El hombre equivalente de roentgen (o rem ) [1] [2] es una unidad CGS de dosis equivalente , dosis efectiva y dosis comprometida , que son medidas del efecto sobre la salud de niveles bajos de radiación ionizante en el cuerpo humano.
hombre equivalente a roentgen | |
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Unidad de sistema | Unidades CGS |
Unidad de | Efecto de las radiaciones ionizantes en la salud |
Símbolo | movimiento rápido del ojo |
Lleva el nombre de | roentgen |
Conversiones | |
1 rem en ... | ... es igual a ... |
Unidades base SI | m 2 ⋅ s −2 |
Unidad derivada del SI | 0,01 Sv |
Las cantidades medidas en rem están diseñadas para representar el riesgo biológico estocástico de la radiación ionizante, que es principalmente cáncer inducido por radiación . Estas cantidades se derivan de la dosis absorbida , que en el sistema CGS tiene la unidad rad . No existe una constante de conversión universalmente aplicable de rad a rem; la conversión depende de la eficacia biológica relativa (RBE).
El rem se ha definido desde 1976 como igual a 0,01 sievert , que es la unidad SI más comúnmente utilizada fuera de los Estados Unidos. Las definiciones anteriores que se remontan a 1945 se derivaron de la unidad de Roentgen , que lleva el nombre de Wilhelm Röntgen , un científico alemán que descubrió los rayos X . El nombre de la unidad es engañoso, ya que 1 roentgen en realidad deposita alrededor de 0,96 rem en tejido biológico blando, cuando todos los factores de ponderación son iguales a la unidad. Las unidades de rem más antiguas que siguen otras definiciones son hasta un 17% más pequeñas que las rem modernas.
Un rem conlleva un 0,05% de posibilidades de desarrollar cáncer con el tiempo. [3] Es probable que las dosis superiores a 100 rem recibidas durante un período corto de tiempo provoquen el síndrome de radiación aguda (ARS), que posiblemente conduzca a la muerte en unas semanas si no se tratan. Tenga en cuenta que las cantidades que se miden en rem no fueron diseñadas para correlacionarse con los síntomas del ARS. La dosis absorbida , medida en rad, es un mejor indicador de ARS. [4] : 592–593
Un rem es una gran dosis de radiación, por lo que el milirem ( mrem ), que es una milésima de un rem, se usa a menudo para las dosis que se encuentran comúnmente, como la cantidad de radiación recibida de rayos X médicos y fuentes de fondo .
Uso
El rem y el milirem son unidades CGS de uso más amplio entre el público, la industria y el gobierno de EE. UU. [5] Sin embargo, la unidad SI el sievert (Sv) es la unidad normal fuera de los Estados Unidos, y se encuentra cada vez más dentro de los Estados Unidos en entornos académicos, científicos y de ingeniería.
Las unidades convencionales de tasa de dosis son mrem / h. Los límites reglamentarios y las dosis crónicas a menudo se dan en unidades de mrem / año o rem / año, donde se entiende que representan la cantidad total de radiación permitida (o recibida) durante todo el año. En muchos escenarios ocupacionales, la tasa de dosis por hora puede fluctuar a niveles miles de veces más altos durante un breve período de tiempo, sin infringir los límites de exposición total anual. No hay una conversión exacta de horas a años debido a los años bisiestos, pero las conversiones aproximadas son:
- 1 mrem / h = 8,766 mrem / año
- 0.1141 mrem / h = 1,000 mrem / año
La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) adoptó una vez la conversión fija para la exposición ocupacional, aunque no ha aparecido en documentos recientes: [6]
- 8 h = 1 día
- 40 h = 1 semana
- 50 semana = 1 año
Por lo tanto, para exposiciones ocupacionales de ese período de tiempo,
- 1 mrem / h = 2,000 mrem / año
- 0.5 mrem / h = 1,000 mrem / año
El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. (NIST) desaconseja enérgicamente a los estadounidenses que expresen dosis reales, a favor de recomendar la unidad SI. [7] El NIST recomienda definir el rem en relación con el SI en cada documento donde se utilice esta unidad. [8]
Efectos en la salud
La radiación ionizante tiene efectos deterministas y estocásticos en la salud humana. Los efectos deterministas que pueden conducir al síndrome de radiación aguda solo ocurren en el caso de dosis altas (> ~ 10 rad o> 0.1 Gy) y tasas de dosis altas (> ~ 10 rad / ho> 0.1 Gy / h). Un modelo de riesgo determinista requeriría factores de ponderación diferentes (aún no establecidos) de los que se utilizan en el cálculo de la dosis equivalente y efectiva. Para evitar confusiones, los efectos deterministas normalmente se comparan con la dosis absorbida en unidades de rad, no rem. [ cita requerida ]
Los efectos estocásticos son los que se producen de forma aleatoria, como el cáncer inducido por radiación . El consenso de la industria nuclear, los reguladores nucleares y los gobiernos es que la incidencia de cánceres causados por radiación ionizante puede modelarse como un aumento lineal con la dosis efectiva a una tasa de 0.055% per rem (5.5% / Sv). [3] Los estudios individuales, los modelos alternativos y las versiones anteriores del consenso de la industria han producido otras estimaciones de riesgo dispersas alrededor de este modelo de consenso. Existe un acuerdo general en que el riesgo es mucho más alto para los bebés y fetos que para los adultos, más alto para las personas de mediana edad que para las personas mayores y más alto para las mujeres que para los hombres, aunque no existe un consenso cuantitativo al respecto. [9] [10] Hay muchos menos datos y mucha más controversia con respecto a la posibilidad de efectos cardíacos y teratogénicos , y el modelado de la dosis interna . [11]
