WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-09-29T11:26:20Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[datoteka:Radioactive.svg|mini|desno|250px|Znak za opasnost od [[radioaktivnost]]i.]]

[[datoteka:rd1503.jpg|mini|desno|250px|Primjer modernog osobnog [[dozimetar|dozimetra]] (Radex RD1503).]]

[[datoteka:Direct-reading dosimeter.jpg|mini|desno|250px|Penkala [[dozimetar]] za direktno očitavanje.]]

'''Ekvivalentna doza''' (oznaka ''H'') je [[dozimetrija|dozimetrijska]] veličina koja opisuje biološki učinak određenog [[ionizirajuće zračenje|ionizirajućega zračenja]] u određenom [[Tkivo|tkivu]]. Određena je kao umnožak [[Apsorbirana doza|apsorbirane doze]] i modifikacijskih faktora. Mjerna je jedinica ekvivalentne doze [[sivert]] (Sv). '''Snaga ekvivalentne doze''' je količnik ekvivalentne doze i duljine trajanja ozračivanja, a jedinica joj je sivert u [[sekunda|sekundi]] (Sv/s).<ref>'''ekvivalentna doza''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=17513] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>

Ekvivalentna doza ili '''dozni ekvivalent ionizirajućeg zračenja''' je uvedena jer [[apsorbirana doza]], u različitim uvjetima, ne izražava dovoljno precizno težinu štetnih učinaka [[ionizirajuće zračenje|ionizirajućeg zračenja]] na [[organizam]]. Ekvivalentna doza ili dozni ekvivalent (H, [[Engleski jezik|eng]]. RBE – ''Relative Biological Effectiveness'') je jednaka umnošku apsorbirane doze (D), faktora kvaliteta (Q), i proizvoda ostalih čimbenika (N). Jedinica za ekvivalentnu dozu je Sv (sivert, Sv = [[Džul|J]]/[[kilogram|kg]]).<ref>[http://personal.unizd.hr/~mdzela/nastava/KTF.pdf] "Ionizirajuće zračenje u biosferi", Mile Dželalija, Kemijsko-tehnološki fakultet, Sveučilište u Splitu, 2011.</ref> Dakle:

:<math>H=D \cdot Q \cdot N </math>

gdje je: ''H'' - ekvivalentna doza ili dozni ekvivalent u Sv ([[sivert]]; Sv = J/kg), ''D'' - [[apsorbirana doza]] Gy ([[grej]]; Gy = J/kg), ''Q'' - faktor kvalitete je faktor kojim trebamo pomnožiti apsorbiranu dozu (D) kako bi saznali kolika je šteta nanesena ozračenim jedinkama bilo kojom vrstom ionizirajućeg zračenja. ''Q'' ovisi o linearnom prijenosu energije (LPE) pojedinih vrsta zraka, ''N'' - proizvod svih ostalih modifikacijskih čimbenika, za sada se uzima ''N'' = 1.

Povijesti radi, potrebno je spomenuti staru jedinicu za dozni ekvivalent. To je bio [[rem (jedinica)|rem]] (engl. ''Rentgen Equivalent for Men''). 1Sv = 100 rem ili rem je sto puta manja jedinica od Sv:

:<math>rem= rad \cdot RBE </math>

odnosno: ''rendgen equivalent for men = radiation absorbed dose X Relative Biological Effectiveness.''

Okvirno, male doze zračenja su do 0,2 Gy [[Gama-čestica|gama zračenja]]. Kada se radi o učincima malih doza ionizacijskog zračenja, nije dovoljno poznavati samo ''D'', nego treba znati o kojoj vrsti ionizacijskog zračenja se radi. Naime, učinci neće biti isti ako je ''D'' ista, a različito je ionizacijsko zračenje, jer je različit linearni prijenos energije, pa je različit ''Q''.<ref>[http://www.radiobiologija.vef.unizg.hr/skripta/RAD11-20.htm] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20121125114645/http://www.radiobiologija.vef.unizg.hr/skripta/RAD11-20.htm |date=25. studenoga 2012. }} "Jedinica radioaktivnosti", www.radiobiologija.vef.unizg.hr, 2011.</ref>

==Faktor kvalitete Q==
Ako neka čestica preda 3,5 M[[eV]] pri 1 [[metar|mikrometar]] prijeđenog puta, onda će njen faktor kvaliteta biti 1. Ako više energije predaje Q će biti veći i obrnuto:

:Q = 1 (LPE = 5,6 x 10-7 J/m)

