등가 선량

Equivalent dose
등가 용량
공통 기호
H
SI 단위시버트
기타 유닛
뢴트겐 당량자
SI 기준 단위jkg−1

등가선량은 인체에 미치는 낮은 수준의 이온화 방사선의 확률적 건강 영향을 나타내는 선량량 H로, 방사선 유발 암과 유전적 손상의 확률을 나타낸다.물리적 흡수 선량에서 도출되지만 방사선 유형과 에너지에 따라 달라지는 방사선의 생물학적 효과도 고려한다.SI 단위계에서 측정 단위는 시버트(Sv)입니다.

어플

방사선 방호 및 선량측정에 사용되는 외부 선량량

확률적 건강 위험을 고려할 수 있도록 물리적 양 흡수 선량을 방사선 유형에 따라 달라지는 등가 선량으로 변환하는 계산이 수행된다.방사선방호 및 선량측정 평가의 적용을 위해 국제방사선방호위원회(ICRP)와 국제방사선단위측정위원회(ICRU)는 흡수선량의 등가선량을 계산하는 방법에 대한 권고사항과 데이터를 발표했다.

등가 선량은 ICRP에 의해 "한계량"으로 지정된다. 즉, "확률적 건강 영향의 발생이 허용 불가능한 수준 이하로 유지되고 조직 반응이 [1][2][3]방지되도록" 피폭 한계를 명시한다.이는 등가 선량을 실질적으로 측정할 수 없기 때문에 계산된 값이며, 계산의 목적은 관찰된 건강 [4]영향과의 비교를 위해 등가 선량 값을 생성하는 것이다.

계산

SI 외부 "보호" 선량량의 관계

등가선량T H는 신체조직 또는 장기 T에 축적된 평균 흡수선량에 방사선 R의 종류와 에너지에 의존하는 방사선 가중인자R W를 곱하여 산출한다.

방사선 가중인자는 방사선의 상대적 생물학적 효과를 나타내며, 다양한 유형의 방사선과 에너지의 생물학적 영향을 고려하여 흡수선량을 수정한다.

ICRP는 첨부 [5]표에 나와 있는 상대적 생물학적 효과에 따라 특정 방사선 유형에 방사선 가중인자를 할당했다.

흡수 선량의 등가 선량 계산

어디에

H는T 조직 T에 흡수된 시버트(Sv) 단위의 등가선량이다.
D는T,R 방사선 유형 R에 의한 조직 T의 회색(Gy) 단위의 흡수 선량이다.
W는R 규정에 의해 정의된 방사선 가중인자다.

따라서 예를 들어 알파 입자에 의한 흡수 선량이 1 Gy이면 20 Sv의 등가 선량이 되며, 등가 방사선량은 가중 계수 1이 주어진 감마선의 흡수 선량과 동일한 생물학적 영향을 미치는 것으로 추정된다.

방사선 유형과 에너지의 혼합에 대한 등가 선량을 구하기 위해 모든 유형의 방사선 에너지 [6]선량에 대해 합계를 구한다.여기에는 다양한 방사선 유형의 다양한 생물학적 영향의 기여가 고려된다.

방사선 가중인자R W(구 Q인자)
상대적 생물학적 효과를 나타내기 위해 사용되는
ICRP 보고서[6] 103에 따르면
방사능 에너지 WR(구 Q)
엑스레이, 감마선,
베타 입자, 뮤온		 01
중성자 1 MeV 미만 2.5 + 18.2·e−[ln(E)]²/6
1 ~ 50 MeV 5.0 + 17.0·e−[ln(2·E)]²/6
> 50 MeV 2.5 + 3.25 · e−[ln(0.04·E)]²/6
양성자, 하전 파이온 02
알파 입자, 핵분열
 생성물, 중핵		 20

역사

등가선량의 개념은 1950년대에 [7]개발되었다.1990년 권고에서 ICRP는 일부 방사선 방호 수량의 정의를 개정하고 수정된 [8]수량에 대한 새로운 이름을 제공했다.일부 규제기관, 특히 국제측량위원회(CIPM)와 미국 원자력규제위원회는 기본적인 계산이 [9]변경되었음에도 불구하고 품질인자와 선량 등가물에 대한 오래된 용어를 계속 사용한다.

장래의 사용

2015년 10월에 열린 제3회 방사능 방호 체계에 관한 ICRP 국제 심포지엄에서 ICRP 태스크 그룹 79는 "위험 관련 방사선 방호량으로서의 유효 선량 사용"에 대해 보고했다.

여기에는 별도의 보호량으로서 등가선량의 사용을 중단하자는 제안이 포함되었다.이를 통해 등가 선량, 유효 선량 및 선량 등가 간의 혼동을 방지하고, Gy 흡수 선량을 눈 렌즈, 피부,[10] 손발에 대한 결정론적 영향을 제한하기 위한 보다 적절한 양으로 사용할 수 있다.

이러한 제안서는 다음 단계를 거쳐야 합니다.

  • ICRP 위원회 내의 논의
  • 태스크 그룹별 보고서 수정
  • 위원회 및 본위원회의 재의
  • 퍼블릭 컨설팅

단위

등가선량에 대한 SI 측정 단위는 [11]시버트이며 kg당 1줄로 정의된다.미국에서는 0.01 시버트에 해당하는 뢴트겐 등가 남성(rem)이 여전히 일반적으로 사용되고 있지만, 규제 기관과 자문 기관은 [12]시버트로의 전환을 장려하고 있다.

