Sievert
Odvodená jednotka SI · veličina: ekvivalentná a efektívna dávka
01 · Definícia
Sievert je absorbovaná dávka násobená činiteľmi, ktoré berú do úvahy druh žiarenia a citlivosť ožiarených orgánov. Rozmer je ten istý ako u grayu, ale sievert odpovedá nie na otázku «koľko energie», ale na otázku «nakoľko je to nebezpečné».
Priemerný obyvateľ Zeme dostane za rok asi dva a pol milisievertu a väčšia časť nepripadá na techniku, ale na radón presakujúci z podložia do pivníc a na prízemie. Lekárska diagnostika pridá zhruba toľko isto v krajinách s rozvinutým zdravotníctvom. Havárie, jadrová energetika a skúšky dávajú dohromady zlomky percenta — a predsa práve ony určujú, ako je jednotka vnímaná.
Váhové činitele nevyplývajú z rovníc: stanovuje ich Medzinárodná komisia pre rádiologickú ochranu zovšeobecnením údajov o preživších v Hirošime, o baníkoch uránových baní a o laboratórnych zvieratách. Komisia ich prehodnocuje raz za desať až dvadsať rokov a čísla sa menia: neutrónom sa kedysi pripisovala stupňovitá škála, dnes hladká krivka s maximom okolo jedného megaelektronvoltu. To znamená, že dávka v sievertoch vypočítaná v roku 1990 a tá istá dávka podľa dnešných pravidiel sú rôzne čísla pri jednom a tom istom ožiarení.
02 · Prevod
Zadajte dávku — list ju rozloží na jednotky
Rem sa udržal v sovietskych a amerických dokumentoch do deväťdesiatych rokov a jeden rem je stotina sievertu — ten istý pomer ako rad ku grayu. Prevod z grayov vyžaduje poznať druh žiarenia: pre fotóny a elektróny sa čísla zhodujú, pre častice alfa sa líšia dvadsaťkrát.
Rem je skratka z «roentgen equivalent man» a objavil sa v štyridsiatych rokoch, keď už bolo jasné, že tá istá ionizácia škodí rôzne. Sievert zaujal jeho miesto v roku 1979 a zväčšil jednotku stokrát — a to prinieslo tie isté zámeny ako pri rade a grayi: číslo zo starého protokolu, čítané ako dnešné, podceňuje dávku stokrát. V ruských normách radiačnej bezpečnosti bol rem oficiálne pripúšťaný do rokov 2000 a v dokumentácii starých objektov sa s ním stretávame dodnes.
| Jednotka | Názov | Hodnota | Kde sa vyskytuje |
|---|---|---|---|
| Sv | sievert, jednotka SI | 0,0024 | havárie, akútne dávky |
| mSv | milisievert | 2,4 | normy, medicína, ročné dávky |
| µSv | mikrosievert | 2400 | snímky, prelety, pozadie |
| nSv | nanosievert | 2 400 000 | dávkový príkon, citlivé prístroje |
| Gy | gray pri činiteli 1 | 0,0024 | len fotóny a elektróny |
| rokov | rokov svetového priemerného pozadia | 1 | koľko rokov pozadia to stojí |
| rem | roentgen equivalent man, 1940. roky | 0,24 | ZSSR a USA do 1990. rokov |
| mrem | milirem | 240 | dozimetria personálu |
| R | röntgen vo vzduchu, približne | 0,27273 | ionizácia vzduchu, nie tkaniva |
| rad | rad pri činiteli 1 | 0,24 | absorbovaná dávka, nie ekvivalentná |
| Sv | sievert | 0,0024 | dnešná jednotka |
Riadok s graymi platí len pre röntgenové a gama žiarenie, kde sa váhový činiteľ rovná jednej. Hodiny letu sú vypočítané pre cestovnú hladinu jedenástich kilometrov v stredných šírkach.
03 · Rády veličín
od banánu po havarijnú zmenuDva a pol milisievertu: svetový priemerný rok
04 · Meracie prístroje
Čím sa merajú sieverty
Kremíkový detektor vo vrecku plášťa: počíta impulzy, hromadí dávku a varuje pípnutím pri prekročení prahu príkonu. Ukazuje nie efektívnu dávku, ale operačnú veličinu — to, čo prístroj skutočne dokáže zmerať.
Guľa z polyetylénu s priemerom štvrť metra s héliovým počítadlom vo vnútri. Obal je zvolený tak, aby citlivosť prístroja sledovala krivku váhového činiteľa neutrónov — prístroj dáva rovno sieverty, a nie počty impulzov.
Termoluminiscenčné tabletky pod okienkami z hliníka, medi a plastu. Z rozdielu sčernenia pod filtrami sa obnoví energia a druh žiarenia, a teda aj činiteľ — bez neho nemožno počty impulzov previesť na sieverty.
