Dosis de exposición

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 22 de marzo de 2021; las comprobaciones requieren 7 ediciones .

Dosis de exposición
Dimensión	ITM- 1
Unidades
SI	cl / kg
Otras unidades	radiografía

La dosis de exposición es una característica obsoleta de la radiación de fotones , basada en su capacidad para ionizar el aire atmosférico seco .

Definición

Cuantitativamente, la dosis de exposición se define como la relación entre la carga eléctrica total de los iones del mismo signo, formados después de la desaceleración completa en el aire de los electrones y positrones liberados o generados por fotones en un volumen elemental de aire, a la masa de aire en este volumen [1] [2] . La tasa de dosis de exposición es el incremento de la dosis de exposición por unidad de tiempo [3] .

Unidades de medida

• Sistema Internacional de Unidades (SI) — C /kg (1 C/kg ≈ 3.876⋅10 3 R [3] );
• La unidad fuera del sistema es el roentgen (1 Р = 2.58⋅10 −4 C/kg [4] ).

Para expresar la tasa de dosis de exposición se utilizan las unidades A /kg y P /s , respectivamente [5] .

En relación con el rechazo del propio concepto de dosis de exposición, no se realiza el paso a la unidad C/kg [6] .

Aplicación

El concepto de dosis de exposición se ha establecido solo para la radiación de fotones en el rango de energía de fotones desde varios kiloelectronvoltios hasta 3 MeV [7] [8] . La dosis de exposición tampoco tiene en cuenta la ionización debida a la absorción de bremsstrahlung , que es insignificante para el rango de energía considerado [9] [10] . No se ha utilizado como valor dosimétrico para establecer los límites de exposición humana permisible desde 1954, cuando se introdujo el concepto de dosis absorbida, aplicable a cualquier tipo de radiación ionizante [11] . En metrología doméstica, el uso de la dosis de exposición y el lanzamiento de nuevos instrumentos para medirla no se han recomendado desde 1990 [6] [10] . A partir de 2016, se suspendió la producción de dispositivos para medir la dosis de exposición o su potencia [12] .

Transición a otras magnitudes dosimétricas

El kerma en el aire es la energía equivalente a la dosis de exposición de la radiación de fotones. Estas cantidades están relacionadas por la siguiente relación, que es válida para fotones con una energía del orden de 1 MeV [13] [14] [15] :

donde es la energía promedio de formación de iones, es la carga de electrones, es la fracción promedio de la energía de las partículas secundarias que van a bremsstrahlung en el aire (en el rango de energía de fotones de 0.005 a 10 MeV , varía de 0 a 0.03), es la dosis de exposición.

En condiciones de equilibrio electrónico [Nota 1] , el kerma es numéricamente igual a la dosis absorbida [17] , respectivamente, la dosis de exposición en 1 R equivale a 8,73⋅10 -3 Gy de la dosis absorbida en el aire. En este caso, la dosis absorbida en el tejido biológico será de 9,6⋅10 -3 Gy [18] [15] (estrictamente hablando, esta relación es válida cuando se irradia con fotones con energías de 100 keV a 3 MeV [19] ). Dado que el factor de calidad de los fotones es igual a uno, entonces la dosis absorbida en este caso es igual al equivalente , expresado en sieverts .

En el trabajo de Bregadze Yu.I. se hace una comparación entre la dosis de exposición X, expresada en roentgens, y la dosis ambiental equivalente H*(10), medida en sieverts, medida por dosímetros modernos. Se muestra que para energías de fotones superiores a 500 keV, la relación H*(10) ≈ X/100 es válida. En el rango de 30 a 500 keV, el valor de H*(10) da una estimación más conservadora de la dosis recibida, y a energías de fotones por debajo de 30 keV, el dispositivo de medición de dosis de exposición (con sensibilidad suficiente) sobreestimará la contribución de radiación de baja energía a la exposición de los órganos internos humanos [20] .

Véase también

• kerma

Notas

1. ↑ En condiciones de equilibrio electrónico, la suma de las energías de los electrones generados que salen del volumen considerado corresponde a la suma de las energías de los electrones que entran en este volumen [7] . Se proporcionará equilibrio electrónico para un área pequeña de cualquier sustancia si esta área está rodeada por una capa de la misma sustancia con un espesor igual al rango de los electrones más rápidos liberados en esta sustancia por fotones [16] .