==Pojednostavljeni izraz za ekvivalentnu dozu==
Danas je izraz za ekvivalentnu dozu pojednostavljen:

:<math>H = W_R \cdot D</math>

Težinski faktor (ponekad se naziva i faktor kvalitete) se određuje ovisno o vrsti [[radioaktivnost|radioaktivnog]] zračenja i energetskom području zračenja:

:<math>H_T = \sum_R W_R \cdot D_{T,R}\ </math>
gdje je:
:''HT'' - ekvivalentna doza apsorbirana nekim tkivom ''T''
:''DT,R'' - apsorbirana doza u tkivu ''T'' zbog vrste radijacije ''R''
:''WR'' - težinski faktor koji se određuje na osnovu sljedeće tablice

{| class="wikitable"
!colspan="2" | Vrsta radijacije i razina energije !! ''W''R''
|-
|colspan="2" | [[elektron]]i, [[mion]]i, [[foton]]i (sve razine energija)
| 1
|-
|colspan="2" | [[proton]]i i električni nabijeni [[pion]]i
| 2
|-
|colspan="2" | [[alfa-čestica|alfa-čestice]], [[nuklearna fisija|fisioni fragmenti]], teški [[ion]]i
| 20
|-
|rowspan="3" | [[neutron]]i (kao funkcija linijskog prijenosa energije ''L'' u k[[eV]]/μm)
| ''L'' < 10 || 1
|-
| 10 ≤ ''L'' ≤ 100 || 0,32·''L'' − 2.2
|-
| ''L'' > 100 || 300 / korijen(''L'')
|}

Tako bi na primjer apsorbirana doza od 1 [[grej|Gy]] zbog [[alfa-čestica]] bila jednaka kao ekvivalentna doza od 20 [[sivert|Sv]]. Najveća vrijednost se dobije 30 Sv, uslijed djelovanja neutrona s L = 100 keV/μm.

==Primjeri ekvivalentnih doza==

===Jednodnevne ekvivalentne doze===
Simptomi ekvivalentnih doza primljenih u jednom danu:<ref>[http://www.niehs.nih.gov/health/assets/docs_f_o/energy-good-bad.pdf] "Nuclear Energy: the Good, the Bad, and the Debatable", publisher=National Institutes of Health</ref>
* 0 do 0,25 Sv: nema simptoma;
* 0,25 do 1 Sv: neki ljudi osjete mučninu i gubitak apetita; nastaju ostećenja [[Koštana srž|koštane srži]], [[Limfni čvor|limfnih čvorova]] i [[Slezena|slezene]];
* 1 do 3 Sv: srednja do teška mučnina, gubitak apetita, [[Zaraza|zaraze]] (infekcije); teža ostećenja koštane srži, limfnih čvorova i slezene; oporavak nije siguran
* 3 do 6 Sv: teška mučnina, gubitak apetita, unutarnja krvarenja, zaraze (infekcije), [[proljev]]i, ljuštenje [[Koža|kože]], sterilnost i [[smrt]] ako se ne liječi;
* 6 do 10 Sv: svi gornji [[simptom]]i i dodatno ostećenje [[Središnji živčani sustav|središnjeg živčanog sustava]]; najvjerojatnija smrt;
* iznad 10 Sv: oduzetost ([[paraliza]]) i smrt

