Sievert
Härledd SI-enhet · storhet: ekvivalent och effektiv dos
01 · Definition
Sievert är den absorberade dosen multiplicerad med faktorer som tar hänsyn till strålslaget och till känsligheten hos de bestrålade organen. Dimensionen är densamma som hos gray, men sievert svarar inte på «hur mycket energi» utan på «hur farligt är det».
En genomsnittlig invånare på jorden får per år omkring två och en halv millisievert, och största delen kommer inte från tekniken utan från radon som sipprar ur marken in i källare och bottenvåningar. Den medicinska diagnostiken lägger till ungefär lika mycket i länder med utbyggd sjukvård. Olyckor, kärnkraft och prov ger tillsammans bråkdelar av en procent — och ändå är det de som avgör hur enheten uppfattas.
Viktningsfaktorer följer inte ur ekvationer: Internationella strålskyddskommissionen fastställer dem genom att sammanfatta data om de överlevande i Hiroshima, om gruvarbetare i uranfyndigheter och om försöksdjur. Kommissionen ser över dem vart tionde till tjugonde år, och talen ändras: neutroner tillskrevs en gång en trappstegsskala, i dag en jämn kurva med ett maximum kring en megaelektronvolt. Det betyder att en dos i sievert beräknad 1990 och samma dos enligt dagens regler är olika tal vid en och samma bestrålning.
02 · Omräkning
Ange en dos — bladet delar upp den efter enheter
Rem höll sig i sovjetiska och amerikanska handlingar in på nittiotalet, och ett rem är en hundradels sievert — samma proportion som rad till gray. Omräkning från gray kräver kännedom om strålslaget: för fotoner och elektroner sammanfaller talen, för alfapartiklar skiljer de sig tjugofalt.
Rem står för «roentgen equivalent man» och dök upp på fyrtiotalet, när det redan stod klart att samma jonisation skadar på olika sätt. Sievert tog dess plats 1979 och gjorde enheten hundra gånger större — och det ledde till samma förväxlingar som med rad och gray: en siffra ur ett gammalt protokoll, läst som dagens, underskattar dosen hundrafalt. I de ryska strålsäkerhetsnormerna var rem formellt tillåten in på 2000-talet, och i handlingar för äldre anläggningar möter man den fortfarande.
| Enhet | Namn | Värde | Var den förekommer |
|---|---|---|---|
| Sv | sievert, SI-enheten | 0,0024 | olyckor, akuta doser |
| mSv | millisievert | 2,4 | normer, medicin, årsdoser |
| µSv | mikrosievert | 2400 | bilder, flygningar, bakgrund |
| nSv | nanosievert | 2 400 000 | dosrat, känsliga instrument |
| Gy | gray vid faktor 1 | 0,0024 | endast fotoner och elektroner |
| år | år av världsgenomsnittlig bakgrund | 1 | hur många år av bakgrund det kostar |
| rem | roentgen equivalent man, 1940-talet | 0,24 | Sovjet och USA fram till 1990-talet |
| mrem | millirem | 240 | persondosimetri |
| R | röntgen i luft, ungefärligt | 0,27273 | jonisation av luft, inte av vävnad |
| rad | rad vid faktor 1 | 0,24 | absorberad dos, inte ekvivalent |
| Sv | sievert | 0,0024 | dagens enhet |
Raden med gray gäller bara för röntgen- och gammastrålning, där viktningsfaktorn är lika med ett. Flygtimmarna är beräknade för en marschhöjd på elva kilometer på mellanbreddgrader.
03 · Storleksordningar
från bananen till nödskiftetTvå och en halv millisievert: det världsgenomsnittliga året
04 · Mätinstrument
Vad sievert mäts med
En kiseldetektor i rockfickan: den räknar pulser, samlar dos och varnar med ett pip när tröskeln för dosraten överskrids. Den visar inte effektiv dos utan en operativ storhet — det som ett instrument faktiskt förmår mäta.
En polyetensfär på en kvarts meter i diameter med en heliumräknare inuti. Höljet är valt så att instrumentets känslighet följer kurvan för neutronernas viktningsfaktor — instrumentet ger direkt sievert och inte pulser.
