O que é Dose Efetiva – Cálculo – Exemplo – Definição

Dose Efetiva – Cálculo – Exemplo. Calcule a taxa de dose primária do fóton, em sieverts por hora (Sv.h-1), na superfície externa de uma blindagem de chumbo com 5 cm de espessura. Em seguida, calcule as taxas de dose equivalentes e efetivas para dois casos. Dosimetria de Radiação

Na protecção contra as radiações, a dose eficaz é uma quantidade de dose definida como a soma das doses de tecido equivalente ponderados pela CIPR órgão (tecido) factores de ponderação , T , que leva em conta a variação da sensibilidade de diferentes órgãos e tecidos para a radiação . A dose eficaz é dado o símbolo E . A unidade SI de E é o sievert (Sv) ou mas rem (roentgen equivalente man) ainda é comumente usado ( 1 Sv = 100 rem ). A unidade de sievert recebeu o nome do cientista sueco Rolf Sievert, que fez grande parte dos primeiros trabalhos sobre dosimetria em radioterapia.

Dose Efetiva – Cálculo da Taxa de Dose Blindada

Suponha a fonte isotrópica pontual que contém 1,0 Ci de 137 Cs , que tem uma meia-vida de 30,2 anos . Observe que a relação entre a meia-vida e a quantidade de radionuclídeo necessária para gerar uma atividade de um curie é mostrada abaixo. Essa quantidade de material pode ser calculada usando λ, que é a constante de decaimento de determinado nuclídeo:

Curie - Unidade de Atividade

Aproximadamente 94,6% decai por emissão beta em um isômero nuclear metaestável de bário: bário-137m. O pico principal de fótons de Ba-137m é 662 keV . Para esse cálculo, suponha que todos os decaimentos passem por esse canal.

Calcule a taxa de dose primária do fóton , em sieverts por hora (Sv.h -1 ), na superfície externa de uma blindagem de chumbo com 5 cm de espessura. Em seguida, calcule as taxas de dose equivalentes e efetivas para dois casos.

  1. Suponha que esse campo de radiação externa penetre uniformemente por todo o corpo. Isso significa: Calcule a taxa efetiva de dose para todo o corpo .
  2. Suponha que esse campo de radiação externa penetre apenas os pulmões e os outros órgãos estejam completamente protegidos. Isso significa: Calcule a taxa de dose efetiva .

Observe que a taxa de dose primária de fótons negligencia todas as partículas secundárias. Suponha que a distância efetiva da fonte do ponto de dose seja 10 cm . Também devemos assumir que o ponto de dose é um tecido mole, que pode ser razoavelmente simulado pela água e usamos o coeficiente de absorção de energia em massa da água.

Veja também: Atenuação de raios gama

Veja também: Blindagem de raios gama

Solução:

A taxa de dose primária de fótons é atenuada exponencialmente , e a taxa de dose de fótons primários, levando em consideração o escudo, é dada por:

cálculo da taxa de dose

Como pode ser visto, não consideramos o acúmulo de radiação secundária. Se partículas secundárias forem produzidas ou se a radiação primária mudar sua energia ou direção, a atenuação efetiva será muito menor. Essa suposição geralmente subestima a taxa de dose verdadeira, especialmente para blindagens espessas e quando o ponto de dose está próximo à superfície da blindagem, mas essa suposição simplifica todos os cálculos. Nesse caso, a taxa real de dose (com o acúmulo de radiação secundária) será mais de duas vezes maior.

Para calcular a taxa de dose absorvida , precisamos usar a fórmula:

  • k = 5,76 x 10 -7
  • S = 3,7 x 10 10 s -1
  • E = 0,662 MeV
  • μ t / ρ =  0,0326 cm 2 / g (os valores estão disponíveis no NIST)
  • μ = 1,289 cm -1 (os valores estão disponíveis no NIST)
  • D = 5 cm
  • r = 10 cm

Resultado:

A taxa de dose absorvida resultante em cinza por hora é então:

taxa de dose absorvida - cinza - cálculo

1) irradiação uniforme

Como o fator de ponderação da radiação para os raios gama é igual a um e assumimos o campo de radiação uniforme (o fator de ponderação do tecido também é igual à unidade), podemos calcular diretamente a taxa de dose equivalente e a taxa de dose efetiva (E = H T ) a partir da taxa de dose absorvida, como:

cálculo - dose efetiva - uniforme

2) irradiação parcial

Neste caso, assumimos uma irradiação parcial apenas dos pulmões. Assim, temos que utilizar o factor de ponderação de tecido , o que é igual a T = 0,12 . O fator de ponderação da radiação para raios gama é igual a um. Como resultado, podemos calcular a taxa de dose efetiva como:

cálculo - dose efetiva - não uniforme

Observe que, se uma parte do corpo (por exemplo, os pulmões) recebe uma dose de radiação, isso representa um risco para um efeito particularmente prejudicial (por exemplo, câncer de pulmão). Se a mesma dose é administrada a outro órgão, isso representa um fator de risco diferente.

Se queremos dar conta do acúmulo de radiação secundária, precisamos incluir o fator de acúmulo. A fórmula estendida para a taxa de dose é então:

taxa de dose absorvida - cinza

 

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