Sievert
Afledt SI-enhed · størrelse: ækvivalent og effektiv dosis
01 · Definition
Sievert er den absorberede dosis ganget med faktorer, der tager hensyn til strålingstypen og til følsomheden af de bestrålede organer. Dimensionen er den samme som hos gray, men sievert svarer ikke på «hvor meget energi», men på «hvor farligt er det».
En gennemsnitlig indbygger på Jorden får om året omkring to en halv millisievert, og størstedelen kommer ikke fra teknik, men fra radon, der siver op af jorden i kældre og stueetager. Den medicinske diagnostik lægger omtrent lige så meget til i lande med udbygget sundhedsvæsen. Ulykker, kernekraft og forsøg giver tilsammen brøkdele af en procent — og alligevel er det dem, der afgør, hvordan enheden opfattes.
Vægtningsfaktorer følger ikke af ligninger: Den Internationale Strålebeskyttelseskommission fastsætter dem ved at sammenfatte data om de overlevende i Hiroshima, om minearbejdere i uranminer og om forsøgsdyr. Kommissionen gennemgår dem hvert tiende til tyvende år, og tallene ændrer sig: neutroner tilskrev man engang en trappeskala, i dag en glat kurve med et maksimum omkring én megaelektronvolt. Det betyder, at en dosis i sievert beregnet i 1990 og den samme dosis efter nutidens regler er forskellige tal ved én og samme bestråling.
02 · Omregning
Indtast en dosis — bladet deler den op efter enheder
Rem holdt sig i sovjetiske og amerikanske dokumenter op i halvfemserne, og ét rem er en hundrededel sievert — samme forhold som rad til gray. Omregning fra gray kræver kendskab til strålingstypen: for fotoner og elektroner falder tallene sammen, for alfapartikler afviger de tyvefold.
Rem står for «roentgen equivalent man» og dukkede op i fyrrerne, da det allerede var klart, at den samme ionisering skader på forskellig vis. Sievert tog dens plads i 1979 og gjorde enheden hundrede gange større — og det førte til de samme forvekslinger som med rad og gray: et tal fra et gammelt protokol, læst som nutidigt, undervurderer dosen hundredfold. I de russiske strålesikkerhedsnormer var rem officielt tilladt op i 2000-tallet, og i dokumentationen for ældre anlæg møder man den stadig.
| Enhed | Navn | Værdi | Hvor den forekommer |
|---|---|---|---|
| Sv | sievert, SI-enheden | 0,0024 | ulykker, akutte doser |
| mSv | millisievert | 2,4 | normer, medicin, årsdoser |
| µSv | mikrosievert | 2400 | billeder, flyvninger, baggrund |
| nSv | nanosievert | 2 400 000 | dosishastighed, følsomme instrumenter |
| Gy | gray ved faktor 1 | 0,0024 | kun fotoner og elektroner |
| år | års verdensgennemsnitlig baggrund | 1 | hvor mange års baggrund det koster |
| rem | roentgen equivalent man, 1940erne | 0,24 | Sovjet og USA indtil 1990erne |
| mrem | millirem | 240 | persondosimetri |
| R | röntgen i luft, tilnærmelsesvis | 0,27273 | ionisering af luft, ikke af væv |
| rad | rad ved faktor 1 | 0,24 | absorberet dosis, ikke ækvivalent |
| Sv | sievert | 0,0024 | nutidens enhed |
Linjen med gray gælder kun for røntgen- og gammastråling, hvor vægtningsfaktoren er lig ét. Flyvetimerne er beregnet for en marchhøjde på elleve kilometer på mellembreddegrader.
03 · Størrelsesordener
fra bananen til nødvagtenTo en halv millisievert: det verdensgennemsnitlige år
04 · Måleinstrumenter
Hvad sievert måles med
En siliciumdetektor i kittellommen: den tæller impulser, samler dosis og advarer med et bip, når tærsklen for dosishastigheden overskrides. Den viser ikke den effektive dosis, men en operationel størrelse — det, et apparat faktisk er i stand til at måle.
En kugle af polyethylen på en kvart meter i diameter med en heliumtæller indeni. Skallen er valgt sådan, at apparatets følsomhed følger kurven for neutronernes vægtningsfaktor — apparatet giver straks sievert og ikke tællinger.
