뢴트겐 등가남

Roentgen equivalent man
이 기사는 등가선량의 CGS 단위에 관한 것이다. 현대 케르마의 역사적 등가는 뢴트겐(단위)을 참조한다.
뢴트겐 등가 남성
단위계CGS 단위
단위전리방사선의 건강효과
기호렘
이름을 따서 명명됨뢴트겐
전환
1 렘 in ......은 ...와 같다.
SI 기본 단위 m2⋅s−2.
SI 유도 단위 0.01 Sv

뢴트겐 등가 인간(또는 렘)[1][2]은 등가선량, 유효선량, 커밋선량의 CGS 단위로서, 인체에 대한 낮은 수준의 전리방사선의 건강 영향을 측정한다.

렘으로 측정한 양은 주로 방사선에 의한 암인 전리방사선의 확률적 생물학적 위험을 나타내도록 설계되었다. 이러한 양은 CGS 시스템에서 단위 방사선을 갖는 흡수 선량에서 도출된다. rad에서 렘으로 보편적으로 적용 가능한 변환 상수는 없다. 변환은 상대 생물학적 효과(RBE)에 의존한다.

렘은 1976년부터 미국 밖에서 가장 흔히 사용되는 SI 단위인 0.01 시버트와 동일하다고 정의되어 왔다. 1945년으로 거슬러 올라가는 이전의 정의는 X선을 발견한 독일의 과학자 빌헬름 뢴트겐의 이름을 딴 뢴트겐 부대에서 유래되었다. 1 뢴트겐은 모든 가중 요소가 일률과 같을 때 실제로 연성 생물 조직에 약 0.96 렘을 침전시키기 때문에 단위 이름은 오해의 소지가 있다. 다른 정의를 따르는 오래된 렘 단위는 현대 렘보다 최대 17% 작다.

한 렘은 결국 암에 걸릴 확률을 0.05%로 가지고 있다.[3] 단기간 동안 100 렘을 초과하는 선량은 급성 방사선 증후군(ARS)을 유발할 가능성이 있으며 치료하지 않고 방치할 경우 몇 주 안에 사망에 이를 수 있다. 렘으로 측정하는 수량은 ARS 증상과 상관되도록 설계되지 않았다는 점에 유의한다. rad로 측정한 흡수선량은 ARS를 더 잘 나타내는 지표다.[4]: 592–593

렘은 방사선의 큰 용량이기 때문에 렘의 1000분의 1인 밀리렘(mrem)은 흔히 의료용 X선이나 배경 선원에서 받은 방사선량 등 흔히 접하는 용량에 사용된다.

사용법

렘(rem)과 밀리렘(millirem)은 미국 공공, 산업, 정부 중 가장 널리 사용되는 CGS 단위다.[5] 그러나 SI 단위인 시버트(Sv)는 미국 이외의 정상 단위로서 미국 내에서 학술, 과학, 공학 환경에서 점점 더 많이 접하게 된다.

일반적인 선량률 단위는 mrem/h이다. 규제 한계와 만성 선량은 종종 mrem/yr 또는 rem/yr 단위로 제공되며, 여기서 1년 동안 허용되는 총 방사선량(또는 받은 방사선량)을 나타내는 것으로 이해된다. 많은 직업적 시나리오에서 시간당 선량률은 연간 총 피폭 한도를 위반하지 않고 짧은 기간 동안 수천 배 높은 수준으로 변동할 수 있다. 윤년 때문에 몇 시간에서 몇 년으로 정확한 변환은 없지만 대략적인 변환은 다음과 같다.

1mrem/h = 8,766mrem/yr
0.141mrem/h = 1,000mrem/yr

국제방사선방호위원회(ICRP)는 직업상 피폭에 대해 고정 변환을 채택한 적이 있지만, 최근 문서에는 이러한 변환이 나타나지 않았다.[6]

8시간 = 1일
40시간 = 1주
50주 = 1년

따라서, 그 기간의 직업 노출에 대해서는,

1mrem/h = 2,000mrem/yr
0.5mrem/h = 1,000mrem/yr

미국 국립표준기술연구소(NIST)는 미국인들이 SI 단위를 추천하는 데 찬성하며 렘으로 선량을 표현하는 것을 강하게 단념하고 있다.[7] NIST는 이 장치가 사용되는 모든 문서에서 SI와 관련하여 렘을 정의할 것을 권고한다.[8]

