سيفرت
وحدة مشتقة في النظام الدولي · الكمية: الجرعة المكافئة والفعّالة
01 · التعريف
السيفرت هو الجرعة الممتصة مضروبة في معاملات تراعي نوع الإشعاع وحساسية الأعضاء المشععة. البُعد هو نفسه بُعد الغراي، لكن السيفرت لا يجيب عن «كم من الطاقة» بل عن «كم هذا خطر».
يتلقى ساكن الأرض المتوسط في السنة نحو اثنين ونصف مللي سيفرت، والجزء الأكبر لا يأتي من التقنية بل من الرادون المتسرب من التربة إلى الأقبية والطوابق الأرضية. ويضيف التشخيص الطبي نحو المقدار نفسه في البلدان ذات الرعاية الصحية المتطورة. أما الحوادث والطاقة النووية والتجارب فتعطي مجتمعة كسورًا من المئة — ومع ذلك هي التي تحدد كيف تُفهم الوحدة.
معاملات الترجيح لا تُشتق من المعادلات: تعيّنها اللجنة الدولية للوقاية الإشعاعية بتعميم بيانات عن الناجين في هيروشيما، وعن عمال مناجم اليورانيوم، وعن حيوانات المختبر. تراجعها اللجنة كل عشر إلى عشرين سنة، والأرقام تتغير: كان يُنسب للنيوترونات سلّم متدرّج، واليوم منحنى أملس ذو قمة عند نحو مليون إلكترون فولت. ومعنى ذلك أن جرعة بالسيفرت حُسبت سنة 1990 وذات الجرعة وفق القواعد الحالية رقمان مختلفان لتشعيع واحد بعينه.
02 · التحويل
أدخل جرعة — تفكّكها البطاقة إلى وحدات
صمد الريم في الوثائق السوفييتية والأمريكية حتى التسعينيات، والريم الواحد جزء من مئة من السيفرت — النسبة نفسها بين الراد والغراي. والتحويل من الغراي يقتضي معرفة نوع الإشعاع: فللفوتونات والإلكترونات تتطابق الأرقام، ولجسيمات ألفا تختلف عشرين مرة.
الريم اختصار لـ «roentgen equivalent man» وظهر في الأربعينيات، حين كان قد اتضح أن التأين نفسه يضرّ بأشكال مختلفة. حلّ السيفرت محله سنة 1979 وكبّر الوحدة مئة مرة — وجلب ذلك الالتباسات نفسها التي جاءت مع الراد والغراي: رقم من تقرير قديم، يُقرأ على أنه حديث، يقلّل الجرعة مئة مرة. وفي معايير الأمان الإشعاعي الروسية سُمح بالريم رسميًا حتى سنوات 2000، وفي وثائق المنشآت القديمة ما زال يُصادَف.
| الوحدة | الاسم | القيمة | أين يُصادَف |
|---|---|---|---|
| Sv | سيفرت، وحدة SI | 0.0024 | حوادث، جرعات حادة |
| mSv | مللي سيفرت | 2.4 | معايير، طب، جرعات سنوية |
| µSv | ميكرو سيفرت | 2400 | صور، رحلات، خلفية |
| nSv | نانو سيفرت | 2 400 000 | معدل الجرعة، أجهزة حساسة |
| Gy | غراي عند معامل 1 | 0.0024 | الفوتونات والإلكترونات فقط |
| سنوات | سنوات من الخلفية المتوسطة عالميًا | 1 | كم سنة من الخلفية يكلف هذا |
| rem | roentgen equivalent man، سنوات 1940 | 0.24 | الاتحاد السوفييتي وأمريكا حتى 1990 |
| مللي ريم | مللي ريم | 240 | قياس جرعات العاملين |
| R | رنتغن في الهواء، تقريبًا | 0.27273 | تأين الهواء لا النسيج |
| راد | راد عند معامل 1 | 0.24 | الجرعة الممتصة، لا المكافئة |
| Sv | سيفرت | 0.0024 | الوحدة الحالية |
سطر الغراي صحيح فقط للأشعة السينية وإشعاع غاما، حيث معامل الترجيح يساوي واحدًا. وساعات الطيران محسوبة لارتفاع إبحار أحد عشر كيلومترًا في العروض المتوسطة.
03 · رتب المقادير
من الموزة إلى نوبة الطوارئاثنان ونصف مللي سيفرت: السنة المتوسطة عالميًا
04 · أجهزة القياس
بماذا تُقاس السيفرتات
كاشف سيليكوني في جيب المعطف: يعدّ النبضات ويجمع الجرعة وينذر بصفير عند تجاوز عتبة المعدل. لا يُظهر الجرعة الفعّالة بل كمية تشغيلية — ما يستطيع الجهاز قياسه فعلًا.
كرة من البولي إيثيلين قطرها ربع متر وفي داخلها عدّاد هليوم. اختير الغلاف بحيث تتبع حساسية الجهاز منحنى معامل ترجيح النيوترونات — فيعطي الجهاز السيفرت مباشرة لا عدد النبضات.
أقراص ومّاضة حراريًا تحت نوافذ من ألومنيوم ونحاس وبلاستيك. ومن فرق الاسوداد تحت المرشّحات تُستعاد الطاقة ونوع الإشعاع، ومنهما المعامل — وبدونه لا يمكن تحويل العدّات إلى سيفرت.