===Primjeri jednostrukih ekvivalentnih doza===
* [[zub]]na [[Radiologija|radiografija]]: 0,005 mSv <ref>"Computed Tomography — an Increasing Source of Radiation Exposure", 2007., Brenner David J., Hall Eric J., journal=New England Journal of Medicine</ref>
* prosječna ekvivaletna doza unutar 16 [[metar|km]] udaljenosti od [[Nesreća na otoku Tri milje|nesreće na otoku Tri milje]]: 0,08 mSv za vrijeme nesreće <ref>[http://www.ans.org/pi/resources/sptopics/tmi/whathappened.html] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110322030051/http://www.ans.org/pi/resources/sptopics/tmi/whathappened.html |date=22. ožujka 2011. }} 2011., "What Happened and What Didn't in the TMI-2 Accident", publisher=American Nuclear Society</ref>
* [[mamografija]] – jednostruko izlaganje (srednja ekvivalentna doza): 2 mSv <ref>[http://www.breastcancer.org/symptoms/testing/new_research/20100121b.jsp] "Radiation Benefit of Digital Mammogram Not Clear", publisher=Breastcancer.org</ref>
* mamografija – cjelokupno izlaganje (s promjenjivom ekvivalentnom dozom): 2 mSv
* [[računalna tomografija]] [[Mozak|mozga]] ili CT mozga: 0,8 do 5 mSv <ref>Van Unnik J.G., Broerse J.J., Geleijns J., Jansen J.T., Zoetelief J., Zweers D.: "Survey of CT techniques and absorbed dose in various Dutch hospitals", journal=The British journal of radiology, 1997.</ref>
* računalna tomografija [[Prsni koš|prsnog koša]] ili CT prsnog koša: 6 do 18 mSv
* [[Rendgenske zrake|rendgensko]] proučavanje [[Ljudska probava|probavnih organa]]: 14 mSv
* preporuka Međunarodnog povjereništva za radiološku zaštitu ([[Engleski jezik|engl]]. ''International Commission on Radiological Protection'') kao granica za dobrovoljno sudjelovanje u [[Nuklearna nesreća|nuklearnim nesrećama]]: 500 mSv <ref>International Commission on Radiological Protection: "1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection - ICRP Publication 60", 1991.</ref>
* preporuka Međunarodnog povjereništva za radiološku zaštitu (engl. ''International Commission on Radiological Protection'') kao granica prilikom spašavanja preživjelih i teško nastradalih: 1000 mSv = 1 Sv

===Jednosatna ekvivalentna doza===
Primjeri ekvivalentnih doza primljenih u jednom satu:
* prosječna pojedinačna ekvivalentna doza zbog '''pozadinskog zračenja''': 0,23 μSv/h (0,00023mSv/h);
* ekvivalentna doza na dan 25. svibnja 2011., za vrijeme nesreće na [[Nuklearna elektrana Fukushima 1|nuklearnoj elektrani Fukushima I]]: 1,6 μSv/h (14 mSv/godinu); te isti dan u [[Tokio|Tokiju]]: 0,062 μSv/h (0,54 mSv/godinu)
* najveća zabilježena ekvivalentna doza za vrijeme [[nesreće u nuklearnoj elektrani Fukushima I]]: 266 Sv/h (u okruženju [[nuklearni reaktor|nuklearnog reaktora]] I na dan 3. srpnja 2011.) <ref>[http://atmc.jp/plant/rad/?n=1] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110408070037/http://atmc.jp/plant/rad/?n=1 |date=8. travnja 2011. }} "State of the reactor, Fukushima No. 1 nuclear power plant, Mar 15, 2011 (Tuesday) - 03 July 2011 (Sun)]", [http://atmc.jp/plant atmc.jp/plant].</ref>
* najveća zabilježena ekvivalentna doza u [[Finska|Finskoj]] za vrijeme [[Černobilska katastrofa|Černobilske nesreće]]: 5 µSv/h <ref>[http://www.stuk.fi/sateilyvaara/en_GB/esim_annos/] www.stuk.fi</ref>
* mjerenja nakon nesreće na nuklearnoj elektrani Fukushima I: veća od 10 Sv/h (unutar [[Ventilator|ventilacionog]] otvora između nuklearnog reaktora I i II ([[mjerni instrument]] je mogao mjeriti samo do 10 Sv/h !) <ref>[http://www.abc.net.au/news/2011-08-02/radiation-levels-spike-at-fukushima-nuclear-power/2820930?section=world] www.abc.net.au</ref><ref>[http://www.heraldsun.com.au/news/breaking-news/record-high-radiation-at-japan-nuke-plant/story-e6frf7jx-1226106280508] www.heraldsun.com.au</ref>

