Sivert
Izvedena SI jedinica · veličina: ekvivalentna i efektivna doza
01 · Definicija
Sivert je apsorbovana doza pomnožena koeficijentima koji uzimaju u obzir vrstu zračenja i osetljivost ozračenih organa. Dimenzija je ista kao kod greja, ali sivert odgovara ne na pitanje «koliko energije» nego na pitanje «koliko je to opasno».
Prosečan stanovnik Zemlje godišnje prima oko dva i po milisiverta, a veći deo ne otpada na tehniku nego na radon koji prodire iz tla u podrume i prizemlja. Medicinska dijagnostika dodaje otprilike isto toliko u zemljama sa razvijenim zdravstvom. Havarije, nuklearna energetika i probe zajedno daju delove procenta — a ipak upravo one određuju kako se jedinica doživljava.
Težinski koeficijenti ne slede iz jednačina: utvrđuje ih Međunarodna komisija za zaštitu od zračenja, uopštavajući podatke o preživelima u Hirošimi, o rudarima uranijumskih rudnika i o laboratorijskim životinjama. Komisija ih preispituje svakih deset do dvadeset godina, i brojevi se menjaju: neutronima se nekada pripisivala stepenasta skala, danas glatka kriva sa maksimumom oko jednog megaelektronvolta. To znači da doza u sivertima izračunata 1990. godine i ista doza po današnjim pravilima jesu različiti brojevi za jedno te isto ozračivanje.
02 · Pretvaranje
Unesite dozu — list će je razložiti po jedinicama
Rem se održao u sovjetskim i američkim dokumentima do devedesetih, a jedan rem je stoti deo siverta — ista srazmera kao rad prema greju. Pretvaranje iz greja zahteva poznavanje vrste zračenja: za fotone i elektrone brojevi se poklapaju, za alfa čestice razlikuju se dvadeset puta.
Rem je skraćenica od «roentgen equivalent man» i pojavio se četrdesetih godina, kada je već bilo jasno da ista jonizacija škodi na različite načine. Sivert je zauzeo njegovo mesto 1979. godine uvećavši jedinicu sto puta — i to je donelo iste zabune kao rad i grej: broj iz starog protokola, pročitan kao današnji, umanjuje dozu sto puta. U ruskim normama radijacione bezbednosti rem je zvanično bio dopušten do 2000-ih, a u dokumentaciji starih objekata sreće se i danas.
| Jedinica | Naziv | Vrednost | Gde se sreće |
|---|---|---|---|
| Sv | sivert, SI jedinica | 0,0024 | havarije, akutne doze |
| mSv | milisivert | 2,4 | norme, medicina, godišnje doze |
| µSv | mikrosivert | 2400 | snimci, letovi, pozadina |
| nSv | nanosivert | 2 400 000 | jačina doze, osetljivi instrumenti |
| Gy | grej pri koeficijentu 1 | 0,0024 | samo fotoni i elektroni |
| godina | godina svetske prosečne pozadine | 1 | koliko godina pozadine to košta |
| rem | roentgen equivalent man, 1940-e | 0,24 | SSSR i SAD do 1990-ih |
| mrem | milirem | 240 | dozimetrija osoblja |
| R | rendgen u vazduhu, približno | 0,27273 | jonizacija vazduha, ne tkiva |
| rad | rad pri koeficijentu 1 | 0,24 | apsorbovana doza, ne ekvivalentna |
| Sv | sivert | 0,0024 | današnja jedinica |
Red sa grejima važi samo za rendgensko i gama zračenje, gde je težinski koeficijent jednak jedinici. Sati leta izračunati su za putnu visinu od jedanaest kilometara na srednjim geografskim širinama.
03 · Redovi veličina
od banane do havarijske smeneDva i po milisiverta: svetski prosečna godina
04 · Merni instrumenti
Čime se mere siverti
Silicijumski detektor u džepu mantila: broji impulse, skuplja dozu i upozorava piskom kada se pređe prag jačine. Pokazuje ne efektivnu dozu nego operativnu veličinu — ono što uređaj zaista može izmeriti.
Kugla od polietilena prečnika četvrt metra sa helijumskim brojačem unutra. Omotač je izabran tako da osetljivost uređaja prati krivu težinskog koeficijenta neutrona — uređaj odmah daje siverte, a ne brojanja.
Termoluminescentne pločice pod prozorčićima od aluminijuma, bakra i plastike. Iz razlike zacrnjenja pod filtrima obnavljaju se energija i vrsta zračenja, a otuda i koeficijent — bez njega se brojanja ne mogu prevesti u siverte.
