Gray (unitate de măsură): Diferență între versiuni

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Diferența următoare →
Conținut șters Conținut adăugat
VizualWikitext
Creată prin traducerea paginii „Gray (unit)”
(Nicio diferență)

Versiunea de la 9 decembrie 2018 00:04

Gray (simbol Gy) este un derivat unitate de radiații ionizante cu doză în Sistemul Internațional de Unități (SI). Acesta este definit ca absorbția de un joule de radiații de energie per kilogram de materie.[1]

Acesta este utilizat ca o unitate de cantitatea de radiații absorbită doza care măsoară energia depus într-o unitate de masă de la o anumită poziție, și de cantitatea de radiații kerma, care este cantitatea de energie care este transferat de la fotonii de electroni pe unitate de masă de la o anumită poziție.

Corespunzătoare cgs unitatea de gri este rad (echivalente cu 0.01 Gy), care rămâne comună în mare parte în Statele Unite, deși "descurajate" în ghidul de stil pentru SUA Institutul Național de Standarde și Tehnologie autori.[2]

Gri a fost numit după fizicianul Britanic Louis Harold Gray, un pionier în măsurarea de raze X si radiu radiații și efectele lor asupra țesutului viu.[3] Acesta a fost adoptat ca parte din Sistemul Internațional de Unități, în 1975.

Definition

Extern doza cantitățile utilizate în radioprotecție și dozimetrie
Grafic care arată relația dintre SI doza de radiatii unități

Un gray este absorbția de un joule de energie sub formă de radiații ionizante, pe kilogram de materie.

La CIPM prevede: "În scopul de a evita orice risc de confuzie între doza absorbită D și doza echivalentă H, nume speciale pentru respectivele unități ar trebui să fie utilizat, care este, numele de gri ar trebui să fie folosit în loc de jouli pe kilogram de unitate de doza absorbită D și numele sievert în loc de jouli pe kilogram pentru unitatea de doză echivalentă H."[4]

Aplicații

Cel gri are un număr de domenii de utilizare în măsurarea dozei:

Doza absorbită în materie

Gri este utilizat pentru a măsura doza absorbită ratele de non-țesut materiale pentru procesele cum ar fi radiații întărire, iradierea alimentelor și iradiere cu electroni. Măsurare și control valoarea dozei absorbite este esențială pentru a asigura funcționarea corectă a acestor procese.

Kerma

Kerma ("kinetic energy released per unit mass") is a measure of the liberated energy of ionisation due to irradiation, and is expressed in grays. Importantly, kerma dose is different from absorbed dose, depending on the radiation energies involved, partially because ionization energy is not accounted for. Whilst roughly equal at low energies, kerma is much higher than absorbed dose at higher energies, because some energy escapes from the absorbing volume in the form of bremsstrahlung (X-rays) or fast-moving electrons.

Kerma, when applied to air, is equivalent to the legacy roentgen unit of radiation exposure, but there is a difference in the definition of these two units. The gray is defined independently of any target material, however, the roengten was defined specifically by the ionisation effect in dry air, which did not necessarily represent the effect on other media.

Doza absorbită în țesut

The measurement of absorbed dose in tissue is of fundamental importance in radiobiology and radiation therapy as it is the measure of the amount of energy the incident radiation is imparting to the target tissue. The measurement of absorbed dose is a complex problem, and so many different dosimeters are available for these measurements. These dosimeters cover measurements that can be done in 1-D, 2-D and 3-D.[5][6][7]

În radioterapie, cantitatea de radiații aplicate variază în funcție de tipul și stadiul de cancer tratat. Pentru curativ cazuri, doza obișnuită pentru un solid epiteliale tumorale variază de la 60 la 80 Gy, în timp ce limfoamele sunt tratate cu 20 la 40 Gy. Preventive (adjuvant) dozele sunt de obicei în jur de 45-60 Gy în 1,8–2 Gy fracții (pentru piept, cap și gât, cancer).

Doza medie de radiatii de la o radiografia abdominală este 0.7 mili-Gri (0.0007 Gy), care la un abdominală CT este de 8 mGy, că de la o pelvin CT este de 6 mGy, și asta de la un selectivă scanare CT a abdomenului și pelvisului este de 14 mGy.[8]

Doza absorbită, de asemenea, joacă un rol important în protecția împotriva radiațiilor, deoarece este punctul de plecare pentru calcularea efectului de niveluri scăzute de radiații. În protecția împotriva radiațiilor doza de evaluare, "stochastic risc pentru sănătate" este definit ca probabilitatea de cancer de inducție și daune genetice.[9] Gri măsoară în total absorbit energie de radiație, dar probabilitatea de deteriorare, de asemenea, depinde de tipul și energia individului particule sau fotoni de care radiația este format, și pe țesuturile implicate. Această probabilitate este legat de doză echivalentă în sv (Sv), care are aceleași dimensiuni ca și gri. Acesta este legat de gri de factori de ponderare descrise în articolele de pe echivalentul dozei și doza efectivă. Pentru a evita orice risc de confuzie între doza absorbită și doza echivalentă, doza absorbită este precizat în nuanțe de gri și doza echivalentă este precizat în sv.

