灰色(單位)
灰色的 | |
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單位系統 | SI |
單位 | 吸收的電離輻射劑量 |
象徵 | Gy |
而得名 | 路易斯·哈羅德·格雷 |
轉換 | |
1 Gy在... | ...等於... |
SI基本單元 | m2猛_ _ |
CGS單位(非SI) | 100 rad |
灰色(符號: gy )是國際單位系統(SI)中電離輻射劑量的單位,定義為每千克物質的輻射能的吸收。
它被用作輻射量吸收劑量的單位,該單位通過在被照射的單位物質中電離輻射來測量能量,並用於測量放射療法,食物照射和放射滅菌中遞送的劑量。這對於預測可能的急性健康影響很重要,例如急性輻射綜合徵,並用於使用Sievert計算等效劑量,這是對隨機健康對人體的量度的衡量。
灰色也用於輻射計量學作為輻射量kerma的單位。定義為所有單位質量樣本中未充電的電離輻射釋放的所有帶電粒子的初始動能的總和。該單元以英國物理學家路易·哈羅德·格雷(Louis Harold Gray)的名字命名,他是X射線和輻射輻射的測量的先驅及其對活組織的影響。
灰色在1975年被用作國際單位系統的一部分。灰色的相應CGS單位是RAD (相當於0.01 Gy),在美國很大程度上仍然很常見,儘管在樣式指南中“強烈灰心”適用於美國國家標準研究所。
申請
灰色在測量劑量方面有許多應用領域:
放射生物學
在組織中的吸收劑量的測量在放射生物學和放射療法中至關重要,因為它是目標組織中入射輻射沉積物的能量量的量度。由於散射和吸收,吸收劑量的測量是一個複雜的問題,並且許多專家劑量計用於這些測量值,並且可以涵蓋1-D,2-D和3-D中的應用。
在輻射療法中,施加的輻射量取決於所治療的癌症的類型和階段。對於治愈性情況,固體上皮腫瘤的典型劑量範圍為60至80 Gy,而淋巴瘤則用20至40 Gy處理。預防性(輔助)劑量通常約為1.8-2 Gy的45-60 Gy(用於乳房,頭部和頸部癌)。
來自腹部X射線的平均輻射劑量為0.7毫米(0.0007 SV),腹部CT掃描的平均輻射劑量為8 msV,是骨盆CT掃描的6 mGy,並且來自腹部和腹部和腹部的選擇性CT掃描。骨盆是14米。
輻射保護
吸收的劑量在輻射保護中也起著重要作用,因為它是計算低輻射水平的隨機健康風險的起點,這被定義為癌症誘導和遺傳損害的概率。灰色測量輻射的吸收能量,但隨機損傷的概率也取決於輻射的類型和能量和所涉及的組織類型。這種概率與Sieverts (SV)中的等效劑量有關,該劑量的尺寸與灰色相同。它與灰色有關,這是通過相同劑量和有效劑量的文章中描述的加權因素有關的。
國際重量與措施委員會指出:“為了避免吸收劑量D和劑量同等h之間有任何混淆的風險,應使用相應單元的特殊名稱,也就是說,應該使用灰色名稱每公斤吸收劑量D和Sievert名稱而不是焦耳的焦耳焦耳,每千克的劑量等效h 。”
隨附的圖顯示了吸收劑量(以灰色為中)首先是通過計算技術獲得的,並且從此值中得出了等效劑量。對於X射線和伽瑪射線,在Sieverts表示時,灰色在數值上是相同的值,但是對於Alpha顆粒,一個灰色等效於20個Sieverts,並且相應地應用了輻射加權因子。
輻射中毒
灰色通常用於表達急性暴露於高水平電離輻射時接受的劑量所謂的“組織效應”的嚴重程度。這些是肯定會發生的效果,而不是低水平的輻射的不確定影響,而低水平的輻射可能會造成損害。全身急性暴露於5個或更多的高能輻射通常會在14天內導致死亡。 LD 1為2.5 Gy,LD 50為5 Gy,LD 99為8 Gy。 LD 50劑量代表75公斤成人的375焦耳。
吸收劑量
灰色用於測量非組織材料中吸收的劑量速率,以進行輻射硬化,食物照射和電子照射等過程。測量和控制吸收劑量的價值對於確保這些過程的正確操作至關重要。
克爾馬
kerma(“每單位ma ss的k notic e nergy r釋放”)用於輻射計量學中,用作衡量因照射引起的電離能量的量度,並在灰色中表示。重要的是,根據所涉及的輻射能,kerma劑量與吸收劑量不同,部分是因為沒有考慮電離能。雖然在低能量下大致相等,但克爾馬在較高能量時的吸收劑量要高得多,因為某些能量以bremsstrahlung (X射線)或快速移動電子形式從吸收體積中逸出。
凱爾馬(Kerma)應用於空氣,相當於輻射暴露的傳統roentgen單位,但是這兩個單元的定義存在差異。灰色是獨立於任何目標材料而定義的,但是,roentgen是由幹空氣中的電離效應專門定義的,這並不一定代表對其他介質的影響。
吸收劑量概念和灰色的發展