Fotelja u prostoriji sa zidovima od starog čelika i olova, gde detektor hvata gama zračenje izotopa dospelih u telo. Broji cezijum i kalijum u čoveku neposredno i pretvara ih u dozu koja se očekuje tokom narednih pedeset godina.
05 · Pravila pisanja
Sivert uvek uz naznaku čija je to doza
Oznaka se piše velikim S i malim v. U svakodnevici se doza gotovo uvek navodi u milisivertima i mikrosivertima: ceo sivert znači tešku povredu, a u uobičajenim prilikama takav broj se ne javlja. Jačina doze se piše u mikrosivertima na sat, i nikada se ne sme navoditi bez vremena izlaganja.
Efektivna doza je smišljena za upravljanje zaštitom, a ne za procenu štete kod određenog čoveka: ona usrednjava osetljivost organa po zamišljenom čoveku srednjih godina i oba pola odjednom. Primenjivati je naknadno na nastradalog rasprostranjena je greška; za to se računa doza na konkretan organ. I još jedno pravilo: efektivne doze iz različitih izvora smeju se sabirati, ali porediti ih sa očitavanjem kućnog dozimetra gotovo nikada.
06 · Susedne jedinice
Sivert zatvara radiološki lanac: bekerel broji raspade, grej energiju koja je stigla do materije, sivert očekivanu štetu. Sa svakim korakom pridolazi podatak kojeg u prethodnoj jedinici nema.
Tkivni koeficijenti raspoređeni su neravnomerno: crvena koštana srž, pluća, želudac i mlečna žlezda dobijaju po dvanaest stotih, koža i kosti po jednu stotu. Od listova Simetrijuma sivertu su susedni grej, bekerel, kiri, te džul sa kilogramom listova Simetrijuma sivertu su susedni grej, bekerel, kiri i džul s kilogramom u osnovi dimenzije.
07 · Istorijski deo
Kako se naučilo da se energija prevede u rizik
Rolf Sivert je vodio odeljenje fizike Radiumhemeta i postao jedan od osnivača međunarodne komisije za zaštitu od zračenja. Napravio je i prve uređaje za praćenje doza pacijenata i insistirao da granica mora biti broj, a ne mišljenje lekara.
Radovi sa reaktorima i neutronima pokazali su da ista jonizacija škodi na različite načine. Pojavio se rem — doza po dejstvu jednaka jednom rendgenu — a s njim i pojam relativne biološke efikasnosti.
Generalna konferencija za tegove i mere uvela je sivert četiri godine posle greja, priznajući da su dvema veličinama iste dimenzije potrebna različita imena. Inače se u dokumentima nije moglo razaznati o kojoj je reč.
Komisija je stepenastu skalu za neutrone zamenila glatkom krivom, promenila težinu mlečne žlezde i polnih žlezda, uvela poseban koeficijent za protone. Sve doze izračunate po pravilima iz 1990. godine morale su biti proglašene neuporedivim sa novima.
Jedina SI jedinica koja se ne može izmeriti
Efektivnu dozu ne meri nijedan uređaj niti je načelno može izmeriti: ona je definisana kao zbir po organima živog čoveka, odmeren koeficijentima koje komisija utvrđuje iz razloga zaštite. Da bi dozimetrija ostala upotrebljiva, smišljene su operativne veličine — ambijentalni ekvivalent doze i lični ekvivalent doze. One se ne računaju za čoveka nego za zamišljenu kuglu od tkivu ekvivalentnog materijala prečnika trideset centimetara, a te se već mogu reprodukovati etalonom i upisati u uverenje uređaja. Uređaji se etaloniraju prema ovim veličinama, a komisija posebno proverava da one ostavljaju rezervu na sigurnu stranu u odnosu na efektivnu dozu. Ispada građevina od tri sprata: merljiva veličina, izračunata veličina i koeficijenti koji ih spajaju dogovorom, a ne jednačinom. Upravo zato broj sa kućnog dozimetra i broj iz izveštaja o godišnjoj dozi nisu isti broj, iako je jedinica na oba ista.
Katalog · merne jedinice
List za svaku veličinu
Sedam osnovnih SI jedinica, dvadeset dve izvedene sa sopstvenim imenima i jedinice izvan sistema bez kojih ne mogu ni tehnika ni svakodnevica. Svaka ima svoj list: definicija, pretvaranje, instrumenti, pravila pisanja. Na 36 jezika.