Sievert
Unidade SI derivada · grandeza: dose equivalente e efectiva
01 · Definição
O sievert é a dose absorvida multiplicada por factores que têm em conta o tipo de radiação e a sensibilidade dos órgãos irradiados. A dimensão é a mesma do gray, mas o sievert responde não a «quanta energia» mas a «quão perigoso é isto».
Um habitante médio da Terra recebe por ano cerca de dois milisieverts e meio, e a maior parte não vem da técnica mas do rádon que se infiltra do solo para as caves e os rés-do-chão. O diagnóstico médico acrescenta aproximadamente outro tanto em países com saúde desenvolvida. Os acidentes, a energia nuclear e os ensaios dão juntos fracções de por cento — e no entanto são eles que determinam como a unidade é percebida.
Os factores de ponderação não se deduzem de equações: a Comissão Internacional de Protecção Radiológica fixa-os generalizando dados sobre os sobreviventes de Hiroxima, sobre os mineiros das minas de urânio e sobre animais de laboratório. A comissão revê-os de dez em vinte anos, e os números mudam: aos neutrões atribuía-se outrora uma escala em degraus, hoje uma curva suave com um máximo perto de um megaelectrão-volt. Isso significa que uma dose em sieverts calculada em 1990 e a mesma dose segundo as regras actuais são números diferentes para uma só e mesma irradiação.
02 · Conversão
Introduza uma dose — a folha decompô-la-á por unidades
O rem manteve-se em documentos soviéticos e americanos até aos anos noventa, e um rem equivale a um centésimo de sievert — a mesma proporção que o rad para o gray. A conversão a partir de grays exige conhecer o tipo de radiação: para fotões e electrões os números coincidem, para partículas alfa diferem vinte vezes.
Rem é a sigla de «roentgen equivalent man» e apareceu nos anos quarenta, quando já era claro que a mesma ionização prejudica de maneiras diferentes. O sievert tomou o seu lugar em 1979, aumentando a unidade cem vezes — e isso trouxe as mesmas confusões que com o rad e o gray: um número de um protocolo antigo, lido como actual, subestima a dose cem vezes. Nas normas russas de protecção radiológica o rem foi oficialmente admitido até aos anos 2000, e ainda aparece na documentação de instalações antigas.
| Unidade | Nome | Valor | Onde aparece |
|---|---|---|---|
| Sv | sievert, unidade do SI | 0,0024 | acidentes, doses agudas |
| mSv | milisievert | 2,4 | normas, medicina, doses anuais |
| µSv | microsievert | 2400 | radiografias, voos, fundo |
| nSv | nanosievert | 2 400 000 | taxa de dose, aparelhos sensíveis |
| Gy | gray com factor 1 | 0,0024 | apenas fotões e electrões |
| anos | anos de fundo médio mundial | 1 | quantos anos de fundo isto custa |
| rem | roentgen equivalent man, anos 1940 | 0,24 | URSS e EUA até aos anos 1990 |
| mrem | milirem | 240 | dosimetria do pessoal |
| R | röntgen no ar, aproximadamente | 0,27273 | ionização do ar, não do tecido |
| rad | rad com factor 1 | 0,24 | dose absorvida, não equivalente |
| Sv | sievert | 0,0024 | a unidade atual |
A linha com grays só é válida para os raios X e a radiação gama, onde o factor de ponderação é igual a um. As horas de voo estão calculadas para um nível de cruzeiro de onze quilómetros em latitudes médias.
03 · Ordens de grandeza
da banana ao turno de emergênciaDois milisieverts e meio: o ano médio mundial
04 · Instrumentos de medição
Com que se medem os sieverts
Um detector de silício no bolso da bata: conta impulsos, acumula dose e avisa com um apito quando o limiar da taxa é ultrapassado. Mostra não a dose efectiva mas uma grandeza operacional — aquilo que um aparelho é realmente capaz de medir.
Uma esfera de polietileno com um quarto de metro de diâmetro e um contador de hélio no interior. O invólucro é escolhido para que a sensibilidade do aparelho siga a curva do factor de ponderação dos neutrões — o aparelho dá logo sieverts e não contagens.
Pastilhas termoluminescentes sob janelas de alumínio, cobre e plástico. Pela diferença de enegrecimento sob os filtros recupera-se a energia e o tipo de radiação, e com eles o factor — sem o qual as contagens não podem ser convertidas em sieverts.