كرسي في غرفة جدرانها من فولاذ قديم ورصاص، حيث يلتقط كاشف إشعاع غاما للنظائر التي دخلت الجسم. يعدّ السيزيوم والبوتاسيوم في الإنسان مباشرة ويحوّلهما إلى الجرعة المتوقعة للخمسين سنة التالية.
05 · قواعد الكتابة
السيفرت دائمًا مع تحديد جرعة مَن هي
يُكتب الرمز بحرف S كبير وحرف v صغير. وفي الحياة اليومية تُذكر الجرعة دائمًا تقريبًا بالمللي سيفرت والميكرو سيفرت: فالسيفرت الكامل يعني إصابة شديدة، وفي الأحوال الطبيعية لا يظهر رقم كهذا. ويُكتب معدل الجرعة بالميكرو سيفرت في الساعة، ولا يجوز ذكره أبدًا من دون زمن التعرض.
الجرعة الفعّالة ابتُكرت لإدارة الوقاية لا لتقدير الضرر على إنسان بعينه: فهي تعدّل حساسية الأعضاء على إنسان اصطلاحي متوسط العمر ومن الجنسين معًا. وتطبيقها لاحقًا على مصاب خطأ شائع؛ ولذلك تُحسب الجرعة على العضو المحدد. وقاعدة أخرى: يجوز جمع الجرعات الفعّالة من مصادر مختلفة، أما مقارنتها بقراءة مقياس جرعة منزلي فلا تكاد تجوز أبدًا.
06 · الوحدات المجاورة
يغلق السيفرت السلسلة الإشعاعية: البكريل يعدّ الاضمحلالات، والغراي الطاقة التي بلغت المادة، والسيفرت الضرر المتوقع. ومع كل خطوة تُضاف معلومة ليست في الوحدة السابقة.
معاملات الأنسجة موزعة على نحو غير متساوٍ: نخاع العظم الأحمر والرئتان والمعدة والغدة الثديية تنال اثني عشر جزءًا من مئة لكل منها، والجلد والعظام جزءًا واحدًا من مئة. ومن بطاقات Simetrium يجاور السيفرت الغراي والبكريل والكوري والجول مع الكيلوغرام بطاقات Simetrium يجاور السيفرت غراي, بيكريل, كوري و جول s الكيلوغرام في أساس البُعد.
07 · القسم التاريخي
كيف تعلّموا تحويل الطاقة إلى خطر
ترأس رولف سيفرت قسم الفيزياء في راديومهيمت وصار أحد مؤسسي اللجنة الدولية للوقاية من الإشعاع. وبنى كذلك أول الأجهزة لمراقبة جرعات المرضى، وأصرّ على أن الحد يجب أن يكون رقمًا لا رأي طبيب.
أظهرت الأعمال مع المفاعلات والنيوترونات أن التأين نفسه يضرّ بأشكال مختلفة. فظهر الريم — جرعة مكافئة في الأثر لرنتغن واحد — ومعه مفهوم الفعالية البيولوجية النسبية.
أدخل المؤتمر العام للأوزان والمقاييس السيفرت بعد الغراي بأربع سنوات، معترفًا بأن كميتين لهما البُعد نفسه تحتاجان إلى اسمين مختلفين. وإلا لتعذّر في الوثائق فهم أيّهما المقصود.
استبدلت اللجنة السلّم المتدرّج للنيوترونات بمنحنى أملس، وغيّرت وزن الغدة الثديية والغدد التناسلية، وأدخلت معاملًا منفصلًا للبروتونات. وكل الجرعات المحسوبة وفق قواعد 1990 لزم إعلانها غير قابلة للمقارنة بالجديدة.
الوحدة الوحيدة في النظام الدولي التي لا يمكن قياسها
الجرعة الفعّالة لا يقيسها أي جهاز ولا يستطيع قياسها من حيث المبدأ: فهي معرَّفة بمجموع على أعضاء إنسان حي، مرجَّح بمعاملات تعيّنها لجنة لأسباب تتعلق بالوقاية. ولكي يظل قياس الجرعات صالحًا للعمل، ابتُكرت كميات تشغيلية — مكافئ الجرعة المحيطي ومكافئ الجرعة الشخصي. وهي لا تُحسب لإنسان بل لكرة اصطلاحية من مادة مكافئة للنسيج قطرها ثلاثون سنتيمترًا، وهذه يمكن بالفعل إعادة إنتاجها بمعيار وتدوينها في شهادة الجهاز. تُعاير الأجهزة على هذه الكميات، وتتحقق اللجنة على حدة من أنها تترك هامشًا في الجانب الآمن بالنسبة إلى الجرعة الفعّالة. فيخرج بناء من ثلاث طبقات: كمية قابلة للقياس، وكمية محسوبة، ومعاملات تصلهما باتفاق لا بمعادلة. ولهذا بالضبط فإن الرقم من مقياس جرعة منزلي والرقم في تقرير الجرعة السنوية ليسا الرقم نفسه، وإن كانت الوحدة على كليهما واحدة.
الدليل · وحدات القياس
بطاقة لكل مقدار
سبع وحدات أساسية في النظام الدولي، واثنتان وعشرون مشتقة لها أسماؤها، ووحدات من خارج النظام لا تستغني عنها لا التقنية ولا الحياة اليومية. لكل واحدة بطاقتها: التعريف، التحويل، الأجهزة، قواعد الكتابة. بـ 32 لغة.