건강 효과

전리방사선은 인간의 건강에 결정론적이고 확률적인 영향을 미친다. 급성 방사선 증후군으로 이어질 수 있는 결정론적 영향은 고선량(> ~10 rad 또는 > 0.1 Gy)과 고선량(> ~10 rad/h 또는 0.1 Gy/h)의 경우에만 발생한다. 결정론적 위험 모형은 등가선량과 유효선량의 계산에 사용되는 것과 다른 가중 인자(아직 확립되지 않은)를 필요로 한다. 혼동을 피하기 위해 결정론적 효과는 일반적으로 렘이 아닌 렘 단위에서 흡수된 선량과 비교된다.[citation needed]

확률적 효과는 방사선에 의한 암과 같이 무작위로 발생하는 것이다. 원자력 업계, 원자력 규제 기관 및 정부의 일치된 의견은 전리방사선에 의한 암 발생률이 렘 당 0.055%(5.5%/Sv)의 비율로 유효 선량에 의해 선형적으로 증가하는 것으로 모델링할 수 있다는 것이다.[3] 개별 연구, 대체 모델 및 이전 버전의 산업 컨센서스는 이 컨센서스 모델에 흩어져 있는 다른 위험 추정치를 산출하였다. 이에 대한 양적 합의는 없지만 유아나 태아의 위험성이 성인보다 훨씬 높고, 중장년층이 노인보다 높고, 여성이 남성보다 높다는 것이 일반적인 합의다.[9][10] 심장 및 기형 유발 효과의 가능성 및 내부 선량의 모델링에 관한 데이터는 훨씬 적고, 훨씬 더 많은 논란이 있다.[11]

ICRP는 의료 및 직업상 피폭은 포함하지 않고 공공에 대한 인공 조사를 연간 평균 유효 선량의 100mRm(1mSv)로 제한할 것을 권고한다.[3] 비교를 위해 미국 국회의사당 내부의 방사선 수준은 화강암 구조의 우라늄 함량 때문에 규제 한계에 가까운 85mrem/yr(0.85mSv/yr)이다.[12] ICRP 모델에 따르면, 의사당 건물 안에서 20년을 보낸 사람은 암에 걸릴 확률이 다른 어떤 위험보다도 더 높을 것이라고 한다. (20 yr × 85 mrem/yr × 0.001 rem/mrem × 0.055%/rem = ~0.1%)

역사

렘의 개념은 1945년에[13] 문학에 처음 등장했고 1947년에 첫 번째 정의를 내렸다.[14] 이 정의는 1950년에 "고전압 x-방사선 1 뢴트겐에 의해 생성된 것과 동일한 생물학적 효과를 생성하는 전리방사선의 선량"[15]으로 수정되었다. 렘은 당시 이용 가능한 데이터를 이용해 83, 93, 95에어/그램으로 다양하게 평가됐다.[16] 1953년 rad의 도입과 함께 ICRP는 렘의 사용을 계속하기로 결정했다. 1954년 미국 방사선방호측정위원회(National Committee on Radio Protection and Measurements)는 이것이 사실상 렘의 크기가 래드와 일치하도록 증가함을 암시한다고 지적했다.[17] ICRP는 서로 다른 유형의 방사선이 조직에서 에너지를 분배하는 방법을 측정하기 위해 1962년에 렘을 등가선량 단위로 공식 채택하고 다양한 유형의 방사선에 대해 상대 생물학적 효과(RBE) 값을 권고하기 시작했다.[citation needed] 실제로, 렘 단위는 RBE 인자가 원래 rad 또는 roentgen 단위였던 숫자에 적용되었음을 나타내기 위해 렘 단위는 RBE 인자가 원래 rad 또는 roentgen 단위였던 숫자에 적용되었다는 것을 나타내기 위해 사용되었다.

국제체중측정위원회(CIPM)는 1980년에 시버트를 채택했지만 렘의 사용을 결코 받아들이지 않았다. NIST는 이 장치가 SI 외부에 있다는 것을 인정하지만 SI와 함께 미국에서 일시적으로 사용을 승인한다.[8] 렘은 미국에서 산업 표준으로 널리 사용되고 있다.[18] 미국 원자력규제위원회는 여전히 SI 단위와 함께 큐리, 래드, 렘 단위의 사용을 허용하고 있다.[19]

방사선관련수량

다음 표에는 SI 및 비 SI 단위의 방사선량이 표시된다.

