Sievert
Származtatott SI-egység · mennyiség: egyenérték- és effektív dózis
01 · Meghatározás
A sievert az elnyelt dózis, megszorozva olyan tényezőkkel, amelyek figyelembe veszik a sugárzás fajtáját és a besugárzott szervek érzékenységét. A dimenzió ugyanaz, mint a grayé, de a sievert nem arra válaszol, hogy «mennyi energia», hanem arra, hogy «mennyire veszélyes ez».
A Föld átlagos lakója évente körülbelül két és fél millisievertet kap, és a nagyobb rész nem a technikára esik, hanem a radonra, amely a talajból a pincékbe és a földszintekre szivárog. Az orvosi diagnosztika nagyjából ugyanennyit tesz hozzá a fejlett egészségüggyel bíró országokban. A balesetek, az atomenergia és a kísérletek együtt a százalék töredékét adják — és mégis éppen ezek határozzák meg, hogyan érzékelik az egységet.
A súlyozási tényezők nem következnek egyenletekből: a Nemzetközi Sugárvédelmi Bizottság állapítja meg őket, általánosítva a hirosimai túlélőkről, az uránbányák bányászairól és a kísérleti állatokról szóló adatokat. A bizottság tíz-húsz évente felülvizsgálja őket, és a számok változnak: a neutronoknak egykor lépcsős skálát tulajdonítottak, ma sima görbét, amelynek maximuma egy megaelektronvolt körül van. Ez azt jelenti, hogy egy 1990-ben kiszámított dózis sievertben és ugyanaz a dózis a mai szabályok szerint különböző számok egy és ugyanazon besugárzásnál.
02 · Átszámítás
Adjon meg egy dózist — a lap egységekre bontja
A rem szovjet és amerikai iratokban a kilencvenes évekig tartotta magát, és egy rem a sievert századrésze — ugyanaz az arány, mint a radé a grayhez. A grayből való átváltás megköveteli a sugárzás fajtájának ismeretét: fotonokra és elektronokra a számok egybeesnek, alfa-részecskékre hússzorosan eltérnek.
A rem a «roentgen equivalent man» rövidítése, és a negyvenes években jelent meg, amikor már világos volt, hogy ugyanaz az ionizáció különbözőképpen árt. A sievert 1979-ben vette át a helyét, százszorosára növelve az egységet — és ez ugyanazokat a félreértéseket hozta, mint a rad és a gray: egy régi jegyzőkönyvből vett szám, mai adatként olvasva, százszorosan alábecsüli a dózist. Az orosz sugárbiztonsági normákban a rem hivatalosan a 2000-es évekig volt megengedett, és régi létesítmények dokumentációjában ma is előfordul.
| Egység | Név | Érték | Hol fordul elő |
|---|---|---|---|
| Sv | sievert, SI-egység | 0,0024 | balesetek, akut dózisok |
| mSv | millisievert | 2,4 | normák, orvoslás, éves dózisok |
| µSv | mikrosievert | 2400 | felvételek, repülések, háttér |
| nSv | nanosievert | 2 400 000 | dózisteljesítmény, érzékeny műszerek |
| Gy | gray 1-es tényezőnél | 0,0024 | csak fotonok és elektronok |
| év | év világátlagos háttér | 1 | hány évnyi háttérbe kerül ez |
| rem | roentgen equivalent man, 1940-es évek | 0,24 | Szovjetunió és USA az 1990-es évekig |
| mrem | millirem | 240 | személyi dozimetria |
| R | röntgen levegőben, közelítőleg | 0,27273 | a levegő ionizációja, nem a szöveté |
| rad | rad 1-es tényezőnél | 0,24 | elnyelt dózis, nem egyenérték |
| Sv | sievert | 0,0024 | a mai egység |
A grayes sor csak a röntgen- és gamma-sugárzásra igaz, ahol a súlyozási tényező egy. A repülőórákat tizenegy kilométeres utazómagasságra számolták, közepes szélességeken.
03 · Nagyságrendek
a banántól a vészműszakigKét és fél millisievert: a világátlagos év
04 · Mérőeszközök
Mivel mérik a sievertet
Szilíciumdetektor a köpeny zsebében: impulzusokat számol, dózist gyűjt, és sípszóval figyelmeztet a teljesítményküszöb átlépésekor. Nem az effektív dózist mutatja, hanem egy operatív mennyiséget — azt, amit egy műszer valóban meg tud mérni.
Negyed méter átmérőjű polietilén gömb, benne héliumszámlálóval. A burkolatot úgy választották meg, hogy a műszer érzékenysége a neutronok súlyozási tényezőjének görbéjét kövesse — a műszer rögtön sievertet ad, nem beütésszámot.
Termolumineszcens tabletták alumínium, réz és műanyag ablakok alatt. A szűrők alatti feketedéskülönbségből visszanyerik az energiát és a sugárzás fajtáját, tehát a tényezőt is — enélkül a beütésszámok nem alakíthatók sievertté.
