aire debido a la radiación ionizante de los fotones ; es decir, rayos gamma y rayos X . [1] Se define como la carga eléctrica liberada por dicha radiación en un volumen específico de aire dividido por la masa de ese aire.
Exposición a la radiación | |
---|---|
Símbolos comunes | X |
Unidad SI | C / kg |
Otras unidades | Röntgen |
En unidades base SI | A ⋅ s / kg |
La unidad SI de exposición es el culombio por kilogramo (C / kg), que ha reemplazado en gran medida al roentgen (R). [2] Un roentgen es igual a0,000 258 C / kg ; una exposición de un culombio por kilogramo equivale a 3876 roentgens.
Como medida del daño por radiación, la exposición ha sido reemplazada por el concepto de dosis absorbida que tiene en cuenta la característica de absorción del material objetivo.
Conversión de exposición a dosis absorbida
La dosis es la medida de energía por unidad de masa depositada por la radiación ionizante. Para un campo de radiación dado, la dosis absorbida dependerá del tipo de materia que absorbe la radiación. Por ejemplo, para una exposición de 1 roentgen por rayos gamma con una energía de 1 MeV , la dosis en el aire será 0,877 rad , la dosis en agua será 0,975 rad, la dosis en silicio será 0,877 rad y la dosis en el tejido humano promedio será de 1 rad. En la referencia se puede encontrar una tabla que muestra la exposición a la conversión de dosis de estos cuatro materiales para una variedad de energías de rayos gamma. [3]
Constante de tasa de exposición
El campo de rayos gamma se puede caracterizar por la tasa de exposición (en unidades de, por ejemplo, roentgen por hora). Para una fuente puntual, la tasa de exposición será linealmente proporcional a la radiactividad de la fuente e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, [4]
- F = Γ × α / r 2
donde F es la tasa de exposición, r es la distancia, α es la actividad de la fuente y Γ es la tasa de exposición constante, que depende del radionúclido particular utilizado como fuente de rayos gamma.
A continuación se muestra una tabla de las constantes de la tasa de exposición para varios radionucleidos. Dan la tasa de exposición en roentgens por hora para una actividad determinada en milicurios a una distancia en centímetros . [5]
Radionúclido | Constante de tasa de exposición |
---|---|
cobalto-60 | 12.838 |
molibdeno-99 | 1.03 |
tecnecio-99m (6 horas) | 0,720 |
paladio-103 (sin filtrar) | 1,48 [6] |
silver-110m (250 días) | 14,9 |
cesio-137 | 3.400 |
yodo-125 (sin filtrar) | 1,46 [6] |
iridio-192 (sin filtrar) | 4.69 [6] |
radio-226 | 8.25 |
Cantidades de medición de radiación
La siguiente tabla muestra las cantidades de radiación en unidades SI y no SI:
Cantidad | Unidad | Símbolo | Derivación | Año | Equivalencia SI |
---|---|---|---|---|---|
Actividad ( A ) | becquerel | Bq | s −1 | 1974 | Unidad SI |
curie | Ci | 3,7 × 10 10 s −1 | 1953 | 3,7 × 10 10 Bq | |
rutherford | Rd | 10 6 s −1 | 1946 | 1.000.000 Bq | |
Exposición ( X ) | culombio por kilogramo | C / kg | C⋅kg −1 de aire | 1974 | Unidad SI |
Röntgen | R | esu / 0.001293 g de aire | 1928 | 2,58 × 10 −4 C / kg | |
Dosis absorbida ( D ) | gris | Gy | J ⋅kg −1 | 1974 | Unidad SI |
ergio por gramo | ergio / g | erg⋅g −1 | 1950 | 1,0 × 10 −4 Gy | |
rad | rad | 100 erg⋅g −1 | 1953 | 0,010 Gy | |
Dosis equivalente ( H ) | sievert | SV | J⋅kg −1 × W R | 1977 | Unidad SI |
hombre equivalente de röntgen | movimiento rápido del ojo | 100 erg⋅g −1 x W R | 1971 | 0,010 Sv | |
Dosis efectiva ( E ) | sievert | SV | J⋅kg −1 × W R × W T | 1977 | Unidad SI |
hombre equivalente de röntgen | movimiento rápido del ojo | 100 erg⋅g −1 × W R × W T | 1971 | 0,010 Sv |
Aunque la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos permite el uso de las unidades curie , rad y rem junto con las unidades SI, [7] las directivas de unidades de medida europeas de la Unión Europea requieren que se elimine gradualmente su uso para "fines de salud pública ..." antes del 31 de diciembre de 1985. [8]
Referencias
- NJ Carron, Introducción al paso de partículas energéticas a través de la materia , 2007, Taylor and Francis Group
- Glenn F. Knoll, Detección y medición de radiación , cuarta edición, 2010, John Wiley and Sons, Inc.
- Andrew Holmes-Siedle y Len Adams, Handbook of Radiation Effects , segunda edición, 2002, Oxford University Press
Notas
- ^ Knoll , pág. 56
- ^ Holmes-Siedle y Adams , p. 4
- ^ Carron, pág. 141
- ^ Knoll, p. 57
- ^ Salud y seguridad ambiental de la Universidad de Stanford, hojas de datos de seguridad de radionúclidos
- ↑ a b c Khan, Faiz (2015). La física de la radioterapia . Filadelfia, PA: Lippincott Williams & Wilkins. pag. 358.
- ^ 10 CFR 20.1004 . Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. 2009.
- ^ El Consejo de las Comunidades Europeas (1979-12-21). "Directiva 80/181 / CEE del Consejo, de 20 de diciembre de 1979, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros en materia de unidad de medida y derogación de la Directiva 71/354 / CEE" . Consultado el 19 de mayo de 2012 .