===Godišnja ekvivalentna doza===
Primjeri ekvivalentnih doza primljenih u jednoj godini:
* najveća dozvoljena ekvivalentna doza za javnost stvorena bilo kakvom ljudskom aktivnošću: 1 mSv/godinu <ref>[http://www.iaea.org/Publications/Booklets/Radiation/radsafe.html] "Radiation and Safety", publisher=International Atomic Energy Agency, 2011.</ref>
* ekvivalentna doza za stanovanje u blizini [[nuklearna elektrana|nuklearnih elektrana]]: 0,0001–0,01 mSv/godinu <ref>[http://www.epa.gov/rpdweb00/docs/402-k-07-006.pdf] "Radiation Risks and Realities", publisher=EPA</ref><ref>[http://www.pbs.org/wgbh/pages/frontline/shows/reaction/interact/facts.html] "Everyday exposures to radiation", publisher=PBS</ref>
* ekvivalentna doza za stanovanje u blizini [[Termoelektrane|termoelektrana]] na [[ugljen]]: 0,0003 mSv/godinu
* ekvivalentna doza kod [[Spavanje|spavanja]] (8 sati) u blizini druge osobe: 0,02 mSv/godinu
* ekvivalentna doza zbog [[Kozmičke zrake|kozmičkog zračenja]] (iz [[Zemljina atmosfera|atmosfere]]) na [[Razina mora|razini mora]]: 0,24 mSv/godinu
* ekvivalentna doza zbog kozmičkog zračenja (s površine [[Zemlja|Zemlje]]): 0,28 mSv/godinu
* ekvivalentna doza zbog prirodne radioaktivnosti ([[kalij]]-40, [[ugljik-14]]) [[Tijelo (biologija)|ljudskog tijela]]: 0,40 mSv/godinu
* ekvivalentna doza u blizini zgrade [[Kongres Sjedinjenih Američkih Država|Kongresa SAD-a]] ([[granit]]): 0,85 mSv/godinu <ref>[http://www.lrb.usace.army.mil/fusrap/docs/fusrap-fs-radfusrap.pdf] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120219044824/http://www.lrb.usace.army.mil/fusrap/docs/fusrap-fs-radfusrap.pdf |date=19. veljače 2012. }} "Radiation at FUSRAP Sites"</ref>
* prosječna pojedinačna ekvivalentna doza zbog pozadinskog zračenja: 2 mSv/godinu (1,5 mSv/godinu u [[Australija|Australiji]], 3 mSv/godinu u [[SAD]] i [[Zagreb]] 1,14 mSv/godina)
* ekvivalentna doza zbog atmosferskog utjecaja (uglavnom [[radon]]): 2 mSv/godinu <ref>[http://www.bbc.co.uk/news/health-12722435] "Radiation fears after Japan blast", publisher=BBC, 2011.</ref>
* ukupna ekvivalentna doza u [[SAD]]: 6,2 mSv/godinu <ref>[http://www.uihealthcare.com/topics/medicaldepartments/cancercenter/prevention/preventionradiation.html] "Radiation Exposure: The Facts vs. Fiction", publisher= University of Iowa Hospitals & Clinics</ref>
* let [[zrakoplov]]om na liniji [[New York]]-[[Tokio]] (za posadu): 9 mSv/godinu
* trenutna prosječna ekvivalentna doza za [[radnik]]e u nuklearnim elektranama: 20 mSv/godinu
* prosječna ekvivalentna doza zbog pozadinskog zračenja u nekim dijelovima [[Iran]]a, [[Indija|Indije]] i [[Europa|Europe]]: 50 mSv/godinu
* ekvivalentna doza zbog [[Pušenje|pušenja]] 30 [[cigareta]] na dan: 60 do 160 mSv/godinu <ref>[http://www.ors.od.nih.gov/sr/drs/training/GRS/Pages/sectionf.aspx] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130613131654/http://www.ors.od.nih.gov/sr/drs/training/GRS/Pages/sectionf.aspx |date=13. lipnja 2013. }} www.ors.od.nih.gov</ref>
* prosječna ekvivalentna doza u gradu [[Ramsar]]u ([[Iran]]): 260 mSv/godinu.

===Neki primjeri ekvivalentne doze===
* mjerilo za iseljenje iz opasnog područja nakon Černobilske nesreće: 350 mSv/ljudskom život;
* trenutna prosječna ekvivalentna doza za radnike u nuklearnim elektranama je 20 mSv/godinu, u prosjeku za 5 godina, ali najveća dopuštena ekvivalentna doza je 50 mSv u jednoj godini;<ref>[http://www.world-nuclear.org/info/inf05.html] "Nuclear Radiation and Health Effects, 2010., [http://www.world-nuclear.org World nuclear Association].</ref>
* granična ekvivalentna doza u blizini [[rudnik]]a [[uranij]]a i nuklearnih elektrana je obično 1 mSv/godinu;
* granična ekvivalentna doza za radnike za vrijeme nesreće u nuklearnoj elektrani Fukushima I: 250 mSv <ref>[http://www.nytimes.com/2011/03/16/world/asia/16workers.html] "Last Defense at Troubled Reactors: 50 Japanese Workers", publisher=The New York Times, Keith Bradsher, Hiroko Tabuchi, 2011.</ref>

== Izvori ==
{{izvori|3}}

[[Kategorija:Nuklearna fizika]]

Ekvivalentna doza - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica