시버트

Sievert
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시버트
展望の宿 天神 2016 (26182596995).jpg
일본 나라하의 한 호텔의 배경 방사선 표시로 후쿠시마 재해 발생 5년 후 시간당 마이크로시버트 단위의 선량률을 보여준다.
일반 정보
단위계SI 유도 단위
단위이온화 방사선의 건강 영향(등가 선량)
기호.Sv
의 이름을 따서 명명됨롤프 막시밀리안 시베르
변환
1 Sv in......와 같다
SI 베이스 유닛 메모리2−2
질량에 의해 흡수되는 에너지 jkg−1
CGS 유닛(SI 이외) 100렘

시버트(기호: Sv[note 1])는 국제 단위계(SI)에서 이온화 방사선량의 파생 단위이며 인체에 미치는 낮은 수준의 이온화 방사선의 건강 영향의 척도이다.시버트는 선량측정과 방사선 방호 분야에서 중요하며 방사선량 측정과 방사선의 생물학적 영향에 대한 연구로 유명한 스웨덴의 의학 물리학자 롤프 막시밀리안 시버트의 이름을 따왔다.

시버트는 체외 선원의 외부 방사선 위험을 나타내는 등가선량과 유효선량, 흡입 또는 섭취된 방사성 물질에 의한 내부 방사선 위험을 나타내는 예탁선량과 같은 방사선량 양에 사용된다.시버트는 방사선량 평가를 위해 방사선 유도 암과 유전적 손상의 확률로 정의되는 확률적 건강 위험을 나타내기 위한 것이다.한 시버트는 논란이 되고 있는 선형 무임계 [1][2]모델에 기초하여 최종적으로 치명적인 암에 걸릴 확률이 5.5%이다.

확률적 건강 위험을 고려할 수 있도록 물리적 양 흡수 선량을 방사선 유형과 생물학적 맥락에 따라 달라지는 등가 선량 및 유효 선량으로 변환하기 위한 계산이 수행된다.방사선방호 및 선량측정 평가의 적용에 대해 국제방사선방호위원회(ICRP)와 국제방사선단위측정위원회(ICRU)는 이러한 계산에 사용되는 권고사항과 데이터를 발표했다.이러한 사항은 지속적으로 검토 중이며, 해당 기관의 공식 "보고서"에 변경이 권고된다.

일반적으로 시버트는 급성 방사선 증후군과 같이 발생할 것이 확실한 급성 조직 손상의 심각도인 결정론적 효과를 생성하는 높은 방사선량에는 사용되지 않는다. 이러한 효과는 단위 회색(Gy)[3]으로 측정된 물리적 양 흡수 선량과 비교된다.

1시버트는 100렘과 같다.렘은 SI가 아닌 오래된 측정 단위입니다.X선과 감마선과 같은 전자 방사선의 경우, 회색과 시버트는 동일하지만(시버트는 전자 방사선의 한 회색의 생물학적 영향이다), 중성자와 알파 방사선과 같이 생물학적으로 더 해로운 방사선의 유형에 대해서는 차이가 난다. 흡수된 방사선의 한 회색은 20 시버를 생성할 수 있다.생물학적 영향의 ts.

정의.

시버트의 CIPM 정의

국제측량위원회(CIPM)가 제시한 SI 정의는 다음과 같다.

선량당량 H는 이온화 방사선의 흡수 선량 D와 ICRU에 의한 선형 에너지 전달 함수로 정의된 무차원 계수 Q(품질 계수)의 곱이다.

H = Q × D[4]

Q 값은 CIPM에 의해 더 이상 정의되지 않지만 이 값을 제공하려면 관련 ICRU 권장사항을 사용해야 합니다.

CIPM은 또한 "흡수 선량 D와 선량 당량 H 사이의 혼동을 방지하기 위해 각 단위에 대한 특별한 이름을 사용해야 한다. 즉, 흡수 선량 D 단위에 대해서는 kg당 줄, do 단위에 대해서는 kg당 줄 대신 시버트라는 이름을 사용해야 한다.se 등가 H".[4]

요약:

회색 – 양 D - 흡수 선량

1 Gy = 1 줄/1 인치 – 물리량.1 Gy는 물질 또는 조직 kg당 방사선 에너지 줄의 퇴적물이다.

시버트 – 양 H - 선량 당량

1 Sv = 1 줄/1파운드 – 생물학적 영향.시버트는 인체 조직 1kg에 방사선 에너지 줄의 축적과 동등한 생물학적 효과를 나타낸다.흡수 선량에 대한 등가는 Q로 표시된다.

ICRP 시버트 정의

시버트의 ICRP 정의는 다음과 같다.[5]

시버트는 등가선량, 유효선량, 운용선량량의 SI단위를 나타내는 특별한 이름이다.단위는 1kg당 줄(joule)입니다.

시버트는 이 기사에 설명된 많은 선량량에 사용되며 ICRP와 ICRU에 의해 설계되고 정의된 국제 방사선 방호 시스템의 일부이다.

외부 선량량

방사선 방호에 사용되는 외부 방사선량

시버트가 인체 조직에 대한 외부 이온화 방사선의 확률적 영향을 나타내기 위해 사용되는 경우, 수신된 방사선량은 실제로 방사선 계측기와 선량계로 측정되며 운영량이라고 불린다.이러한 실제 수령 선량을 가능한 건강 영향과 관련시키기 위해, 대규모 역학 연구의 결과를 사용하여 가능한 건강 영향을 예측하기 위해 보호 수량이 개발되었다.결과적으로, 이것은 ICRU가 ICRU와 함께 개발한 일관성 있는 시스템 내에서 많은 다른 선량량을 생성해야 했다.