La ICRP recomienda limitar la irradiación artificial del público a un promedio de 100 mrem (1 mSv) de dosis efectiva por año, sin incluir las exposiciones médicas y ocupacionales. [3] A modo de comparación, los niveles de radiación dentro del Capitolio de los Estados Unidos son 85 mrem / año (0,85 mSv / año), cerca del límite reglamentario, debido al contenido de uranio de la estructura de granito. [12] Según el modelo de la ICRP, alguien que pasó 20 años dentro del edificio del capitolio tendría una probabilidad adicional de uno en mil de contraer cáncer, por encima de cualquier otro riesgo existente. (20 años × 85 mrem / año × 0,001 rem / mrem × 0,055% / rem = ~ 0,1%)
Historia
El concepto de rem apareció por primera vez en la literatura en 1945 [13] y se le dio su primera definición en 1947. [14] La definición se refinó en 1950 como "la dosis de cualquier radiación ionizante que produce un efecto biológico relevante igual al producido por un roentgen de radiación X de alto voltaje ". [15] Utilizando los datos disponibles en ese momento, el rem se evaluó de diversas formas como 83, 93 o 95 erg / gramo. [16] Junto con la introducción del rad en 1953, la ICRP decidió continuar el uso del rem. El Comité Nacional de Protección y Medidas Radiológicas de EE. UU. Señaló en 1954 que esto implicaba efectivamente un aumento en la magnitud del rem para igualar el rad (100 erg / gramo). [17] La CIPR adoptó oficialmente el rem como la unidad de dosis equivalente en 1962 para medir la forma en que los diferentes tipos de radiación distribuyen la energía en los tejidos y comenzó a recomendar valores de efectividad biológica relativa (RBE) para varios tipos de radiación. [ cita requerida ] En la práctica, la unidad de rem se utilizó para indicar que se había aplicado un factor RBE a un número que originalmente estaba en unidades de rad o roentgen.
El Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) adoptó el sievert en 1980 pero nunca aceptó el uso del rem. El NIST reconoce que esta unidad está fuera del SI pero acepta temporalmente su uso en los EE. UU. Con el SI. [8] El rem sigue siendo de uso generalizado como estándar industrial en los EE . UU. [18] La Comisión Reguladora Nuclear de los EE . UU. Todavía permite el uso de las unidades curie , rad y rem junto con las unidades SI. [19]
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 |
Ver también
- Físico equivalente a Roentgen
- Dosis equivalente de plátano
- Amenaza para la salud de los rayos cósmicos
- Órdenes de magnitud (radiación)
Referencias
- ^ "Glosario RADInfo de términos de radiación" . EPA.gov . Agencia de Proteccion Ambiental de los Estados Unidos. 31 de agosto de 2015 . Consultado el 18 de diciembre de 2016 .
- ^ Morris, Jim; Hopkins, Jamie Smith (11 de diciembre de 2015), "The First Line of Defense" , Slate , consultado el 18 de diciembre de 2016
- ^ a b c Icrp (2007). Las Recomendaciones de 2007 de la Comisión Internacional de Protección Radiológica . Anales de la ICRP . Publicación 103 de la CIPR. 37 . ISBN 978-0-7020-3048-2. Consultado el 17 de mayo de 2012 .
- ^ Los efectos de las armas nucleares , edición revisada, US DOD 1962
- ^ Oficina de Aire y Radiación; Oficina de Radiación y Aire Interior (mayo de 2007). "Radiación: riesgos y realidades" (PDF) . Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. pag. 2 . Consultado el 23 de mayo de 2012 .
En los Estados Unidos, medimos las dosis de radiación en unidades llamadas rem. Bajo el sistema métrico, la dosis se mide en unidades llamadas sieverts. Un sievert equivale a 100 rem.
- ^ Recomendaciones de la Comisión Internacional de Protección Radiológica y de la Comisión Internacional de Unidades Radiológicas (PDF) . Manual de la Oficina Nacional de Normas. 47 . Departamento de Comercio de Estados Unidos. 1950 . Consultado el 14 de noviembre de 2012 .
- ^ Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. (2008). Guía para el uso del Sistema Internacional de Unidades (SI) (ed. 2008). Gaithersburg, MD: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . pag. 10. SP811. Archivado desde el original el 16 de mayo de 2008 . Consultado el 28 de noviembre de 2012 .
- ^ a b Hebner, Robert E. (28 de julio de 1998). "Sistema métrico de medida: interpretación del sistema internacional de unidades para los Estados Unidos" (PDF) . Registro Federal . 63 (144): 40339 . Consultado el 9 de mayo de 2012 .
- ^ Peck, Donald J .; Samei, Ehsan. "Cómo comprender y comunicar el riesgo de radiación" . Imagen sabiamente . Consultado el 18 de mayo de 2012 .
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- ^ Cantrill, ST; HM Parker (5 de enero de 1945). "La dosis de tolerancia" . Laboratorio Nacional Argonne: Comisión de Energía Atómica de EE. UU . Consultado el 14 de mayo de 2012 .
- ^ Nucleónica . 1 (2). 1947. Falta o vacío
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( ayuda ) - ^ Parker, HM (1950). "Unidades de dosis tentativas para radiaciones mixtas". Radiología . 54 (2): 257–262. doi : 10.1148 / 54.2.257 . PMID 15403708 .
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- ^ 10 CFR 20.1003 . Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. 2009.