Kreslo v miestnosti so stenami zo starej ocele a olova, kde detektor zachytáva gama žiarenie izotopov, ktoré sa dostali dovnútra tela. Počíta cézium a draslík v človeku priamo a prevádza ich na dávku očakávanú za nasledujúcich päťdesiat rokov.
05 · Pravidlá zápisu
Sievert vždy s upresnením, čia je to dávka
Značka sa píše veľkým S a malým v. V bežnom živote sa dávka uvádza takmer vždy v milisievertoch a mikrosievertoch: celý sievert znamená ťažké poškodenie a v obvyklých situáciách sa také číslo nevyskytuje. Dávkový príkon sa píše v mikrosievertoch za hodinu a nikdy sa nesmie uvádzať bez času expozície.
Efektívna dávka je vymyslená na riadenie ochrany, nie na hodnotenie ujmy u konkrétneho človeka: priemeruje citlivosť orgánov cez mysleného človeka stredného veku a oboch pohlaví naraz. Používať ju spätne na postihnutého je rozšírená chyba; na to sa počíta dávka na konkrétny orgán. A ešte jedno pravidlo: efektívne dávky z rôznych zdrojov sa sčítať smú, ale porovnávať ich s údajom domáceho dozimetra takmer nikdy.
06 · Susedné jednotky
Sievert uzatvára rádiologickú reťaz: becquerel počíta rozpady, gray energiu, ktorá dorazila k látke, sievert očakávanú ujmu. S každým krokom pribúda informácia, ktorá v predchádzajúcej jednotke nie je.
Tkanivové činitele sú rozdelené nerovnomerne: červená kostná dreň, pľúca, žalúdok a prsná žľaza dostávajú po dvanástich stotinách, koža a kosti po jednej stotine. Z listov Simetria k sievertu priliehajú gray, becquerel, curie a joule s kilogramom listov Simetria k sievertu priliehajú gray, becquerel, curie a joule s kilogramom v základe rozmeru.
07 · Historický oddiel
Ako sa naučili prevádzať energiu na riziko
Rolf Sievert viedol fyzikálne oddelenie Radiumhemmetu a stal sa jedným zo zakladateľov medzinárodnej komisie pre ochranu pred žiarením. Postavil aj prvé prístroje na sledovanie dávok pacientov a trval na tom, že medza má byť číslo, a nie názor lekára.
Práce s reaktormi a neutrónmi ukázali, že tá istá ionizácia škodí rôzne. Objavil sa rem — dávka rovnocenná účinkom jednému röntgenu — a s ním pojem relatívnej biologickej účinnosti.
Generálna konferencia pre váhy a miery zaviedla sievert štyri roky po grayi a uznala tým, že dve veličiny s tým istým rozmerom potrebujú rôzne mená. Inak nebolo v dokumentoch poznať, o ktorú z nich ide.
Komisia nahradila stupňovitú škálu pre neutróny hladkou krivkou, zmenila váhu prsnej žľazy a pohlavných žliaz a zaviedla osobitný činiteľ pre protóny. Všetky dávky vypočítané podľa pravidiel z roku 1990 bolo treba vyhlásiť za neporovnateľné s novými.
Jediná jednotka SI, ktorú nemožno zmerať
Efektívnu dávku nemeria žiadny prístroj a v zásade ani merať nemôže: je definovaná ako súčet cez orgány živého človeka, vážený činiteľmi, ktoré komisia stanovuje z dôvodov ochrany. Aby dozimetria zostala použiteľná, vymysleli sa operačné veličiny — priestorový ekvivalent dávky a osobný ekvivalent dávky. Nepočítajú sa pre človeka, ale pre myslenú guľu z tkanivovo ekvivalentnej látky s priemerom tridsať centimetrov, a tie sa už dajú reprodukovať etalónom a zapísať do listu prístroja. Prístroje sa kalibrujú podľa týchto veličín a komisia osobitne overuje, že dávajú rezervu na bezpečnú stranu voči efektívnej dávke. Vzniká stavba o troch poschodiach: merateľná veličina, počítaná veličina a činitele, ktoré ich spájajú dohodou, a nie rovnicou. Práve preto číslo z domáceho dozimetra a číslo zo správy o ročnej dávke nie sú to isté číslo, hoci jednotka je na oboch rovnaká.
Katalóg · meracie jednotky
List pre každú veličinu
Sedem základných jednotiek SI, dvadsaťdva odvodených s vlastnými názvami a jednotky mimo sústavy, bez ktorých sa nezaobíde ani technika, ani každodennosť. Každá má svoj list: definícia, prevod, prístroje, pravidlá zápisu. V 36 jazykoch.