Expunere la radiații ionizante

Expunerea la radiații ionizante
Simbol	R
Unitate SI	C/kg
Alte unități	röntgen
În unități SI fundamentale	A⋅s/kg
Dimensiune SI	\mathsf{M}^{-1} \mathsf{T} \mathsf{I}

Expunerea la radiații ionizante este o măsură a ionizării aerului datorată radiațiilor ionizante a fotonilor, adică radiații gamma și X^[1] și se definește ca sarcina electrică eliberată de o astfel de radiație într-un volum specific de aer împărțităă la masa aerului respectiv.

Unitatea de expunere SI este coulombul pe kilogram (C/kg), care a înlocuit în mare măsură röntgenul (R).^[2] Un röntgen este egal cu 6996257999999999999♠0.000258 C/kg; o expunere de un coulomb pe kilogram este echivalentă cu 3876 röntgeni.

Ca măsură a detrimentului cauzat de expunerea la radiații, expunerea a fost înlocuită de conceptul de doză absorbită, care ia în considerare caracteristica de absorbție a materialului țintă.

Conversia între expunere și doza absorbită

Doza absorbită reprezintă mărimea medie a energiei radiației ionizante transmisă unității de masă. Pentru un câmp de radiații dat, doza absorbită va depinde de tipul de materie care absoarbe radiația. De exemplu, pentru o expunere de 1 röntgen de radiații gama cu o energie de 1 MeV, doza în aer va fi de 0,877 rad, doza în apă va fi 0,975 rad, doza în siliciu va fi 0,877 rad și doza în țesutul uman mediu va fi de 1 rad. Există tabele care prezintă conversia dintre expunere și dozei pentru aceste patru materiale, pentru radiații gama de diferite energii.^[3]

Constante pentru debitul de expunere

Câmpul cu radiații gama poate fi caracterizat de debitul de expunere (exprimat în röntgen pe oră). Pentru o sursă punctuală, debitul de expunere va fi liniar proporțional cu activitatea sursei și invers proporțională cu pătratul distanței ^[4]

F = Γ × α / r ²

unde F este debitul de expunere, r este distanța, α este activitatea sursei și Γ este constanta debitului de expunere, care depinde de radionuclidul utilizat ca sursă de iradiere gama.

Mai jos este un tabel al constantelor debitului de expunere pentru diferiți radionuclizii, exprimate în röntgen pe oră pentru o anumită activitate (în milicurie) la o distanță exprimată în centimetri.^[5]

Constantele debitului de expunere pentru diverși radionuclizi (R•cm²)/(h•mCi)
radionuclide	Rata de expunere constantă
cobalt-60	12,838
molibden-99	1,03
technețiu-99m (6 ore)	0,720
argint-110m (250 de zile)	14,9
cesiu-137	3,400
radiu-226	8,25

Referințe

N. J. Carron, An Introduction to the Passage of Energetic Particles through Matter, 2007, Taylor and Francis Group
Glenn F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, fourth edition, 2010, John Wiley and Sons, Inc.
Andrew Holmes-Siedle and Len Adams, Handbook of Radiation Effects, second edition, 2002, Oxford University Press

Note

^ Knoll, p. 56
^ Holmes-Siedle and Adams, p. 4
^ Carron, p. 141
^ Knoll, p. 57
^ Stanford University Environmental Health and Safety, radionuclide safety data sheets

[1] Knoll, p. 56

[2] Holmes-Siedle and Adams, p. 4

[3] Carron, p. 141

[4] Knoll, p. 57

[5] Stanford University Environmental Health and Safety, radionuclide safety data sheets

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]