외부 선량 양과 그 관계는 첨부 도표에 나와 있다.ICRU는 이온화 방사선 도량형 적용에 기초해 운영 선량량을 주로 책임지고 ICRP는 선량 흡수 및 인체의 생물학적 민감도 모델링에 기초해 방호량을 주로 책임진다.

명명 규칙

ICRU/ICRP 선량량에는 특정 목적과 의미가 있지만, 일부에서는 일반적인 단어를 다른 순서로 사용한다.예를 들어 등가선량과 등가선량 사이에 혼동이 있을 수 있다.

비록 국제 도량형 위원회 정의는 ICRU의 선형 에너지 전달 함수(Q)은 생물학적 효과 산정에도 반영되는 서술하면, 그 ICRP 1990[6]엔 훨씬 복잡한 컴퓨터 모델들에서 구절 선량 equiva지 않는 것으로 구분된다 계산되"보호"선량은 양 등가 선량 효과적인 개발했다.렌t를 그들의 이름으로.계산에 여전히 Q를 사용하는 운영 선량 수량만 선량 당량이라는 문구를 유지한다.단, 보호수량과 일치하도록 운용 선량 정의를 변경하여 이 시스템을 단순화하는 ICRU/ICRP 공동 제안이 있다.이는 2015년 10월 제3회 방사선방호에 관한 국제심포지엄에서 개략적으로 설명되었으며, 구현될 경우 동등한 [7]선량으로 "눈의 수정체 선량"과 "국소 피부에 선량"을 도입하여 운영량 명칭이 보다 논리적으로 이루어질 것이다.

미국에서는 ICRP 명명법의 [8]일부가 아닌 다르게 명명된 선량량이 있다.

물리량

이는 생물학적 영향을 감안하지 않은 직접 측정 가능한 물리적 양이다.방사선 플루언스는 단위시간당 단위면적당 충돌하는 방사선 입자의 수이고, 커마는 감마선과 X선의 공기에 대한 이온화 효과로 기기 교정에 사용되며, 흡수 선량은 고려 대상 물질 또는 조직에 단위 질량당 축적된 방사선 에너지의 양이다.

작업수량

운용량은 실제로 측정되며, 피폭에 의한 선량 섭취를 직접 측정하거나 측정된 환경에서 선량 섭취를 예측하는 수단이다.이러한 방식으로 피폭과 관련된 보호 수량의 값에 대한 추정치 또는 상한을 제공함으로써 실질적인 선량 제어를 위해 사용된다.또한 실제 규정 및 [9]지침에도 사용됩니다.

광자장에서의 개별 및 면적 선량계의 교정은 2차 전자 평형 조건 하에서 "공기 중의 공기 없는 커마" 충돌을 측정하여 수행된다.그런 다음 에어 커마와 적절한 작동량을 관련짓는 변환 계수를 적용하여 적절한 작동량을 도출한다.광자 방사선에 대한 변환 계수는 ICRU에 [10]의해 발표된다.

단순한 (인류형이 아닌) "팬텀"을 사용하여 작동량을 측정된 자유 공기 조사와 연관시킨다.ICRU 구면 팬텀은 실제로 존재하지 않으며 [11]제작할 수 없는 ICRU 4 요소 조직 등가 물질의 정의에 기초합니다.ICRU 구는 1g·cm의−3 밀도와 76.2%의 산소, 11.1%의 탄소, 10.1%의 수소 및 2.6%의 질소를 가진 물질로 구성된 이론적인 30cm 직경의 "조직 등가" 구이다.이 물질은 흡수 특성에서 인체 조직에 가장 근접하도록 지정되었다.ICRP에 따르면,[12] ICRU "구면 팬텀"은 대부분의 경우 고려 중인 투과 방사선장의 산란과 감쇠와 관련하여 인체에 적절히 근접한다.따라서 특정 에너지 플루언스의 방사선은 인간 [13]조직의 등가 질량과 거의 동일한 에너지 증착을 구내에서 갖는다.

인체 후방 산란 및 흡수를 위해 전신 선량계의 실제 보정을 위해 "슬랩 팬텀"을 인체 몸통을 나타내는 데 사용한다.슬래브 팬텀은 300 mm × 300 mm × 150 mm 깊이로 인체 [13]몸통을 나타낸다.

2015년 10월 제3회 방사능 방호에 관한 국제 심포지엄에서 운영량 정의를 변경하기 위해 개략적으로 설명한 ICRU/ICRP 공동 제안은 교정 팬텀 또는 기준 방사선장의 [7]현재 사용을 변경하지 않을 것이다.

보호 수량

보호 수량은 계산된 모델이며, ICRP의 표현에 따르면, "확률적 건강 영향의 발생이 허용 불가능한 수준 이하로 유지되고 조직 반응이 [14][15][13]방지되도록" 피폭 한계를 규정하기 위한 "제한 수량"으로 사용된다.이러한 양은 실제로 측정할 수 없지만 그 값은 인체 내부 장기에 대한 외부 선량 모델을 사용하여 의인화된 환상을 사용하여 도출된다.이러한 모델은 신체 자체 차폐 및 방사선의 내부 산란과 같은 여러 가지 복잡한 효과를 고려한 신체의 3D 계산 모델이다.계산은 장기 흡수 선량부터 시작하여 방사선 및 조직 가중 [16]계수를 적용합니다.

보호수량은 실질적으로 측정할 수 없기 때문에 운용수량을 사용하여 실제 방사선기기 및 선량계 [17]응답과 관련지어야 한다.

기기 및 선량 측정 응답

이는 주변 선량 감마 모니터 또는 개인 선량계 등으로부터 얻은 실제 측정값이다.그러한 기기는 방사선 측정기법을 사용하여 교정되며, 이를 국가 방사선 표준으로 추적하여 작동량과 관련짓는다.계측기와 선량계의 판독치는 과도한 선량의 흡수를 방지하고 방사선 안전 법규를 충족하기 위한 선량 흡수에 대한 기록을 제공하기 위해 사용된다. 예를 들어 영국의 경우 1999년 이온화 방사선 규제(Ionizing Radiations Regulations Regulations 1999)

보호 선량 수량 계산

SI 단위로 "보호 선량" 수량의 관계를 보여주는 그래픽

시버트는 등가 선량(균일한 필드에서 외부 선원, 전신 노출 효과) 및 유효 선량(조사된 신체 부위에 따라 다름)에 대한 외부 방사선 방호에 사용된다.

이러한 선량량은 방사선의 확률적 건강 효과를 대표하도록 설계된 흡수 선량의 가중 평균이며, 시버트 사용은 흡수 선량 측정 또는 계산에 적절한 가중 계수가 적용되었음을 의미한다(회색으로 [1]표시).

ICRP 계산은 방호 수량의 계산을 가능하게 하기 위해 두 가지 가중 계수를 제공한다.

1. 방사선 유형 R에 특유한 방사선 계수R W – 전신 또는 개별 장기에 대한 등가선량T H를 계산할 때 사용한다.
2. 조사되는 조직타입 T에 특유한 조직가중인자T W.이 값은 불균일 조사에R 대한 유효 선량 E에 도달하기 위한 기여 장기 선량을 계산하기 위해 W와 함께 사용된다.

전신에 균일하게 조사되는 경우 방사선 가중인자 W만R 사용되며 유효선량은 전신당량선량과 같다.그러나 신체의 조사가 부분적이거나 균일하지 않은 경우 조직 인자T W를 사용하여 각 장기 또는 조직에 대한 선량을 계산한다.그런 다음 이 값을 합산하여 유효 선량을 구한다.인체 균일한 조사의 경우 합계는 1이지만 부분 또는 불균일한 조사의 경우 해당 장기에 따라 낮은 값으로 집계되어 전반적인 건강 효과를 반영한다.계산 프로세스는 첨부 다이어그램에 나와 있습니다.이 접근방식은 전신에 대한 생물학적 위험 기여도를 계산하며, 완전 또는 부분 조사와 방사선 유형 또는 유형을 고려한다.

이러한 가중 인자의 값은 인간 모집단에 대해 얻은 평균에 기초하여 가장 민감한 세포 유형에 대해 관측된 실험 값의 대부분보다 더 큰 값으로 보수적으로 선택된다.

방사선 유형 가중 계수R W

주요 기사: 등가 선량

동일한 퇴적 에너지에 대한 생물학적 영향이 서로 다르기 때문에 방사선 종류와 대상 조직에 따라 달라지는 보정방사선가중계수R W를 적용하여 단위 그레이로 측정한 흡수선량을 환산하여 등가선량을 결정한다.결과에는 시버트 단위가 지정됩니다.

방사선 가중인자R W
상대적 생물학적 효과를 나타내기 위해 사용되는
ICRP 보고서[1] 103에 따르면
방사능 에너지(E) WR(구 Q)
엑스레이, 감마선,
베타 입자, 뮤온		 1
중성자 1 MeV 미만 2.5+18.2·e−.mw-parser-output .frac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.frac.num,.mw-parser-output.frac .den{:80%;line-height:0;vertical-align:슈퍼 font-size}.mw-parser-output.frac .den{vertical-align:서브}.mw-parser-output .sr-only{국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}1⁄6 l.n2(E)
1~50 MeV 5.0 + 17.0 · e−1⁄6 ln2 (2·E)
> 50 MeV 2.5 + 3.25 · e−1⁄6 ln2 (0.04·E)
양성자, 하전 파이온 2
알파 입자,
핵분열 생성물,
중핵		 20

등가 선량은 흡수 에너지와 대상 장기 또는 조직에 대한 질량 평균에 방사선의 유형과 에너지에 적합한 방사선 가중인자를 곱하여 계산한다.방사선 유형과 에너지의 혼합에 대한 등가 선량을 얻기 위해 모든 유형의 방사선 에너지 [1]선량에 대해 합계가 취해진다.

어디에

H는T 조직 T에 의해 흡수되는 등가 용량이다.
D는T,R 방사선 유형 R에 의한 조직 T의 흡수 선량이다.
W는R 규정에 의해 정의된 방사선 가중인수이다.

따라서 예를 들어 알파 입자의 흡수 선량이 1 Gy이면 20 Sv의 등가 선량이 된다.

중성자에 대한 방사선 가중인자는 시간이 지남에 따라 수정되었으며 여전히 논란의 여지가 있다.