Însoțire diagrame arată cât de doza absorbită (în gri) este primul obținute prin tehnici de calcul, și din această valoare dozele echivalente sunt derivate. Pentru raze X și raze gamma gri este numeric aceeași valoare atunci când sunt exprimate în sv, dar pentru particule alfa una gri este echivalentul a 20 de sv, și un factor de ponderare pentru radiație este aplicat în mod corespunzător.

Radiații - gri este convențional folosit pentru a exprima gravitatea a ceea ce sunt cunoscute ca "țesut efecte" de la dozele primite în expunerea acută la niveluri ridicate de radiații ionizante. Acestea sunt efecte care sunt sigur să se întâmple, spre deosebire de efecte incerte de niveluri scăzute de radiații care au o probabilitate de a provoca daune. Întregului corp expunerea acută la 5 griuri sau mai multe radiații de mare energie, de obicei, duce la moarte în termen de 14 zile. Această doză reprezintă 375 jouli pentru un 75 kg adult.

Dus la gri

Wilhelm Roentgen a descoperit razele X pe 8 noiembrie 1895, și utilizarea lor răspândire pe plan internațional, foarte repede, pentru diagnostice medicale - în special în oase rupte și încorporate obiecte străine, în cazul în care acestea au fost un revoluționar îmbunătățire față de tehnicile anterioare.

Standardele de măsurare în curând au fost necesare pentru protecția împotriva radiațiilor și diferite țări au dezvoltat propriile standarde, dar în scopul de a promova internaționale de standardizare și cooperare, la Primul Congres Internațional de Radiologie, sau ICR, care s-a întrunit la Londra în 1925, a propus un organism separat să ia în considerare unități de măsură. Acest nou organism, numit Comisiei Internaționale pentru Radiații Unități și Măsurători, sau ICRU,[a] au venit în fiind la cea de-a Doua ICR de la Stockholm, în 1928, sub președinția Manne Siegbahn.[10][11][b]

Una dintre cele mai vechi tehnici de măsurarea intensității razelor X a fost de a măsura potențialul de ionizare în aer. La prima ICRU ședință s-a propus o unitate de doza de raze X ar trebui să fie definită drept cantitatea de raze X care ar produce un esu de încărcare într-un centimetru cub de aer uscat la 0 °C și 1 atmosferă standard de presiune. Această unitate de expunere la radiații a fost numit roentgen în onoarea lui Röntgen, care au murit cu cinci ani înainte. În 1937 a reuniune a ICRU, această definiție a fost extins pentru a aplica la radiații gamma, precum și a X-raze.[12] Această abordare, deși adecvate pentru tehnologia de zi, a avut dezavantajul de a nu fi o măsură directă de intensitate a razelor X sau absorbția lor în materiale de țintă, ci mai degrabă o măsură de efectul de raze X într-o anumită împrejurare; de ionizare de aer uscat.[13]

În 1940, Louis Harold Gray, care a studiat efectul de neutroni leziuni pe țesuturi umane, împreună cu William Valentine Mayneord și radiobiologist John a Citit, a publicat o lucrare în care o unitate de măsură, numit "gram roentgen" (simbol: gr) și definită ca "acea cantitate de radiație neutronică care produce o creștere în energie în unitatea de volum de țesut egal cu sporul de energie produsă în unitatea de volum de apă cu un roentgen de radiații"[14] a fost propus. Această unitate a fost dovedit a fi echivalentul a 88 ergi în aer. În 1953 ICRU recomandat rad, egală cu 100 erg/g, ca noua unitate de măsură de radiații absorbite. Rad a fost exprimată într-un mod coerent cgs unități.

La sfârșitul anilor 1950, CGPM a invitat ICRU să se alăture altor organisme științifice de a lucra cu Comitetul Internațional pentru Măsuri și Greutăți (CIPM) în dezvoltarea unui sistem de unități care ar putea fi utilizate în mod constant de-a lungul multor discipline. Acest organism, inițial cunoscut sub numele de "Comisia pentru Sistemul de Unități", dar a fost redenumit în 1964 ca "Comitetul Consultativ de Unități," sau CCU, a fost responsabil pentru supravegherea dezvoltării Sistemului Internațional de Unități, sau SI.[15] În același timp a fost din ce în ce mai evident că definiția roentgen a fost nesănătoasă, care a determinat multe apeluri să fie făcut pentru redefinirea, iar în anul 1962 a fost redefinit.[16] Definiția roentgen a avut avantajul de-a lungul gri fiind mai simplu de măsurat, dar gri este independent de primar de radiații ionizante.[17]

CCU decis să se definească unitatea SI de radiații absorbite în termeni de energie pe unitatea de masă, care, în unități MKS fost J/kg. Acest lucru a fost confirmat în 1975 de către a 15-a CGPM, iar unitatea a fost numit "gri", în onoarea lui Louis Harold Gray, care a murit în 1965. Gri a fost egal cu 100 rad.

