Grei
Kipimo kitokanacho cha SI · kiasi: kipimo kilichofyonzwa cha mionzi ya uwekaji ayoni
01 · Ufafanuzi
Grei moja ni jouli moja ya nishati ya mionzi ya uwekaji ayoni iliyofyonzwa na kilo moja ya dutu. Kiasi hiki ni cha nishati tupu: hakijui aina ya mionzi, wala kama mbele yake kuna tishu hai au bamba la risasi.
Nishati hapa ni ndogo kwa kushangaza. Kipimo cha grei nne, chenye kuua mwanadamu, huongeza joto la mwili kwa takriban elfu moja ya digrii — kiasi kile ambacho sekunde moja ya taa hutoa. Hatari haiundwi na joto bali na namna ya kufikisha: mionzi hurarua molekuli moja baada ya nyingine, na uzi wa DNA uliokatika haujiungi kwa sababu nishati ilikuwa ndogo. Ndiyo maana wataalamu wa mionzi huzungumzia grei, si digrii.
Kwanta ya gama hutawanya nishati yake njia ndefu kwa uwekaji ayoni adimu; chembe ya alfa huweka nishati ileile katika mikromita chache kama alama ya mikatiko inayoendelea. Kipimo kilichofyonzwa katika hali zote mbili ni kilekile, lakini matokeo ya kibiolojia hutofautiana mara ishirini. Ndiyo maana kando ya grei kuna siverti: huzidisha kipimo kwa kigawe cha uzito wa mionzi na tayari hujibu swali la hatari. Kwa miale ya X na mionzi ya gama kigawe ni kimoja na namba zinapatana — kutoka hapo ndipo mazoea ya kuchanganya vipimo hivi viwili.
02 · Kubadilisha
Ingiza kipimo — karatasi itakigawa kwa vipimo
Radi ilidumu katika tiba hadi miaka ya tisini na hata leo inaonekana katika miongozo ya Marekani. Rontgeni haipimi kipimo ndani ya tishu bali uwekaji ayoni wa hewa, kwa hiyo ubadilishaji ni wa masharti: kigawe hutegemea nishati ya mionzi na tishu inayoangaziwa.
Radi ilitokea mwaka 1953 kama «radiation absorbed dose» na iliwekwa kuwa erg mia moja kwa gramu — karibu na kipimo ambacho rontgeni moja huacha katika tishu laini. Grei ilipokuja mwaka 1975, uwiano ukawa mgumu upande mwingine: radi mia moja kwa grei moja. Hospitali za Marekani zilihama kwa karibu miaka ishirini, na katika kumbukumbu za zamani maandishi yote mawili yanasimama pamoja.
| Kipimo | Jina | Thamani | Inapopatikana |
|---|---|---|---|
| Gy | grei, kipimo cha SI | 2 | tiba ya mionzi, upimaji wa vipimo |
| mGy | miligrei | 2000 | uchunguzi, upigaji picha wa tabaka |
| µGy | mikrogrei | 2 000 000 | picha, mionzi ya asili |
| kGy | kilogrei | 0.002 | kuua vijidudu, kuchakata chakula |
| J/kg | jouli kwa kilo | 2 | ufafanuzi wa kipimo |
| Gy·kg | nishati kwa mwili wa kilo 70 | 140 | nishati yote iliyofyonzwa |
| radi | radiation absorbed dose, 1953 | 200 | Marekani hadi miaka ya 1990, kumbukumbu za zamani |
| mradi | miliradi | 200 000 | upimaji wa vipimo vya wafanyakazi |
| erg/g | erg kwa gramu | 20 000 | maneno ya awali ya radi |
| R | rontgeni hewani, kwa kadirio | 227.27 | uwekaji ayoni wa hewa, si wa tishu |
| rem | sawia ya kibiolojia, kigawe kikiwa 1 | 200 | mwenzake wa siverti katika kanuni za zamani |
| Gy | grei | 2 | kipimo cha leo |
Grei huhesabu nishati iliyotolewa kwa dutu. Madhara kwa afya tayari ni siverti: kipeo kilekile, lakini na marekebisho kwa aina ya mionzi.
03 · Madaraja ya ukubwa
kutoka picha ya jino hadi kiangazi cha viwandaniGrei mbili: fungu moja la tiba ya mionzi
04 · Vifaa vya kupima
Kipimo kilichofyonzwa hupimwa kwa nini
Kifaa pekee kinachopima kipimo moja kwa moja kwa mujibu wa ufafanuzi: block ya grafiti iliyoangaziwa hupata joto, na kipima joto hunasa ongezeko hilo kwa mikrokelvini. Kipimo rejea cha maabara za kitaifa, ambacho kinahitaji ulinzi dhidi ya upepo zaidi kuliko dhidi ya mionzi.
Chombo cha kazi cha hospitali: chemba ya kidole gumba katika kiwakilishi cha maji hukusanya chaji iliyoundwa na mionzi na kuhesabu kipimo kutoka hapo. Usomaji wake umefungwa kwenye kipima joto kwa mnyororo wa urekebishaji, na kuta huchaguliwa ili chemba ijibu kama maji.
Bilori ya florido ya lithiamu hukumbuka kipimo kwa kushikilia elektroni zilizotolewa katika kasoro za kimiani. Ikipashwa moto hadi digrii mia tatu huzirudisha kama nuru, ambayo mwangaza wake unalingana na kipimo. Vidonge hivyo huvaliwa kwenye koti na wafanyakazi wa hospitali na mitambo.