이것은 역설처럼 보일지도 모른다.이는 입사 방사선장의 에너지가 줄 단위로 20배 증가하여 에너지 보존의 법칙에 위배된다는 것을 의미한다.그러나 이것은 사실이 아니다.시버트는 흡수된 알파 입자의 회색은 흡수된 X선의 20배에 달하는 생물학적 효과를 유발한다는 사실을 전달하는 데만 사용됩니다.이 생물학적 구성요소는 입사 흡수 방사선에 의해 전달되는 실제 에너지가 아닌 시버트를 사용할 때 발현된다.

조직 유형 가중 계수T W

주요 기사: 유효 선량(방사선)

두 번째 가중 인자는 조직 인자T W이지만, 신체에 대한 불균일한 조사가 있었던 경우에만 사용된다.신체에 균일한 조사를 실시한 경우 유효선량은 전신당량선량과 동일하며 방사선가중계수 W만을R 사용한다.그러나 부분적 또는 불균일한 신체 조사가 있는 경우, 각 기관의 조사 민감도는 조직 유형에 따라 달라지기 때문에 계산 시 받은 개별 장기 선량을 고려해야 한다.관련된 기관에서만 합산된 이 선량은 전신에 대한 유효 선량을 나타낸다.조직 가중 계수는 이러한 개별 장기 선량 기여도를 계산하는 데 사용됩니다.

W에 대한T ICRP 값은 여기에 표시된 표에 제시되어 있다.

여러[18] 장기에 대한 가중 계수
오르간 조직 가중 계수
ICRP26
1977		 ICRP60
1990년[19]		 ICRP103
2007년[1]
생식선 0.25 0.20 0.08
적골수 0.12 0.12 0.12
콜론 — 0.12 0.12
폐 0.12 0.12 0.12
배 — 0.12 0.12
가슴은 0.15 0.05 0.12
방광 — 0.05 0.04
간 — 0.05 0.04
식도 — 0.05 0.04
갑상선 0.03 0.05 0.04
피부. — 0.01 0.01
뼈 표면 0.03 0.01 0.01
침샘 — — 0.01
뇌 — — 0.01
나머지 신체 0.30 0.05 0.12
총 1.00 1.00 1.00

유효 용량에 관한 기사는 계산 방법을 제시한다.흡수 선량은 먼저 방사선 유형에 대해 보정되어 동등한 선량을 제공한 다음 방사선을 받는 조직에 대해 보정됩니다.골수와 같은 일부 조직은 방사선에 특히 민감하기 때문에 그들이 나타내는 체질량의 비율에 비해 불균형적으로 큰 가중 계수가 주어진다.단단한 뼈 표면과 같은 다른 조직은 방사선에 특히 둔감하며 불균형적으로 낮은 가중 계수가 할당된다.

요약하면, 신체의 각 조사 기관 또는 조직에 대한 조직 가중 선량의 합계는 신체에 대한 유효 선량에 합산된다.유효 선량을 사용하면 신체 조사 범위에 관계없이 받은 전체 선량을 비교할 수 있다.

작업수량

작동 수량은 외부 노출 상황을 모니터링하고 조사하기 위한 실제 애플리케이션에 사용됩니다.체내 [5]선량의 실제 운용 측정과 평가를 위해 정의된다.작동 선량계와 기기 측정을 계산된 보호량에 관련시키기 위해 세 가지 외부 작동 선량량을 고안했다.또한 두 개의 팬텀, 즉 Q(L) 계산을 사용하여 이러한 양을 입사 방사선량과 관련짓는 ICRU "슬랩" 및 "구면" 팬텀도 고안되었다.

주변 선량 당량

이는 투과 방사선의 영역 모니터링에 사용되며 일반적으로 H*(10)로 표현된다.즉,[20] 방사선은 필드 원점 방향의 ICRU 구형 팬텀 내에서 10mm 발견된 방사선과 같다.투과 방사선의 예는 감마선이다.

방향 선량 당량

이는 저투과 방사선의 모니터링에 사용되며 일반적으로 H'(0.07)로 표현된다.즉, 방사선은 ICRU 구 [21]팬텀의 0.07mm 깊이의 방사선과 동일합니다.저투과 방사선의 예로는 알파 입자, 베타 입자 및 저에너지 광자가 있다.이 선량량은 피부, [22]수정체와 같은 선량의 결정에 사용된다.방사선 방호 관행에서 오메가 값은 일반적으로 관심 지점에서 선량이 최대이기 때문에 명시되지 않는다.

개인 선량 당량

이것은 몸에 착용한 개인 선량계와 같이 개별 선량 모니터링에 사용됩니다.평가를 위한 권장 깊이는 H(10)[23]를p 나타내는 10mm이다.

보호 선량량의 정의 변경을 위한 제안

위해서 방사선 선량 보호 양의 이해에 도움 작전 양을 계산하는 방법이 간편해 ICRP 2위원회&ICRU 보고 위원회 262010년 선량 계수 효율적인 선량 또는 Absorbed 선량에 관련하여 이 일을 성취하는의 다른 수단의 시험 시작했다.

특히;

1. 그것이 될 것 몸 전체의 유효량의 지역 감시:.

H = Ω × 변환 계수

그 동인은 ICRP 보고서 116에서 고려할 입자 유형과 에너지 범위의 확장의 결과로 H(10)가 높은 에너지 광자로 인한 유효 선량의 합리적인 추정치가 아니라는 것이다∗.이 변경은 ICRU 구체의 필요성을 없애고 E라는 새로운max 양을 도입할 것입니다.

2. 개별 모니터링 내용은 눈 렌즈와 피부에 결정론적 효과를 측정하기: 것이다.

D = δ × 흡수 선량에 대한 변환 계수.

이를 위한 동인은 확률적 효과보다 더 적절한 결정론적 효과를 측정할 필요성이다.이를 통해 등가 선량량lens H와skin H를 계산할 수 있다.

이를 통해 ICRU 구 및 Q-L 기능이 필요하지 않게 됩니다.변경사항은 ICRU 보고서 51과 보고서 [7]57의 일부를 대체할 것이다.

ICRU/ICRP는 2017년 7월에 [24]최종 초안 보고서를 발행하였다.

내부 선량량

주요 기사:예탁 용량

시버트는 커밋 선량을 계산할 때 인체 내부 선량량에 사용된다.이는 인체에 섭취되거나 흡입된 방사성핵종의 선량이며, 따라서 일정 기간 동안 인체에 조사하기 위해 "커밋"된 것이다.외부 방사선에 대해 기술된 보호량 계산의 개념이 적용되지만, 방사선 선원이 신체 조직 내에 있기 때문에 흡수된 장기선량의 계산에는 다른 계수와 조사 메커니즘이 사용된다.

ICRP는 예탁 유효 선량, E(t)를 예탁 장기 또는 조직 등가 선량과 적절한 조직 가중T 인자 W의 곱의 합으로 정의한다. 여기서 t는 섭취 후 연도의 통합 시간이다.임신 기간은 성인의 경우 50세,[5] 어린이의 경우 70세까지로 되어 있습니다.

ICRP는 더 나아가 "내부 피폭의 경우, 예탁 유효 선량은 일반적으로 생체측정 측정 또는 다른 양(예, 신체 또는 일일 배설물)의 방사성핵종 섭취 평가에서 결정된다"고 명시한다.방사선량은 권장 선량 계수를 사용하여 섭취량에서 결정된다."[25]

내부 선원의 예탁 선량은 외부 선원의 전신에 균일하게 적용되는 등가 선량 또는 신체 일부에 적용되는 등가 선량과 동일한 유효 위험을 수반하도록 의도되어 있다.

건강에 미치는 영향

상세정보 : RadioBiology

이온화 방사선은 인간의 건강에 결정적이고 확률적인 영향을 미친다.결정론적(급성 조직 효과) 사건은 확실하게 발생하며, 그 결과 건강 조건은 동일한 높은 선량을 받은 모든 개인에서 발생한다.확률적(암 유도 및 유전자) 사건은 본질적으로 무작위이며, 그룹의 대부분의 개인은 노출 후 어떠한 인과적 부정적 건강 영향도 보이지 않는 반면, 비결정론적 무작위 소수자는 종종 크고 상세한 역학 연구 후에만 그 결과 발생하는 미묘한 건강 부정적 영향을 관찰할 수 있다.

시버트의 사용은 확률적 효과만 고려하고 있으며 혼란을 피하기 위해 SI 단위 회색(Gy)으로 표현되는 흡수 선량 값과 전통적으로 비교된다.

확률적 효과

확률적 영향은 방사선에 의한 암과 같이 무작위로 발생하는 영향이다.원자력 규제 기관, 정부 및 UNSCEAR는 이온화 방사선에 의한 암 발생률이 [1]시버트당 5.5%의 비율로 유효 선량에 따라 선형적으로 증가하도록 모델링할 수 있다는 데 의견을 같이한다.이를 선형 임계값 없음 모델(LNT 모델)이라고 합니다.일부에서는 이 LNT 모델이 이제 구식이므로 인체의 자연 세포 과정이 손상을 복구하거나 손상된 [26][27]세포를 교체하는 임계값으로 대체해야 한다고 주장한다.유아와 태아에게 성인보다 위험이, 중년에게 노인보다 더 높고, 여성이 남성보다 더 높다는 것에 대한 [28][29]양적 합의는 없지만 일반적인 동의가 있다.

결정론적 효과

이것은 감마선의 세포사망 유발 능력에 대한 선량 분화의 영향을 나타낸 그래프이다.파란색 선은 회복할 기회가 주어지지 않은 세포를 나타냅니다. 방사선은 한 세션에서 전달되었고 빨간색 선은 한 시간 동안 서서 회복할 수 있는 세포를 나타냅니다.전달이 중단되면서 방사선 저항이 발생합니다.

급성 방사선 증후군을 일으킬 수 있는 결정론적(급성 조직 손상) 영향은 급성 고선량( 0 0.1 Gy)과 고선량( 0 0.1 Gy/h)의 경우에만 발생하며, 일반적으로 단위 시버트(sivert)를 사용하여 측정하지 않고 단위 회색(Gy)을 사용한다.결정론적 위험 모델은 등가 및 유효 선량의 계산에 사용되는 것과 다른 가중 인자(아직 확립되지 않음)를 필요로 한다.

ICRP 선량 한계

ICRP는 보고서 103의 표 8에서 선량 섭취에 대한 여러 한계를 권고한다.이러한 한계는 계획된 상황, 비상 상황 및 기존 상황에 대해 "상황별"이다.이러한 상황에서는 다음 그룹에 [30]대한 제한이 지정됩니다.