전리방사선 관련 수량 보기 ‧ talk ‧ 편집
수량 구성 단위 기호 파생 연도 SI 동등성
활동(A) 베크렐 Bq s−1 1974 SI 단위
퀴리 Ci 3−1.7 × 1010 초 1953 3.7×1010 Bq
러더퍼드 RD 10초6−1 1946 100만 Bq
노출(X) 킬로그램 당 쿨롱 C/kg 공기 C⋅kg−1 1974 SI 단위
뢴트겐 R esu / 0.001293 g의 공기 1928 2.58 × 10−4 C/kg
흡수선량(D) 회색의 GY J⋅kg−1 1974 SI 단위
그램 당 에르그 에르그/g 에르그−1 1950 1.0 × 10−4 Gy
방사선을 치다 방사선을 치다 100 에르그−1 1953 0.010 Gy
등가선량(H) 체를 치다 SV J⋅kg−1 × WR 1977 SI 단위
뢴트겐 등가 남성 렘 100R 에르그−1 x W 1971 0.010 Sv
유효선량(E) 체를 치다 SV J⋅kg−1 × WR × WT 1977 SI 단위
뢴트겐 등가 남성 렘 100T 에르그−1 × WR × W 1971 0.010 Sv

참고 항목

참조

  1. ^ "RADInfo Glossary of Radiation Terms". EPA.gov. United States Environmental Protection Agency. 31 August 2015. Retrieved 18 December 2016.
  2. ^ Morris, Jim; Hopkins, Jamie Smith (11 December 2015), "The First Line of Defense", Slate, retrieved 18 December 2016
  3. ^ a b c Icrp (2007). The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Annals of the ICRP. ICRP publication 103. Vol. 37. ISBN 978-0-7020-3048-2. Retrieved 17 May 2012.
  4. ^ 핵무기의 효과, 개정, 미국 국방성 1962
  5. ^ Office of Air and Radiation; Office of Radiation and Indoor Air (May 2007). "Radiation: Risks and Realities" (PDF). U.S. Environmental Protection Agency. p. 2. Retrieved 23 May 2012. In the United States, we measure radiation doses in units called rem. Under the metric system, dose is measured in units called sieverts. One sievert is equal to 100 rem.
  6. ^ Recommendations of the International Commission on Radiological Protection and of the International Commission on Radiological Units (PDF). National Bureau of Standards Handbook. Vol. 47. US Department of Commerce. 1950. Retrieved 14 November 2012.
  7. ^ Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. (2008). Guide for the Use of the International System of Units (SI) (2008 ed.). Gaithersburg, MD: National Institute of Standards and Technology. p. 10. SP811. Archived from the original on 16 May 2008. Retrieved 28 November 2012.
  8. ^ a b Hebner, Robert E. (28 July 1998). "Metric System of Measurement: Interpretation of the International System of Units for the United States" (PDF). Federal Register. 63 (144): 40339. Retrieved 9 May 2012.
  9. ^ Peck, Donald J.; Samei, Ehsan. "How to Understand and Communicate Radiation Risk". Image Wisely. Retrieved 18 May 2012.
  10. ^ United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (2008). Effects of ionizing radiation : UNSCEAR 2006 report to the General Assembly, with scientific annexes. New York: United Nations. ISBN 978-92-1-142263-4. Retrieved 18 May 2012.
  11. ^ European Committee on Radiation Risk (2010). Busby, Chris; et al. (eds.). 2010 recommendations of the ECRR : the health effects of exposure to low doses of ionizing radiation (PDF) (Regulators' ed.). Aberystwyth: Green Audit. ISBN 978-1-897761-16-8. Archived from the original (PDF) on 21 July 2012. Retrieved 18 May 2012.
  12. ^ Formerly Utilized Sites Remedial Action Program. "Radiation in the Environment". US Army Corps of Engineers. Retrieved 10 September 2017.
  13. ^ Cantrill, S.T; H.M. Parker (5 January 1945). "The Tolerance Dose". Argonne National Laboratory: US Atomic Energy Commission. Retrieved 14 May 2012.
  14. ^ Nucleonics. 1 (2). 1947. {{cite journal}}: 누락 또는 비어 있음 title= (도움말)
  15. ^ Parker, H.M. (1950). "Tentative Dose Units for Mixed Radiations". Radiology. 54 (2): 257–262. doi:10.1148/54.2.257. PMID 15403708.
  16. ^ Anderson, Elda E. (March 1952). "Units of Radiation and Radioactivity". Public Health Reports. 67 (3): 293–297. doi:10.2307/4588064. JSTOR 4588064. PMC 2030726. PMID 14900367.
  17. ^ Permissible Doses from External Sources of Radiation (PDF). National Bureau of Standards Handbook. Vol. 59. US Department of Commerce. 24 September 1954. p. 31. Retrieved 14 November 2012.
  18. ^ 방사선 효과 지침서, 2002년 2월호, 앤드루 홈즈 시들 및 렌 아담스
  19. ^ 10 CFR 20.1003. US Nuclear Regulatory Commission. 2009.