威廉·羅恩奇(WilhelmRöntgen)於1895年11月8日發現了X射線,它們的使用非常迅速地用於醫療診斷,尤其是骨折的骨頭和嵌入式外國物體,它們對以前的技術進行了革命性的改進。
由於X射線的廣泛使用以及對電離輻射的危險的不斷增長,測量標準對於輻射強度來說是必要的,並且各個國家都開發了自己的定義和方法。最終,為了促進國際標準化,1925年在倫敦舉行的第一次國際放射學大會(ICR)會議,提出了一個獨立的機構來考慮措施單位。這被稱為國際輻射單位和測量委員會或ICRU委員會,並在Manne Siegbahn的主席下於1928年在斯德哥爾摩的第二次ICR中。
測量X射線強度的最早技術之一是通過充氣離子室測量其在空氣中的電離效應。在第一次ICRU會議上,提議將一個單位的X射線劑量定義為X射線量的數量,該X射線將在0 °C下在一個立方厘米的干空氣中產生一個電荷的電荷和1個標準壓力氛圍。為了紀念五年前去世的威廉·羅恩根(WilhelmRöntgen),這一輻射暴露單位被命名為roentgen。在1937年的ICRU會議上,該定義擴展到適用於伽馬輻射。這種方法雖然在標準化方面向前邁出了巨大的一步,但它的缺點是直接衡量了輻射吸收的措施,從而在包括人體組織在內的各種物質中產生電離效應,並且僅是對的測量在特定情況下的X射線;幹空氣中的電離效應。
1940年,一直在研究中子損傷對人體組織的影響的路易斯·哈羅德·格雷(Louis Harold Gray)與威廉·瓦倫丁·梅尼德(William Valentine Mayneord)和放射性生物學家約翰·雷德(John Read)一起發表了一篇論文,其中一個新的措施單位稱為革蘭氏roent (符號:GR:GR:GR:GR:GR)提出了),並定義為“中子輻射的量,在單位組織體積中產生能量的增加,等於在單位水體積中產生的能量的增加,而單位輻射的量增加了一個輻射的一個輻射。”發現該單元相當於空氣中的88個ERG,並使吸收的劑量隨後成為已知,取決於輻射與輻射材料的相互作用,而不僅僅是輻射暴露或強度的表達代表。 1953年,ICRU推薦了等於100 ERG/g的RAD作為吸收輻射的新單位。 RAD在連貫的CGS單元中表達。
在1950年代後期,CGPM邀請ICRU與其他科學機構一起開發國際單位系統或SI。 CCU決定將吸收輻射的Si單位定義為被重新吸收的吸收材料的電荷顆粒沉積的能量,這是定義RAD的方式,但在MKS單位中,它等於每千克的焦點。 1975年第15 CGPM證實了這一點,該單位被命名為“灰色”,以紀念路易斯·哈羅德·格雷(Louis Harold Gray),後者於1965年去世。值得注意的是,攝氏(數值等效於RAD)仍被廣泛用於描述放射療法中的絕對吸收劑量。
第15屆權重和措施作為電離輻射吸收,特定的能量吸收和1975年的KERMA的衡量單位的採用是半個世紀以上的工作,這都是在理解中的高潮電離輻射的性質以及創建相干輻射量和單位的性質。
下表顯示了SI和非SI單元中的輻射量。
數量 | 單元 | 象徵 | 推導 | 年 | Si等效 |
---|---|---|---|---|---|
活動( a ) | 貝克雷爾 | BQ | S -1 | 1974 | SI單元 |
居里 | CI | 3.7×10 10 S -1 | 1953 | 3.7 × 10 10 BQ | |
盧瑟福 | 路 | 10 6 S -1 | 1946 | 1,000,000 bq | |
曝光( x ) | 每公斤庫侖 | C/kg | c ·空氣 | 1974 | SI單元 |
羅恩根 | R | ESU / 0.001293 g空氣 | 1928 | 2.58×10 -4 c/kg | |
吸收劑量( D ) | 灰色的 | Gy | j走為-kg -1 | 1974 | SI單元 |
每克ERG | ERG/g | erg·g -1 | 1950 | 1.0×10 -4 Gy | |
rad | rad | 100 erg·g -1 | 1953 | 0.010 Gy | |
等效劑量( H ) | sievert | SV | j·kg -1 × w r | 1977 | SI單元 |
羅恩根等效的人 | REM | 100 erg·g -1 × w r | 1971 | 0.010 sv | |
有效劑量( E ) | sievert | SV | j·kg -1 × w r × w t | 1977 | SI單元 |
羅恩根等效的人 | REM | 100 erg·g -1 × w r × w t | 1971 | 0.010 sv |