  • 계획된 노출 – 직업, 의료 및 공공에 대한 제한
  • 비상 노출 – 직업 및 공공 노출에 대해 주어진 한계
  • 기존 노출 – 모든 노출자

직업상 피폭의 경우, 한계는 50mSv이며, 5년 연속 최대 100mSv이며, 공공의 경우 의료 및 [1]직업상 피폭을 포함하지 않고 연간 평균 1mSv(0.001Sv)의 유효 선량에 도달한다.

비교를 위해 미국 국회의사당 내 자연방사선 수준은 화강암 [31]구조의 우라늄 함량 때문에 인체가 규제 한도에 가까운 0.85mSv/a의 추가 선량률을 받을 수 있다.보수적인 ICRP 모델에 따르면, 국회의사당 건물 안에서 20년을 보낸 사람은 다른 기존 위험보다 암에 걸릴 확률이 1000분의 1에 더 높을 것이다. (20 a·0.85 mSv/a·0.001 Sv/mSv·5.5%/Sv 0 0.1%)그러나, 그러한 "존재 위험"은 훨씬 높다. 평균적인 미국인은 인공 방사선에 노출되지 않더라도 같은 20년 동안 암에 걸릴 확률이 10%이다(암과 암 비율의 자연 역학 참조).그러나 이러한 추정치는 모든 살아있는 세포의 자연 복구 메커니즘에 대해 신경 쓰지 않고, 과거에 더 높았던 환경 화학 물질과 방사능 위협에 대한 수십 억 년 동안 진화했으며, 산소 대사의 진화에 의해 과장되었다.

선량 예시

주요 기사:매그니튜드 순서(방사선)
다양한 [32]상황과 용도에 대한 시버트 단위의 USA Dept of Energy 2010 선량 차트.
시버트 단위의 다양한 방사선량은 사소한 것부터 치명적인 것까지 비교 영역으로 표현된다.
방사선량 비교 - MSL(2011–2013)[33][34][35][36]의 RAD에 의해 지구에서 화성까지 이동 중에 검출된 양을 포함한다.

일상생활에서는 유의한 방사선량이 자주 발생하지 않는다.다음 예는 상대적 크기를 설명하는 데 도움이 될 수 있다. 이는 어디까지나 예시일 뿐 가능한 방사선량의 포괄적인 목록은 아니다."급성 선량"은 짧고 유한한 기간에 걸쳐 발생하는 선량이며, "만성 선량"은 선량률로 더 잘 설명될 수 있도록 장기간 지속되는 선량이다.

선량 예시

98 nSv: 바나나 등가선량, 일반적인[37][a] 바나나의 방사선량을 나타내는 방사선량의 예시 단위
250 nSv: 단일 공항 보안[38] 검사의 유효 용량에 대한 미국의 제한
5–10 μSv: 치과용[39] 방사선 사진 한 세트
80 μSv: 스리마일 섬[40] 사고 중 발전소로부터 10마일(16km) 이내에 거주하는 사람에 대한 평균 선량(1회)
400–600 μSv: 2007년에 업데이트된[41] 가중치 계수를 사용한 2-뷰 유방조영역
1 mSV: U.S. 10 CFR § 20.1301(a)(1) 공공 구성원에 대한 선량 한도[42], 연간 총 유효 선량 등가물
1.5–1.7 mSV: 승무원의 연간 직업 선량
2–7 mSV: 바륨 투시 진단(예: 바륨 식사), 최대 2분, 4~24개의 스폿[44] 영상
10–30 mSV: 단일 전신 CT[45][46] 스캔
50 mSV: U[47].S. 10 C.F.R. § 20.1201(a)(1)(i) 직업 선량 한계, 연간 총 유효 선량 당량
68 mSV: 후쿠시마 I 원전[48] 사고와 가장 가까운 곳에 살았던 피난민에 대한 추정 최대 선량
80 mSV: 국제우주정거장에서의 6개월 체류
160 mSV: 폴로늄-210과 납-210의[49][50] 흡입으로 인해 하루에 1.5갑의 담배를 피우는 1년 이상 폐에 대한 만성 용량
250 mSV: 6개월간의 화성 여행—우주선에 의한 복사로 인해 방패막이가 매우 어렵다.
400 mSV: 코발트-60이[51] 함유된 철근으로 건설된 대만 아파트 9~20년 거주자의 평균 누적 피폭량
500 mSV: U[47].S. 10 C.F.R. § 20.1201(a)(2)(ii) 직업 용량 한계, 피부와 동등한 얕은 선량
670 mSV: 후쿠시마[52][a] 비상사태에 대응한 작업자가 받은 최고 선량
1 Sv: NASA[33] 우주인의 최대 허용 방사선 노출
4–5 Sv: 선량이 매우 짧은[53][32] 기간에 걸쳐 투여된 경우 30일 이내에 50%의 위험을 가진 사람을 사망시키는 데 필요한 선량(LD50/30)
5 Sv: 리틀 보이 핵분열 폭탄의 그라운드 제로에서 1.2km 떨어진 중성자와 감마선 섬광의 계산된 선량은 600m에서 [54][55]공기 폭발이다.
4.5–6 Sv: 고이아니아 사고 중 치명적인 급성 용량
5.1 Sv: 1945년 임계 사고로[56] 해리 다글리안에게 치명적 급성 용량
10 ~ 17 Sv: 도카이무라 원전 사고 중 치명적인 급성 용량.17Sv를 받은 오우치 히사시 [57]씨는 사고 후 83일간 생존해 있었다.
21 Sv: 1946년 임계[56] 사고에서 루이 슬로탱에 대한 치명적인 급성 선량
36 Sv: 1958년 세실 켈리에 대한 치명적인 급성 투여로 [58]35시간 이내에 사망했습니다.
54 Sv: 1961년 소련의 잠수함 K-19에서 원자로 냉각 시스템이 고장난 후 보리스 코르칠로프에 대한 치명적인 급성 선량으로 차폐물이 없는[59] 원자로에서 작업을 필요로 했다.
64 Sv: 1945년 비밀 맨해튼 [60][a]프로젝트에 종사하는 의사들이 플루토늄 주입 실험을 했기 때문에 앨버트 스티븐스에 대한 비치명적인 복용량은 21년에 걸쳐 확산되었다.

