Sievert
Unitate SI derivată · mărime: doză echivalentă și efectivă
01 · Definiție
Sievertul este doza absorbită înmulțită cu factori care țin seama de tipul radiației și de sensibilitatea organelor iradiate. Dimensiunea este aceeași ca la gray, dar sievertul răspunde nu la «câtă energie», ci la «cât de periculos este».
Un locuitor mediu al Pământului primește pe an aproximativ doi milisieverți și jumătate, iar partea cea mai mare nu vine din tehnică, ci din radonul care se infiltrează din sol în pivnițe și la parter. Diagnosticul medical adaugă aproape tot atât în țările cu sănătate dezvoltată. Accidentele, energia nucleară și încercările dau împreună fracțiuni de procent — și totuși ele sunt cele care determină cum este percepută unitatea.
Factorii de ponderare nu decurg din ecuații: Comisia Internațională de Protecție Radiologică îi stabilește generalizând datele despre supraviețuitorii de la Hiroshima, despre minerii din minele de uraniu și despre animalele de laborator. Comisia îi revizuiește o dată la zece-douăzeci de ani, iar numerele se schimbă: neutronilor li se atribuia cândva o scară în trepte, astăzi o curbă netedă cu un maxim în jur de un megaelectronvolt. Asta înseamnă că o doză în sieverți calculată în 1990 și aceeași doză după regulile de azi sunt numere diferite la una și aceeași iradiere.
02 · Conversie
Introduceți o doză — fișa o va descompune pe unități
Remul s-a păstrat în documentele sovietice și americane până în anii nouăzeci, iar un rem este a suta parte dintr-un sievert — aceeași proporție ca radul față de gray. Conversia din gray cere să se cunoască tipul radiației: pentru fotoni și electroni numerele coincid, pentru particulele alfa diferă de douăzeci de ori.
Rem vine de la «roentgen equivalent man» și a apărut în anii patruzeci, când era deja limpede că aceeași ionizare dăunează în feluri diferite. Sievertul i-a luat locul în 1979, mărind unitatea de o sută de ori — și asta a adus aceleași confuzii ca la rad și gray: o cifră dintr-un protocol vechi, citită ca actuală, subestimează doza de o sută de ori. În normele rusești de securitate radiologică remul a fost admis oficial până în anii 2000, iar în documentația instalațiilor vechi se întâlnește și azi.
| Unitate | Nume | Valoare | Unde apare |
|---|---|---|---|
| Sv | sievert, unitate SI | 0,0024 | accidente, doze acute |
| mSv | milisievert | 2,4 | norme, medicină, doze anuale |
| µSv | microsievert | 2400 | radiografii, zboruri, fond |
| nSv | nanosievert | 2 400 000 | debitul dozei, aparate sensibile |
| Gy | gray la factorul 1 | 0,0024 | doar fotoni și electroni |
| ani | ani de fond mediu mondial | 1 | câți ani de fond costă asta |
| rem | roentgen equivalent man, anii 1940 | 0,24 | URSS și SUA până în anii 1990 |
| mrem | milirem | 240 | dozimetria personalului |
| R | röntgen în aer, aproximativ | 0,27273 | ionizarea aerului, nu a țesutului |
| rad | rad la factorul 1 | 0,24 | doză absorbită, nu echivalentă |
| Sv | sievert | 0,0024 | unitatea de azi |
Rândul cu gray este valabil doar pentru razele X și radiația gama, unde factorul de ponderare este egal cu unu. Orele de zbor sunt calculate pentru un nivel de croazieră de unsprezece kilometri la latitudini medii.
03 · Ordine de mărime
de la banană la tura de avarieDoi milisieverți și jumătate: anul mediu mondial
04 · Instrumente de măsură
Cu ce se măsoară sieverții
Un detector de siliciu în buzunarul halatului: numără impulsuri, adună doza și avertizează printr-un semnal sonor la depășirea pragului de debit. Arată nu doza efectivă, ci o mărime operațională — ceea ce un aparat este cu adevărat în stare să măsoare.
O sferă de polietilenă cu diametrul de un sfert de metru, cu un contor cu heliu înăuntru. Învelișul este ales astfel încât sensibilitatea aparatului să urmeze curba factorului de ponderare al neutronilor — aparatul dă direct sieverți, nu numărători.
Pastile termoluminescente sub ferestre de aluminiu, cupru și plastic. Din diferența de înnegrire sub filtre se recuperează energia și tipul radiației, deci și factorul — fără de care numărătorile nu pot fi transformate în sieverți.