Adoptarea gri de cea de-a 15 - a Conferință Generală pentru Măsuri și Greutăți ca unitate de măsură a absorbției de radiații ionizante, specifice de absorbție a energiei, și de kerma în 1975[18] a fost punctul culminant al peste o jumătate de secol de muncă, atât în înțelegerea naturii de radiații ionizante și în rafinamentul de tehnici de măsurare.

Legate de radiații cantități

Grafic care arată relațiile dintre radioactivitate detectat radiații ionizante

Tabelul următor prezintă cantități de radiații în si și non-unități SI.

Radiații legate de cantitățile
Cantitatea Unitate Simbol Derivarea An SI echivalență
Activitate (O) curie Ci 3.7 × 1010 s-1 1953 3.7×1010 Bq
becquerel Bq s-1 1974 SI
rutherford Rd 106 s-1 1946 1.000.000 de Bq
Expunerea (X) röntgen R esu / 0.001293 g de aer 1928 2.58 × 10-4 C/kg
Fluence (Φ) (reciproce zona) m-2 1962 SI
Doza absorbită (D) erg erg⋅g-1 1950 1.0 × 10-4 Gy
rad rad 100 erg⋅g-1 1953 0.010 Gy
gri Gy J⋅kg-1 1974 SI
Echivalentul dozei (H) roentgen echivalent om rem 100 erg⋅g-1 1971 0.010 Sv
sievert Sv J⋅kg-1 × WR 1977 SI

Note

  1. ^ Originally known as the International X-ray Unit Committee
  2. ^ The host country nominated the chairman of the early ICRU meetings.

Referințe

  1. ^ „The International System of Units (SI)” (PDF). Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). Accesat în . 
  2. ^ „NIST Guide to SI Units – Units temporarily accepted for use with the SI”. National Institute of Standards and Technology. 
  3. ^ „Rays instead of scalpels”. LH Gray Memorial Trust. . Accesat în . 
  4. ^ „CIPM, 2002: Recommendation 2”. BIPM. 
  5. ^ „Review on the characteristics of radiation detectors for dosimetry and imaging”. Phys Med Biol. 59 (20): R303–47. . Bibcode:2014PMB....59R.303S. doi:10.1088/0031-9155/59/20/R303. PMID 25229250. 
  6. ^ „Advances in kilovoltage x-ray beam dosimetry”. Phys Med Biol. 59 (6): R183–231. . Bibcode:2014PMB....59R.183H. doi:10.1088/0031-9155/59/6/R183. PMID 24584183. 
  7. ^ „Polymer gel dosimetry”. Phys Med Biol. 55 (5): R1–63. . Bibcode:2010PMB....55R...1B. doi:10.1088/0031-9155/55/5/R01. PMC 3031873 Accesibil gratuit. PMID 20150687. 
  8. ^ „X-Ray Risk”. 
  9. ^ „The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection”. Ann ICRP. 37 (2-4). . doi:10.1016/j.icrp.2007.10.003. PMID 18082557. ICRP publication 103. Arhivat din original la .  Parametru necunoscut |la= ignorat (ajutor)Parametru necunoscut |la= ignorat (ajutor)
  10. ^ Siegbahn, Manne; et al. (octombrie 1929). „Recommendations of the International X-ray Unit Committee” (PDF). Radiology. 13 (4): 372–3. doi:10.1148/13.4.372. Accesat în . Mentenanță CS1: Formatul datelor (link)
  11. ^ „About ICRU - History”. International Commission on Radiation Units & Measures. Accesat în . 
  12. ^ Guill, JH; Moteff, John (iunie 1960). „Dosimetry in Europe and the USSR”. Third Pacific Area Meeting Papers — Materials in Nuclear Applications. Symposium on Radiation Effects and Dosimetry - Third Pacific Area Meeting American Society for Testing Materials, October 1959, San Francisco, 12–16 October 1959. 276. ASTM International. p. 64. Accesat în . Mentenanță CS1: Formatul datelor (link)
  13. ^ Lovell, S (). „4: Dosimetric quantities and units”. An introduction to Radiation Dosimetry. Cambridge University Press. pp. 52–64. ISBN 0 521 22436 5. Accesat în . 
  14. ^ Gupta, S. V. (). „Louis Harold Gray”. Units of Measurement: Past, Present and Future : International System of Units. Springer. p. 144. ISBN 978-3-642-00737-8. Accesat în . 
  15. ^ „CCU: Consultative Committee for Units”. International Bureau of Weights and Measures (BIPM). Accesat în . 
  16. ^ Anderson, Pauline C; Pendleton, Alice E (). „14 Dental Radiography”. The Dental Assistant (ed. 7th). Delmar. p. 554. ISBN 0-7668-1113-1. 
  17. ^ Lovell, S (). „3. The effects of ionizing radiation on matter in bulk”. An introduction to Radiation Dosimetry. Cambridge University Press. pp. 43–51. ISBN 0 521 22436 5. Accesat în . 
  18. ^ Format:SIBrochure8th
Adus de la https://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Gray_(unitate_de_măsură)&oldid=12519163