선량률 예시

시간과 년 사이의 모든 변환은 알려진 변동, 간헐적 노출 및 방사능 붕괴를 무시하고 안정된 장에서 연속적으로 존재한다고 가정한다.변환된 값은 괄호 안에 표시됩니다."/a"는 "연간"으로, 연간을 의미합니다."/h"는 "시간당"을 의미합니다.

1 미만 mSV/a 100 미만 nSv/시 100nSv/h 미만의 정상 선량률은 [citation needed]측정하기 어렵다.
1 mSV/a (100 nSv/h 평균) ICRP는 의료 및 직업상 피폭을 제외한 인체의 외부 조사에 대해 최대치를 권고했다.
2.4 mSV/a (270 nSv/h 평균) 자연방사선에 대한 인간 피폭, 전지구[a] 평균
(8 mSv/a) 810 nSv/h 평균 체르노빌 신안전 수용소 옆(2019년 [61]5월)
~8 mSV/a (~900 nSv/h 평균) 핀란드의 평균[62] 자연방사선
24 mSV/a (2.7 μSv/h 평균) 항공사 크루즈[63][b] 고도에서의 자연 백그라운드 방사선
(46 mSv/a) 5.19 μSv/h 평균 2016년 11월 뉴 석관을 설치하기[64] 전 체르노빌 원전 옆
130 mSV/a (15 μSv/h 평균) 이란[65][c] 람사르에 있는 대부분의 방사능 가옥 내부 주변 필드
(350 mSv/a) 39.8 μSv/h 평균 체르노빌의[66] '발톱' 안에
(800 mSv/a) 90 μSv/h 브라질 [67]과라파리 인근 모나자이트 해변의 자연방사선.
(9 Sv/a) 1 mSv/h NRC는 연쇄 펜스를[68] 보증하는 원자력 발전소의 고방사능 영역에 대한 정의.
(17–173 Sv/a) 2–20 mSv/h 100년 [69]후 미래의 핵융합 원자로에서 활성화된 원자로 벽에 대한 일반적인 선량률.약 300년의 붕괴 후 핵융합 폐기물은 석탄재에 노출되는 것과 동일한 선량률을 생성하게 되며, 핵융합 폐기물의 양은 [70]석탄재보다 자연히 훨씬 적다.즉시 예상되는 활성화는 90 MGy/[citation needed]a입니다.
(1.7 kSv/a) 190 mSv/h 트리니티 폭탄의 낙진에서 나온 최고 판독치, 폭발 [71][c]3시간 후 20마일(32km) 떨어진 곳.
(2.3 MSV/a) 270 Sv/h 일반적인 PWR 사용후 핵연료 폐기물, 10년 재사용 대기 후 차폐 및 거리 [72]없음.
(4.6–5.6 MSV/a) 530–650 Sv/h 용융 의심 [73][74][75][76][77]후 6년 후인 2017년 2월 후쿠시마 발전소의 두 번째 BWR 리액터의 1차 격납 용기 내부의 방사선량.이 환경에서 중앙 치사량(LD/30)을50 누적하는 데 22~34초가 소요됩니다.

예에 대한 주의:

  1. ^ a b c d 주목된 수치는 장기간에 걸쳐 점차 유효 선량이 되는 예탁 선량에 의해 지배된다.따라서 실제 급성 선량은 더 낮아야 하지만, 표준 선량측정 관행은 방사성 동위원소가 체내에 반입된 해에 예리한 것으로 간주하는 것이다.
  2. ^ 항공 승무원이 받는 선량률은 양성자와 중성자에 대해 선택한 방사선 가중인자에 크게 의존하며, 이는 시간이 지남에 따라 변화하며 논란의 여지가 있다.
  3. ^ a b 상기 수치는 체내에 반입된 방사성 동위원소의 예탁 선량을 제외한다.따라서 호흡기 보호장치를 사용하지 않는 한 총 방사선량은 더 높을 것이다.

역사

시버트는 CGS 단위에서 파생된 뢴트겐 당량 맨(rem)에서 유래했다.ICRU(International Commission on Radiation Units and Measurements)는 1970년대에 [78]일관성 있는 SI 단위로의 전환을 추진했으며 1976년에는 등가 [79]선량에 적합한 단위를 제정할 계획이라고 발표했다.ICRP는 1977년에 [80]시버트를 도입하여 ICRU를 선제했다.

