Dose equivalente (símbolo H T ) é uma quantidade de dose calculada para órgãos individuais (índice T – tecido). A dose equivalente é baseada na dose absorvida para um órgão, ajustada para levar em conta a eficácia do tipo de radiação . Dose equivalente é dada a símbolo H t . A unidade SI de H t é o Sievert (Sv) ou mas REM (homem equivalente roentgen) ainda é vulgarmente utilizado ( 1 Sv = 100 REM ). A dose ponderada foi designada como a dose equivalente de órgão ou tecido:
Uma dose de um Sv causada pela radiação gama é equivalente a uma deposição de energia de um joule em um quilograma de tecido. Isso significa que uma peneira é equivalente a um cinza de raios gama depositados em certos tecidos. Por outro lado, danos biológicos semelhantes (um sievert) podem ser causados apenas por 1/20 de cinza da radiação alfa.
Uma peneira é uma grande quantidade de dose equivalente. Uma pessoa que absorveu uma dose de 1 Sv no corpo inteiro absorveu um joule de energia em cada kg de tecido corporal (no caso de raios gama).
Doses equivalentes medidas na indústria e na medicina geralmente têm doses mais baixas do que uma peneira, e os seguintes múltiplos são frequentemente usados:
1 mSv (milissegundo) = 1E-3 Sv
1 µSv (microsievert) = 1E-6 Sv
As conversões das unidades SI para outras unidades são as seguintes:
- 1 Sv = 100 rem
- 1 mSv = 100 mrem
Taxa de dose equivalente
A taxa de dose equivalente é a taxa na qual uma dose equivalente é recebida. É uma medida da intensidade da dose de radiação (ou força). A taxa de dose equivalente é, portanto, definida como:
Em unidades convencionais, é medido em mSv / s , Sv / h, mrem / s ou rem / h. Como a quantidade de exposição à radiação depende diretamente (linearmente) do tempo que as pessoas passam perto da fonte de radiação, a dose absorvida é igual à força do campo de radiação (taxa de dose) multiplicada pelo tempo gasto nesse campo. O exemplo acima indica que uma pessoa pode esperar receber uma dose de 25 millirems permanecendo em um campo de 50 millirems / hora por trinta minutos.
Cálculo da taxa de dose protegida
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:
Cerca de 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 cinza por hora (Gy.h -1 ), na superfície externa de uma blindagem de chumbo de 5 cm de espessura. Em seguida, calcule a taxa de dose equivalente . Suponha que esse campo de radiação externa penetre uniformemente por todo o corpo. 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:
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:
Como o fator de ponderação da radiação para os raios gama é igual a um e assumimos o campo uniforme da radiação, podemos calcular diretamente a taxa de dose equivalente a partir da taxa de dose absorvida como:
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:
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