Fuentes

1. ↑ ICRU 85, 2011 , pág. 24
2. ↑ Mashkovich, 1995 , pág. 25
3. ↑ 1 2 Moiseev, 1984 , p. 48.
4. ↑ GOST 8.417-2004. Sistema estatal para asegurar la uniformidad de las mediciones. Unidades..
5. ↑ Kuznetsov, 2011 , pág. 425.
6. ↑ 1 2RD 50-454-84 . Instrucciones metódicas. Introducción y aplicación de GOST 8.417-81 GSI. Unidades de magnitudes físicas en el campo de las radiaciones ionizantes. - S. 32-33. — 37 págs.
7. ↑ 1 2 Golubev, 1986 , pág. 79.
8. ↑ Kudryashov, 2004 , pág. 40
9. ↑ Mashkovich, 1995 , pág. 26
10. ↑ 1 2 Bregadze, 1990 , p. 134.
11. ↑ Clarke, 2009 , pág. 90.
12. ↑ Vereshchako G. G. , Khodosovskaya A. M. Radiobiología: términos y conceptos: enciclopedia. árbitro. - Mn. : Bielorrusia Ciencia, 2016. - S. 300.
13. ↑ ICRU 85, 2011 , pág. 25
14. ↑ Bregadze, 1990 , pág. 135-136.
15. ↑ 1 2 Kozlov, 1991 , pág. 326.
16. ↑ Ivanov, 1978 , pág. 57.
17. ↑ Ivanov, 1978 , pág. 52.
18. ↑ Golubev, 1986 , pág. 80.
19. ↑ Carrón, 2007 , pág. 141.
20. ↑ Bregadze, 1990 , pág. 166.167.

Literatura

• vicepresidente Mashkovich, A. V. Kudryavtsev. Protección contra las radiaciones ionizantes. - Moscú: Energoatomizdat, 1995. - 496 p.
• AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. Moiseev, VI. Ivanov. Manual de dosimetría e higiene radiológica. - Moscú: Energoatomizdat, 1984. - 296 p.
• V. M. Kuznetsov, V. S. Nikitin, MS Jvostov. Radioecología y seguridad radiológica. - Moscú: NIPKTS Voskhod-A LLC, 2011. - 1208 p.
• BP Golubev. Dosimetría y protección de las radiaciones ionizantes. - Moscú: Energoatomizdat, 1986. - 464 p.
• Yu.B. Kudriashov. Biofísica de la radiación. - Moscú: FIZMATLIT, 2004. - 448 p.
• Yu.I. Bregadze, E.K. Stepanov, V.P. Yarina. Metrología aplicada de las radiaciones ionizantes. - Moscú: Energoatomizdat, 1990. - 264 p.
• VF Kozlov. Manual de seguridad radiológica. - Moscú: Energoatomizdat, 1991. - 352 p.
• Y EN. Ivanov. curso de dosimetría. - Moscú: Atomizdat, 1978. - 392 p.
• La comisión internacional de unidades y medidas de radiación. Informe ICRU No. 85. Cantidades y unidades fundamentales para la radiación ionizante (revisada) : [ ing. ] . - Oxford University Press, 2011. - 35 págs.
• RH Clarke, J.Valentin. La historia de la ICRP y la evolución de sus políticas  : [ ing. ] . - Elsevier Ltd, 2009. - 69 págs.
• NJ Carrón. Una introducción al paso de partículas energéticas a través de la materia: [ ing. ] . - Taylor & Francis Group, LLC, 2007. - 386 p.

Seguridad radiológica
Efecto biológico de la radiación.	Radiobiología Efectos radiobiológicos Bajas dosis de radiación
dosis de radiación	Dosis absorbida Dosis equivalente Dosis efectiva Dosis de exposición
Unidades	sistémico Gris Sievert fuera del sistema Contento Baer radiografía
Organizaciones internacionales	UNSCEAR CIPR ICRU OIEA