Jeli hufanya polima pale kipimo kilipofika, na ujazo ulioangaziwa husomwa baadaye na kipigapicha cha tabaka: ramani ya pande tatu hupatikana. Filamu ya rangi ya mionzi hufanya vivyo hivyo katika tambarare na kuwa nyeusi chini ya mwale bila kuchakatwa — hivyo ndivyo mipango tata ya kuangaza hukaguliwa.
05 · Kanuni za kuandika
Gy ni nishati, Sv ni hatari
Alama huandikwa kwa G kubwa na y ndogo. Kipimo katika grei daima hurejelea kiungo au ujazo fulani: «grei elfu mbili kwenye uvimbe» bila kutaja kiungo hakimaanishi chochote. Katika tiba ya mionzi kipimo huandikwa pamoja na idadi ya mafungu.
Siverti na grei hushiriki kipeo kimoja, hivyo zinaweza kubadilishana bila kosa la hesabu — na ndiyo maana kijitabu cha SI kiliruhusu vipimo vyote viwili viwe na majina yake. Kanuni ni rahisi: nishati iliyotolewa kwa dutu ni grei; madhara kwa afya, yakipimwa kwa aina ya mionzi, ni siverti. Kasi ya kipimo huandikwa Gy/s au Gy/min.
06 · Vipimo jirani
Utatu wa mionzi huenda kama mnyororo: bekerelo huhesabu mipasuko katika chanzo, grei nishati iliyofika kwenye dutu, siverti madhara yanayotarajiwa. Kila hatua ifuatayo huhitaji data ambayo iliyotangulia haibebi.
Kigawe cha uzito ni kimoja kwa miale ya X, mionzi ya gama na elektroni, ishirini kwa chembe za alfa, na kutoka tano hadi ishirini kwa neutroni kulingana na nishati. Miongoni mwa karatasi za Simetrium, jirani wa grei ni bekerelo, siverti, jouli na kilo ambavyo kimeundwa kwavyo, na kuri karatasi za Simetrium jirani wa grei ni bekereli, sieverti, juli na kilogramu, ambavyo kimeundwa kwavyo, na kuri pamoja na rontgeni katika sehemu ya kihistoria.
07 · Sehemu ya kihistoria
Jinsi walivyojifunza kupima kile kisichoonekana
Kipimo cha kwanza cha kuangaziwa kilikuwa kile kilichosababisha wekundu unaoonekana wa ngozi. Daktari alimwangaza mgonjwa hadi upele mwekundu utokee, na hiyo ilihesabiwa kuwa kipimo. Kizingiti kilitegemea mtu, nishati ya bomba, na muda ambao daktari alitazama.
Kipimo cha kwanza cha kifizikia: kiasi cha uwekaji ayoni ambacho mionzi huunda katika sentimita moja ya ujazo ya hewa. Cha uhakika na kinachorudiwa — lakini kinapima hewa, si mgonjwa, na kinafaa tu kwa miale ya X na gama.
Tume ya vipimo vya mionzi iliileta radi — erg mia moja kwa gramu. Kiasi hicho hatimaye kilielezea kinachotokea ndani ya tishu, na kilichaguliwa karibu na kipimo cha rontgeni moja ili madaktari wasilazimike kujifunza upya.
Mkutano Mkuu uliipa kipimo jina la mwanabiolojia wa mionzi wa Uingereza aliyefanya kazi juu ya athari ya mionzi kwenye tishu na juu ya tiba ya neutroni. Grei ni radi yeyote ile, iliyokuzwa mara mia hadi jouli nzima kwa kilo.
Kipimo ambacho karibu hakuna anayekipima moja kwa moja
Ufafanuzi wa grei unaagiza kupima ongezeko la joto, lakini ongezeko hilo ni dogo kiasi cha kutoweka: grei mbili za matibabu huongeza joto la tishu kwa nusu ya elfu moja ya digrii. Kipima joto hufanikiwa kwa sababu tu kimesimama katika kifuniko cha ombwe na kinanasa mikrokelvini juu ya block ya grafiti; hospitalini hawafanyi hivyo. Huko wanapima uwekaji ayoni ndani ya chemba na kuugeuza kuwa kipimo kupitia vigawe vilivyofungwa kwenye kipima joto kwa mnyororo wa urekebishaji wa hatua tatu au nne. Kutokuwa na uhakika mwishoni ni takriban asilimia mbili, na hilo huhesabiwa kuwa matokeo mazuri: katika tiba ya mionzi kuzidi kipimo kwa asilimia tano tayari kunabadilisha matokeo ya matibabu. Ugumu wa pekee ni kwamba kipimo hutegemea dutu: mwale uleule huipa mfupa na tishu laini nishati tofauti, ndiyo maana katika ripoti huandikwa daima kipimo ndani ya nini hasa — ndani ya maji, hewani au ndani ya tishu.
Orodha · vipimo
Karatasi kwa kila kipimo
Vipimo saba vya msingi vya SI, vipimo ishirini na viwili vitokanavyo vyenye majina yake, na vipimo vya nje ya mfumo ambavyo bila hivyo ufundi wala maisha ya kila siku havipiti. Kila kimoja kina ukurasa wake: ufafanuzi, kubadilisha, vifaa, kanuni za kuandika. Katika lugha 36.