Uma poltrona numa sala com paredes de aço antigo e chumbo, onde um detector capta a radiação gama dos isótopos que entraram no corpo. Conta o césio e o potássio na pessoa directamente e converte-os na dose esperada para os cinquenta anos seguintes.
05 · Regras de escrita
O sievert sempre com a precisão de quem é a dose
O símbolo escreve-se com S maiúsculo e v minúsculo. No dia-a-dia a dose indica-se quase sempre em milisieverts e microsieverts: um sievert inteiro significa uma lesão grave, e em situações normais tal número não ocorre. A taxa de dose escreve-se em microsieverts por hora, e nunca deve ser citada sem o tempo de exposição.
A dose efectiva foi concebida para gerir a protecção, não para avaliar o dano a uma pessoa concreta: faz a média da sensibilidade dos órgãos sobre um ser humano convencional de idade média e de ambos os sexos ao mesmo tempo. Aplicá-la a posteriori a um afectado é um erro comum; para isso calcula-se a dose no órgão concreto. E mais uma regra: somar doses efectivas de fontes diferentes pode-se, mas compará-las com a leitura de um dosímetro doméstico quase nunca.
06 · Unidades vizinhas
O sievert fecha a cadeia radiológica: o becquerel conta desintegrações, o gray a energia que chegou à matéria, o sievert o dano esperado. A cada passo acrescenta-se informação que não está na unidade anterior.
Os factores dos tecidos estão distribuídos de forma desigual: a medula óssea vermelha, os pulmões, o estômago e a glândula mamária recebem doze centésimos cada um, a pele e os ossos um centésimo. Das folhas do Simetrium, ao sievert juntam-se o gray, o becquerel, o curie e o joule com o quilograma as fichas do Simetrium juntam-se ao sievert gray, becquerel, curie e joule s o quilograma na base da dimensão.
07 · Secção histórica
Como se aprendeu a converter energia em risco
Rolf Sievert dirigiu o departamento de física do Radiumhemmet e tornou-se um dos fundadores da comissão internacional de protecção contra as radiações. Construiu também os primeiros aparelhos para controlar as doses dos doentes e insistia em que um limite devia ser um número e não a opinião de um médico.
Os trabalhos com reactores e neutrões mostraram que a mesma ionização prejudica de maneiras diferentes. Apareceu o rem — uma dose equivalente no efeito a um roentgen — e com ele a noção de eficácia biológica relativa.
A Conferência Geral de Pesos e Medidas introduziu o sievert quatro anos depois do gray, reconhecendo que duas grandezas com a mesma dimensão precisam de nomes diferentes. De outro modo era impossível saber num documento de qual se falava.
A comissão substituiu a escala em degraus para os neutrões por uma curva suave, alterou o peso da glândula mamária e das gónadas e introduziu um factor à parte para os protões. Todas as doses calculadas segundo as regras de 1990 tiveram de ser declaradas incomparáveis com as novas.
A única unidade do SI que não se pode medir
Nenhum aparelho mede a dose efectiva nem a pode medir por princípio: ela está definida como uma soma sobre os órgãos de uma pessoa viva, ponderada por factores que uma comissão fixa por razões de protecção. Para que a dosimetria continue praticável inventaram-se grandezas operacionais — o equivalente de dose ambiental e o equivalente de dose individual. Não se calculam para uma pessoa mas para uma esfera convencional de material equivalente a tecido com trinta centímetros de diâmetro, e essas já podem ser reproduzidas por um padrão e inscritas no certificado do aparelho. Os aparelhos são calibrados por estas grandezas, e a comissão verifica à parte que elas deixam margem do lado seguro em relação à dose efectiva. Resulta uma construção de três andares: uma grandeza mensurável, uma grandeza calculada e factores que as ligam por acordo e não por uma equação. É precisamente por isso que o número de um dosímetro doméstico e o número de um relatório de dose anual não são o mesmo número, ainda que a unidade em ambos seja a mesma.
Catálogo · unidades de medida
Uma ficha para cada grandeza
Sete unidades de base do SI, vinte e duas derivadas com nome próprio e as unidades fora do sistema sem as quais não passam nem a técnica nem o dia-a-dia. Cada uma tem a sua folha: definição, conversão, aparelhos, regras de escrita. Em 36 línguas.