Exposició a la radiació

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Per a altres significats, vegeu «Exposició a la radiació (desambiguació)».
Infotaula de magnitud físicaExposició a la radiació
Tipusmagnitud física Modifica el valor a Wikidata
Fórmula Modifica el valor a Wikidata


L'exposició a la radiació és una mesura de la ionització de l'aire a causa de la radiació ionitzant dels fotons; és a dir, raigs gamma i raigs X.[1] Es defineix com la càrrega elèctrica alliberada per aquesta radiació en un volum d'aire especificat dividit per la massa d'aquest aire.

La unitat d'exposició del SI és el coulomb per quilogram (C/kg), que ha substituït en gran manera el roentgen (R).[2] Un roentgen equival a 0,000258 C/kg ; una exposició d'un coulomb per quilogram equival a 3876 roentgens.

Com a mesura del dany per radiació, l'exposició ha estat substituïda pel concepte de dosi absorbida que té en compte la característica d'absorció del material objectiu.

Conversió de l'exposició a dosi absorbida[modifica]

Article principal: Dosi absorbida

La dosi és la mesura d'energia per unitat de massa dipositada per la radiació ionitzant. FPer a un determinat camp de radiació, la dosi absorbida dependrà del tipus de matèria que absorbeixi la radiació. Per exemple, per a una exposició d'1 roentgen per raigs gamma amb una energia d'1 MeV, la dosi a l'aire serà de 0,877 rad, la dosi en aigua serà de 0,975 rad, la dosi en silici serà de 0,877 rad i la dosi mitjana en teixit humà serà d'1 rad. A la referència es pot trobar una taula amb l'exposició a la conversió de dosi per a aquests quatre materials per a una gran varietat d'energies de raigs gamma.[3]

Constant de velocitat d'exposició[modifica]

El camp de raigs gamma es pot caracteritzar per la taxa d'exposició (en unitats de, per exemple, roentgen per hora). Per a una font puntual, la taxa d'exposició serà linealment proporcional a la radioactivitat de la font i inversament proporcional al quadrat de la distància,[4]

F = Γ×α / r2

on F és la taxa d'exposició, r és la distància, α és l'activitat d'origen, i Γ és la constant de la taxa d'exposició, que depèn del radionúclid particular que s'utilitza com a font de raigs gamma.

A continuació es mostra una taula de constants de la taxa d'exposició per a diversos radionúclids. Donen la taxa d'exposició en roentgens per hora per a una determinada activitat en mil·licuries a una distància en centímetres.[5]

Constants de velocitat d'exposició per a diversos radionúclids R•cm2 / hr•mCi
Radionúclid Constant de velocitat d'exposició
cobalt-60 12,838
molibdè-99 1,03
tecneci-99m (6 hores) 0,720
Pal·ladi-103 (sense filtrar) 1.48[6]
argent-110m (250 dies) 14,9
cesi-137 3,400
iode-125 (sense filtrar) 1,46[6]
iridi-192 (sense filtrar) 4,69[6]
radi-226 8,25

Magnituds de mesura de radiació[modifica]

La taula següent mostra les quantitats de radiació en unitats SI i no SI:

Quantitats relacionades amb la radiació ionitzant veure  parlar  editar
Quantitat Unitat Símbol Derivació Any Equivalència del SI
Activitat (A) becquerel Bq s−1 1974 Unitat SI
curie Ci 3.7 × 1010 s−1 1953 3,7×1010 Bq
rutherford Rd 106 s−1 1946 [convert: unitat desconeguda]
Exposure (X) coulomb per quilogram C/kg C⋅kg−1 of air 1974 Unitat SI
röntgen R esu / 0.001293 g d'aire 1928 2.58 × 10−4 C/kg
Dosi absorbida (D) gray Gy J⋅kg−1 1974 Unitat SI
erg per gram erg/g erg⋅g−1 1950 1.0 × 10−4 Gy
rad rad 100 erg⋅g−1 1953 0,010 Gy
Dosi equivalent (H) sievert Sv J⋅kg−1 × WR 1977 Unitat SI
rem rem 100 erg⋅g−1 x WR 1971 0,010 Sv
Dosi efectiva (E) sievert Sv J⋅kg−1 × WR x WT 1977 Unitat SI
rem rem 100 erg⋅g−1 x WR x WT 1971 0,010 Sv

Tot i que la Comissió de Regulació Nuclear dels Estats Units permet l'ús de les unitats curie, rad i rem junt amb les unitats SI,[7] les directives europees sobre unitats de mesura de la Unió Europea exigien que el seu ús per a "propòsits de salut pública ..." fos eliminat gradualment abans del 31 de desembre de 1985.[8]

Referències[modifica]

  1. Knoll, p. 56
  2. Holmes-Siedle and Adams, p. 4
  3. Carron, p. 141
  4. Knoll, p. 57
  5. Stanford University Environmental Health and Safety, radionuclide safety data sheets
  6. 6,0 6,1 6,2 Khan, Faiz. Lippincott Williams & Wilkins. The Physics of Radiation Therapy (en anglès), 2015, p. 358 [Consulta: 24 gener 2021]. 
  7. US Nuclear Regulatory Commission. 10 CFR 20.1004 (en anglès), 2009 [Consulta: 24 gener 2021]. 
  8. The Council of the European Communities. «Council Directive 80/181/EEC of 20 December 1979 on the approximation of the laws of the Member States relating to Unit of measurement and on the repeal of Directive 71/354/EEC» (en anglès). [Consulta: 24 gener 2021].

Bibliografia[modifica]

  • N. J. Carron, An Introduction to the Passage of Energetic Particles through Matter, 2007, Taylor and Francis Group
  • Glenn F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, fourth edition, 2010, John Wiley and Sons, Inc.
  • Andrew Holmes-Siedle and Len Adams, Handbook of Radiation Effects, second edition, 2002, Oxford University Press