Egy fotel egy régi acélból és ólomból épült falú szobában, ahol egy detektor elkapja a testbe került izotópok gamma-sugárzását. Közvetlenül számolja a céziumot és a káliumot az emberben, és a következő ötven évre várható dózissá alakítja.
05 · Írásszabályok
A sievert mindig annak megjelölésével, kinek a dózisa
A jelet nagy S-sel és kis v-vel írjuk. A hétköznapokban a dózist szinte mindig millisievertben és mikrosievertben adják meg: egy egész sievert súlyos sérülést jelent, és normális helyzetben ilyen szám nem fordul elő. A dózisteljesítményt mikrosievert per órában írják, és soha nem szabad az expozíciós idő nélkül megadni.
Az effektív dózist a védelem irányítására találták ki, nem egy adott ember kárának megítélésére: átlagolja a szervek érzékenységét egy középkorú és mindkét nemű gondolt emberre egyszerre. Utólag alkalmazni egy károsultra elterjedt hiba; ahhoz a konkrét szervre számolják a dózist. És még egy szabály: a különböző forrásokból származó effektív dózisokat össze szabad adni, de a házi doziméter kijelzésével összehasonlítani szinte soha.
06 · Szomszédos egységek
A sievert zárja a sugárzási láncot: a becquerel a bomlásokat számolja, a gray az anyagig eljutott energiát, a sievert a várható kárt. Minden lépésnél olyan információ jön hozzá, amely az előző egységben nincs benne.
A szövettényezők egyenetlenül oszlanak el: a vörös csontvelő, a tüdő, a gyomor és az emlő tizenkét századot kap egyenként, a bőr és a csontok egy századot. A Simetrium lapjai közül a sieverthez a gray, a becquerel, a curie és a joule a kilogrammal csatlakozik Simetrium adatlapjai közül a sieverthez csatlakozik gray, becquerel, curie és joule s a kilogramm a dimenzió alapjánál.
07 · Történeti rész
Hogyan tanulták meg az energiát kockázatra váltani
Rolf Sievert a Radiumhemmet fizikai osztályát vezette, és a nemzetközi sugárvédelmi bizottság egyik alapítója lett. Ő építette az első műszereket is a betegek dózisainak ellenőrzésére, és kitartott amellett, hogy a határnak számnak kell lennie, nem az orvos véleményének.
A reaktorokkal és neutronokkal végzett munkák megmutatták, hogy ugyanaz az ionizáció különbözőképpen árt. Megjelent a rem — hatásában egy röntgennel egyenértékű dózis — és vele a relatív biológiai hatékonyság fogalma.
Az Általános Súly- és Mértékügyi Értekezlet négy évvel a gray után vezette be a sievertet, elismerve, hogy két azonos dimenziójú mennyiségnek különböző nevekre van szüksége. Máskülönben az iratokból nem lehetett megérteni, melyikről van szó.
A bizottság a neutronok lépcsős skáláját sima görbével váltotta fel, megváltoztatta az emlő és az ivarmirigyek súlyát, és külön tényezőt vezetett be a protonokra. Minden, az 1990-es szabályok szerint számolt dózist összehasonlíthatatlannak kellett nyilvánítani az újakkal.
Az egyetlen SI-egység, amelyet nem lehet megmérni
Az effektív dózist egyetlen műszer sem méri, és elvileg nem is mérheti: egy élő ember szervei fölötti összegként van meghatározva, olyan tényezőkkel súlyozva, amelyeket egy bizottság védelmi megfontolásból állapít meg. Hogy a dozimetria működőképes maradjon, kitaláltak operatív mennyiségeket — a környezeti dózisegyenértéket és a személyi dózisegyenértéket. Nem emberre számolják őket, hanem egy harminc centiméter átmérőjű, szövetegyenértékű anyagból gondolt gömbre, és ezek már etalonnal előállíthatók és a műszer bizonylatába írhatók. A műszereket ezekre a mennyiségekre hitelesítik, a bizottság pedig külön ellenőrzi, hogy az effektív dózishoz képest a biztonságos oldalon hagynak tartalékot. Háromszintes építmény jön ki: egy mérhető mennyiség, egy számított mennyiség és tényezők, amelyek megállapodás és nem egyenlet alapján kötik össze őket. Éppen ezért a házi doziméter száma és az éves dózisról szóló jelentés száma nem ugyanaz a szám, még ha az egység mindkettőn azonos is.
Katalógus · mértékegységek
Minden mennyiségnek egy adatlap
Hét SI-alapegység, huszonkét saját nevű származtatott és a rendszeren kívüli egységek, amelyek nélkül sem a technika, sem a mindennapok nem boldogulnak. Mindegyiknek megvan a maga lapja: meghatározás, átváltás, műszerek, írásszabályok. 36 nyelven.