시버트는 회색색을 채택한 지 5년이 지난 1980년 국제측량위원회(CIPM)에 의해 채택되었다.그 후 CIPM은 1984년에 회색 대신 시버트를 사용해야 하는 시점을 권고하는 설명을 발표했다.그러한 설명은 1990년에 변경된 ICRP의 등가선량 정의에 더 가깝게 하기 위해 2002년에 업데이트되었다.구체적으로, ICRP는 동등한 선량을 도입했고, 품질 인자(Q)를 방사선 가중인자(WR)로 이름을 바꾸고, 1990년에 또 다른 가중인자 'N'을 떨어뜨렸다.2002년에 CIPM은 마찬가지로 가중치 계수 'N'을 설명에서 제외했지만, 그 외에는 다른 오래된 용어와 기호를 유지했다.이 설명은 SI 브로셔의 부록에만 나타나며 시버트 [81]정의의 일부가 아니다.

일반적인 SI 사용법

시버트는 롤프 막시밀리안 시버트의 이름을 따서 지어졌다.사람을 위해 명명된 모든 SI 단위와 마찬가지로, 기호는 대문자(Sv)로 시작하지만, 전체를 표기할 경우 공통명사의 대문자화 규칙을 따른다. 즉, "sivert"는 문장의 시작 부분과 제목에서 대문자화되지만, 그 이외의 경우에는 소문자로 표기된다.

자주 사용되는 SI 접두사는 밀리시버트(1 mSv = 0.001 Sv)와 마이크로시버트(1 μSv = 0.000 001 Sv)이며, 계측기에서 시간 파생 또는 "표준 속도" 표시에 일반적으로 사용되는 단위는 μSv/h 및 mSv/h이다.규제 한계와 만성 선량은 종종 mSv/a 또는 Sv/a 단위로 제공되며, 여기서 이들은 전체 연도의 평균을 나타내는 것으로 이해된다.많은 직업적 시나리오에서 시간당 선량률은 연간 한계를 위반하지 않고 단기간 동안 수천 배 높은 수준으로 변동할 수 있다.윤년 및 노출 일정에 따라 시간에서 연도로의 변환은 다양하지만 대략적인 변환은 다음과 같습니다.

1 mSv/h = 8.766 Sv/a
114.1μSv/h = 1Sv/a

시간당 비율에서 연간 비율로의 전환은 자연 방사선의 계절적 변동, 인공 선원의 붕괴 및 인간과 선원 간의 간헐적 근접성으로 인해 더욱 복잡해진다.ICRP는 직업상 피폭에 대한 고정 전환을 채택한 적이 있다. 그러나 이러한 전환은 최근 [82]문서에 나타나지 않았다.

8시간 = 1일
40시간 = 1주일
50주 = 1년

따라서 해당 기간의 직업 노출에 대해서는

1 mSv/h = 2 Sv/a
500μSv/h = 1Sv/a

이온화 방사선량

방사능과 검출된 이온화 방사선의 관계를 나타내는 그래픽

다음 표는 SI 단위 및 비 SI 단위로 방사선량을 보여줍니다.

이온화 방사선 관련 수량 보기 talk토크 edit편집
양 구성 단위 기호. 파생 연도 SI 당량
액티비티(A) 베크렐 Bq s−1. 1974 SI 단위
퀴리 Ci 3.7 × 10초10−1 1953 3.7×1010 Bq
러더포드 Rd 10초6−1 1946 1,000,000 Bq
노출(X) 킬로그램당 쿨롱 C/kg 공기량 Cµkg−1 1974 SI 단위
동작하지 않다 R esu / 0.001293g의 공기 1928 2.58 × 10−4 C/kg
흡수 선량(D) 잿빛 Gy jkg−1 1974 SI 단위
그램당 에르고 erg/g 에르고그−1 1950 1.0 × 10−4 Gy
rad rad 100 erg−1 1953 0.010 Gy
등가 선량(H) 시버트 Sv Jkg−1×WR 1977 SI 단위
뢴트겐 당량자 기억하다 100 erg−1 x WR 1971 0.010 Sv
유효 선량(E) 시버트 Sv Jkgkg−1×WR×WT 1977 SI 단위
뢴트겐 당량자 기억하다 100 erg−1 × WR × WT 1971 0.010 Sv

미국 원자력규제위원회는 SI [83]단위와 함께 퀴리, 라디, 렘 단위의 사용을 허용하고 있지만, 유럽연합 유럽 측정지침 단위는 1985년 [84]12월 31일까지 "공공보건 ... 목적"을 위한 사용을 단계적으로 중단할 것을 요구했다.

렘 당량

선량 당량에 대한 오래된 단위는 [85]렘이며, 여전히 미국에서 자주 사용된다.1 시버트는 100 rem에 해당합니다.

100.0000렘 = 100,000.0 mrem = 1 Sv = 1.0000 Sv = 1000.000 mSv = 1,000,000μSv
1.0000렘 = 1000.0 mrem = 1렘 = 0.010000 Sv = 10,000 mSv = 10000μSv
0.1000렘 = 100.0 mrem = 1 mSv = 0.001000 Sv = 1.000 mSv = 1000μSv
0.0010 rem = 1.0 mrem = 1 mrem = 0.000010 Sv = 0.010 mSv = 10μSv
0.0001렘 = 0.1 mrem = 1μSv = 0.000001 Sv = 0.001 mSv = 1μSv

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ sverdrup 또는 svedberg와 혼동하지 마십시오. sverdrup 또는 svedberg는 때때로 동일한 기호를 사용하는 SI 이외의 두 단위입니다.

레퍼런스

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외부 링크