Termoluminiscenta plattor under fönster av aluminium, koppar och plast. Ur skillnaden i svärtning under filtren återskapar man energin och strålslaget, och därmed faktorn — utan vilken pulser inte kan omvandlas till sievert.
En stol i ett rum med väggar av gammalt stål och bly, där en detektor fångar gammastrålningen från isotoper som hamnat inuti kroppen. Den räknar cesium och kalium i människan direkt och räknar om dem till den dos som väntas under de närmaste femtio åren.
05 · Skrivregler
Sievert alltid med angivelse av vems dos det är
Symbolen skrivs med stort S och litet v. I vardagen anges dosen nästan alltid i millisievert och mikrosievert: en hel sievert betyder svår skada, och i normala lägen förekommer ett sådant tal inte. Dosraten skrivs i mikrosievert per timme, och den får aldrig anges utan exponeringstiden.
Den effektiva dosen är tänkt för att styra skyddet, inte för att bedöma skadan hos en bestämd människa: den medelvärdesbildar organens känslighet över en tänkt människa i medelåldern och av båda könen på en gång. Att i efterhand tillämpa den på någon som blivit bestrålad är ett utbrett fel; för det räknar man dosen till det enskilda organet. Och ännu en regel: effektiva doser från olika källor får summeras, men att jämföra dem med utslaget på en hemdosimeter nästan aldrig.
06 · Grannenheter
Sievert sluter den strålningsmedicinska kedjan: becquerel räknar sönderfall, gray energin som nådde materien, sievert den väntade skadan. Vid varje steg tillkommer information som inte finns i den föregående enheten.
Vävnadsfaktorerna är ojämnt fördelade: den röda benmärgen, lungorna, magsäcken och bröstkörteln får tolv hundradelar var, huden och benen en hundradel. Av Simetriums blad gränsar till sievert gray, becquerel, curie samt joule med kilogram Simetriums datablad gränsar till sievert gray, becquerel, curie och joule s kilogrammet vid dimensionens grund.
07 · Historisk del
Hur man lärde sig räkna om energi till risk
Rolf Sievert ledde fysikavdelningen vid Radiumhemmet och blev en av grundarna av den internationella strålskyddskommissionen. Han byggde också de första instrumenten för att övervaka patienters doser och höll fast vid att en gräns skulle vara ett tal och inte en läkares åsikt.
Arbetet med reaktorer och neutroner visade att samma jonisation skadar på olika sätt. Rem dök upp — en dos som i verkan motsvarar ett röntgen — och med den begreppet relativ biologisk effektivitet.
Generalkonferensen för mått och vikt införde sievert fyra år efter gray och erkände därmed att två storheter med samma dimension behöver olika namn. Annars gick det inte att förstå i handlingar vilken av dem som avsågs.
Kommissionen ersatte trappstegsskalan för neutroner med en jämn kurva, ändrade vikten för bröstkörteln och könskörtlarna och införde en särskild faktor för protoner. Alla doser beräknade enligt 1990 års regler måste förklaras ojämförbara med de nya.
Den enda SI-enhet som inte går att mäta
Ingen apparat mäter den effektiva dosen och ingen kan göra det av princip: den är definierad som en summa över organen hos en levande människa, viktad med faktorer som en kommission fastställer av skyddsskäl. För att dosimetrin ska förbli användbar uppfann man operativa storheter — omgivningsdosekvivalent och personlig dosekvivalent. De beräknas inte för en människa utan för en tänkt sfär av vävnadsekvivalent material med trettio centimeters diameter, och dessa går redan att återge med ett normal och skriva in i apparatens intyg. Instrument kalibreras mot dessa storheter, och kommissionen kontrollerar separat att de lämnar marginal åt det säkra hållet i förhållande till den effektiva dosen. Det blir en byggnad i tre våningar: en mätbar storhet, en beräknad storhet och faktorer som förenar dem genom överenskommelse och inte genom en ekvation. Just därför är siffran från en hemdosimeter och siffran i en årsdosrapport inte samma tal, även om enheten på båda är densamma.
Katalog · måttenheter
Ett datablad för varje storhet
Sju SI-basenheter, tjugotvå härledda med egna namn och de enheter utanför systemet som varken tekniken eller vardagen klarar sig utan. Var och en har sitt blad: definition, omräkning, instrument, skrivregler. På 18 språk.