Un fotoliu într-o încăpere cu pereți din oțel vechi și plumb, unde un detector prinde radiația gama a izotopilor ajunși în interiorul corpului. Numără cesiul și potasiul din om direct și le transformă în doza așteptată pentru următorii cincizeci de ani.
05 · Reguli de scriere
Sievertul întotdeauna cu precizarea a cui este doza
Simbolul se scrie cu S mare și v mic. În viața de zi cu zi doza se indică aproape întotdeauna în milisieverți și microsieverți: un sievert întreg înseamnă o vătămare gravă, iar în situații normale un astfel de număr nu apare. Debitul dozei se scrie în microsieverți pe oră și nu trebuie citat niciodată fără timpul de expunere.
Doza efectivă a fost gândită pentru gestionarea protecției, nu pentru evaluarea vătămării unui om anume: ea mediază sensibilitatea organelor peste un om convențional de vârstă mijlocie și de ambele sexe deodată. A o aplica retroactiv unei persoane afectate este o greșeală răspândită; pentru asta se calculează doza la organul concret. Și încă o regulă: dozele efective din surse diferite se pot aduna, dar a le compara cu indicația unui dozimetru casnic aproape niciodată.
06 · Unități vecine
Sievertul închide lanțul radiologic: becquerelul numără dezintegrările, gray-ul energia ajunsă la materie, sievertul vătămarea așteptată. La fiecare pas se adaugă informație care nu se află în unitatea precedentă.
Factorii tisulari sunt repartizați inegal: măduva osoasă roșie, plămânii, stomacul și glanda mamară primesc câte douăsprezece sutimi, pielea și oasele câte o sutime. Dintre fișele Simetrium, de sievert se învecinează gray-ul, becquerelul, curie și joule-ul cu kilogramul fișele Simetrium se învecinează cu sievertul gray, becquerel, curie și joule s kilogramul la baza dimensiunii.
07 · Secțiune istorică
Cum s-a învățat transformarea energiei în risc
Rolf Sievert a condus secția de fizică a Radiumhemmet și a devenit unul dintre fondatorii comisiei internaționale de protecție contra radiațiilor. A construit și primele aparate pentru controlul dozelor pacienților și susținea că o limită trebuie să fie un număr, nu părerea unui medic.
Lucrările cu reactoare și neutroni au arătat că aceeași ionizare dăunează în feluri diferite. A apărut remul — o doză echivalentă ca efect cu un roentgen — și odată cu el noțiunea de eficiență biologică relativă.
Conferința Generală de Măsuri și Greutăți a introdus sievertul la patru ani după gray, recunoscând că două mărimi cu aceeași dimensiune au nevoie de nume diferite. Altfel în documente nu se putea înțelege despre care dintre ele este vorba.
Comisia a înlocuit scara în trepte pentru neutroni cu o curbă netedă, a schimbat greutatea glandei mamare și a gonadelor și a introdus un factor separat pentru protoni. Toate dozele calculate după regulile din 1990 au trebuit declarate incomparabile cu cele noi.
Singura unitate SI care nu poate fi măsurată
Doza efectivă nu o măsoară niciun aparat și nici nu o poate măsura din principiu: ea este definită ca o sumă peste organele unui om viu, ponderată cu factori pe care o comisie îi stabilește din rațiuni de protecție. Pentru ca dozimetria să rămână utilizabilă s-au inventat mărimi operaționale — echivalentul ambiental de doză și echivalentul individual de doză. Ele nu se calculează pentru un om, ci pentru o sferă convențională din material echivalent tisular cu diametrul de treizeci de centimetri, iar acestea se pot deja reproduce cu un etalon și trece în certificatul aparatului. Aparatele se etalonează după aceste mărimi, iar comisia verifică separat că ele lasă o rezervă de partea sigură față de doza efectivă. Iese o construcție cu trei etaje: o mărime măsurabilă, o mărime calculată și factori care le leagă prin înțelegere, nu printr-o ecuație. Tocmai de aceea cifra de pe un dozimetru casnic și cifra dintr-un raport de doză anuală nu sunt același număr, chiar dacă unitatea pe amândouă este aceeași.
Catalog · unități de măsură
O fișă pentru fiecare mărime
Șapte unități de bază SI, douăzeci și două derivate cu nume propriu și unitățile din afara sistemului fără de care nu se descurcă nici tehnica, nici viața de zi cu zi. Fiecare are fișa ei: definiție, conversie, aparate, reguli de scriere. În 28 de limbi.