Termoluminescerende tabletter under vinduer af aluminium, kobber og plast. Ud fra forskellen i sværtning under filtrene genskaber man energien og strålingstypen og dermed faktoren — uden hvilken tællinger ikke kan omsættes til sievert.
En stol i et rum med vægge af gammelt stål og bly, hvor en detektor fanger gammastrålingen fra isotoper, der er havnet inde i kroppen. Den tæller cæsium og kalium i mennesket direkte og regner dem om til den dosis, der ventes over de næste halvtreds år.
05 · Skriveregler
Sievert altid med angivelse af, hvis dosis det er
Symbolet skrives med stort S og lille v. I hverdagen angives dosen næsten altid i millisievert og mikrosievert: en hel sievert betyder en alvorlig skade, og i normale situationer forekommer et sådant tal ikke. Dosishastigheden skrives i mikrosievert per time, og den må aldrig angives uden eksponeringstiden.
Den effektive dosis er tænkt til at styre beskyttelsen, ikke til at bedømme skaden hos et bestemt menneske: den midler organernes følsomhed over et tænkt menneske i middelalderen og af begge køn på én gang. At anvende den bagefter på en ramt person er en udbredt fejl; til det beregner man dosen til det konkrete organ. Og endnu en regel: effektive doser fra forskellige kilder må man lægge sammen, men sammenligne dem med udslaget på en hjemmedosimeter næsten aldrig.
06 · Naboenheder
Sievert slutter den strålingsmedicinske kæde: becquerel tæller henfald, gray energien, der nåede stoffet, sievert den ventede skade. Ved hvert trin kommer information til, som ikke findes i den foregående enhed.
Vævsfaktorerne er ulige fordelt: den røde knoglemarv, lungerne, mavesækken og brystkirtlen får tolv hundrededele hver, huden og knoglerne en hundrededel. Af Simetriums blade grænser til sievert gray, becquerel, curie samt joule med kilogram Simetriums datablade grænser til sievert gray, becquerel, curie og joule s kilogrammet ved dimensionens grund.
07 · Historisk afsnit
Hvordan man lærte at omsætte energi til risiko
Rolf Sievert ledede fysikafdelingen på Radiumhemmet og blev en af grundlæggerne af den internationale strålebeskyttelseskommission. Han byggede også de første apparater til at overvåge patienters doser og fastholdt, at en grænse skulle være et tal og ikke en læges mening.
Arbejdet med reaktorer og neutroner viste, at den samme ionisering skader på forskellig vis. Rem dukkede op — en dosis, der i virkning svarer til ét röntgen — og med den begrebet relativ biologisk effektivitet.
Generalkonferencen for mål og vægt indførte sievert fire år efter gray og anerkendte dermed, at to størrelser med samme dimension har brug for forskellige navne. Ellers kunne man i dokumenter ikke forstå, hvilken af dem der var tale om.
Kommissionen erstattede trappeskalaen for neutroner med en glat kurve, ændrede vægten for brystkirtlen og kønskirtlerne og indførte en særskilt faktor for protoner. Alle doser beregnet efter reglerne fra 1990 måtte erklæres usammenlignelige med de nye.
Den eneste SI-enhed, der ikke kan måles
Ingen apparat måler den effektive dosis, og ingen kan det i princippet: den er defineret som en sum over organerne hos et levende menneske, vægtet med faktorer, som en kommission fastsætter af beskyttelseshensyn. For at dosimetrien skal forblive brugbar, opfandt man operationelle størrelser — omgivelsesdosisækvivalent og persondosisækvivalent. De beregnes ikke for et menneske, men for en tænkt kugle af vævsækvivalent materiale med tredive centimeters diameter, og dem kan man allerede gengive med en normal og skrive ind i apparatets attest. Apparater kalibreres efter disse størrelser, og kommissionen kontrollerer særskilt, at de giver en margen til den sikre side i forhold til den effektive dosis. Der kommer en bygning i tre etager ud af det: en målelig størrelse, en beregnet størrelse og faktorer, der forbinder dem ved aftale og ikke ved en ligning. Netop derfor er tallet fra en hjemmedosimeter og tallet i en årsdosisrapport ikke det samme tal, selv om enheden på begge er den samme.
Katalog · måleenheder
Et datablad for hver størrelse
Syv SI-basisenheder, toogtyve afledte med egne navne og de enheder uden for systemet, som hverken teknikken eller hverdagen kan undvære. Hver har sit blad: definition, omregning, instrumenter, skriveregler. På 28 sprog.