관련 수량

등가 선량 계산의 제한

등가선량T H는 전신에 균일하게 침투하는 외부 방사선장으로 인한 확률적 건강 위험 평가에 사용된다.그러나 필드를 신체의 일부에만 적용하거나 신체에 대한 전반적인 확률적 건강 위험을 측정하기 위해 균일하지 않은 경우에는 추가 보정이 필요하다.이를 가능하게 하기 위해서는 방사선에 대한 다른 장기 및 조직의 다양한 민감도를 고려하기 위해 유효 선량이라고 불리는 추가 선량량을 사용해야 한다.

예탁 용량과의 관계

외부 방사선의 확률적 영향에 대해 등가 선량이 사용되는 반면 내부 또는 예탁 선량에 대해서도 유사한 접근방식이 사용된다.ICRP는 흡입되거나 섭취된 방사성 물질의 영향을 측정하는 데 사용되는 개별 예탁 선량에 대한 등가 선량량을 정의한다.내부 선원의 예탁 선량은 외부 선원의 전신에 균일하게 적용되는 동일한 양의 등가 선량과 동일한 유효 위험을 나타낸다.

예탁 등가선량 H(t)는 기준인이 방사성 물질을 체내에 섭취한 후 개인이 받는 특정 조직이나 장기의 등가 선량률의 시간 적분이다. 여기서 s는 [13]년 단위의 통합 시간이다.이는 특히 외부 등가선량과 유사한 방식으로 특정 조직이나 장기의 선량을 의미한다.

ICRP는 "인체에 통합된 방사성핵종은 신체 반감기와 신체 내 생물학적 보유에 의해 결정된 기간에 걸쳐 조직에 방사선을 조사한다.따라서 섭취 후 몇 개월 또는 몇 년 동안 신체 조직에 선량을 발생시킬 수 있다.방사성핵종에 대한 피폭과 장기간에 걸친 방사선량 축적을 규제할 필요성이 커밋 선량량의 정의로 이어졌다."[14]

등가 선량 V 용량 등가

등가선량과 등가선량 사이에는 혼동이 없다.역시 같은 개념입니다.비록 국제 도량형 위원회 정의는 ICRU의 선형 에너지 전달 기능은 생물학적 효과 산정에도 반영되는 서술하면, 그 ICRP 1990년[15]엔 훨씬 복잡한 컴퓨터 모델들에서 구절 선량하지 못한 것으로 구분된다 계산되"보호"선량 양과 이와 상응한 효과적인 선량이라는 개발 e.나타나기그들의 이름으로 발렌타인.

1990년 이전, ICRP는 "선량 등가"라는 용어를 사용하여 품질 인자가 선형 에너지 전달(LET)의 함수인 지점에서 품질 인자에 곱한 흡수 선량을 의미했다.현재 ICRP의 "등가 선량" 정의는 장기나 조직에 대한 평균 선량을 나타내며, 품질 인자 대신 방사선 가중인자를 사용한다.

선량 등가라는 문구는 계산을 위해 Q를 사용하는 경우에만 사용되며, ICRU와 ICRP에 의해 다음과 같이 정의된다.

  • 주위 선량 당량
  • 지향성 선량 당량
  • 개인 선량 당량

미국에서는 ICRP [16]수량 시스템의 일부가 아닌 다르게 명명된 선량량이 추가로 있다.

오래된 요인의 사용

중성자에 대한 방사선 가중인자는 시간이 지남에 따라 개정되었으며, 미국 NRC와 ICRP에 따라 다르다.

국제측량위원회(CIPM)와 미국 원자력규제위원회는 품질인자와 선량 등가물에 대한 오래된 용어를 계속 사용한다.NRC 품질 인자는 선형 에너지 전달과 독립적이지만, ICRP 방사선 [9]가중인자와 항상 동일하지는 않다.선량 당량에 대한 NRC의 정의는 "해당 위치에서 조직, 품질 인자 및 기타 필요한 모든 수정 인자의 흡수 선량의 산물"이다.그러나 유효 선량 당량의 정의에서 "다른 모든 필요한 수정 인자"가 조직 가중 [17]인자를 제외한다는 것은 명백하다.중성자에 대한 방사선 가중인자도 미국 NRC와 ICRP 사이에 다르다. 첨부 도표를 참조한다.

선량 측정 보고서

외부 전신 피폭에 의한 누적 등가 선량은 통상 정기적인 선량측정 보고서에서 원자력 종사자에게 보고된다.

미국에서는 일반적으로 다음과 같은 세 가지 동등한 선량이 보고된다.

  • 딥 선량 당량(DDE)
  • 얕은 선량 당량(SDE)
  • 눈의 선량 당량

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ ICRP 간행물 103, 112항
  2. ^ ICRP 간행물 103, 단락 B50
  3. ^ 1991년 국제방사선방호위원회(ICRP)[7]는 방사선방호목적의 1차 제한량 지정을 포함한 선량 제한의 개정 시스템을 권고했다.이러한 보호 수량은 본질적으로 측정할 수 없다." - IAEA 안전 보고서 16
  4. ^ ICRP 간행물 103, 문단 B64
  5. ^ ICRP 간행물 103, 용어집
  6. ^ a b "The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection". Annals of the ICRP. ICRP publication 103. 37 (2–4). 2007. ISBN 978-0-7020-3048-2. Archived from the original on 16 November 2012. Retrieved 17 May 2012.
  7. ^ Clarke, R.H.; J. Valentin (2009). "The History of ICRP and the Evolution of its Policies" (PDF). Annals of the ICRP. ICRP Publication 109. 39 (1): 75–110. doi:10.1016/j.icrp.2009.07.009. Retrieved 12 May 2012.
  8. ^ "1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection". Annals of the ICRP. ICRP publication 60. 21 (1–3). 1991. ISBN 978-0-08-041144-6. Retrieved 17 May 2012.
  9. ^ a b 10 CFR 20.1004. US Nuclear Regulatory Commission. 2009.
  10. ^ "유효량의 사용", 존 해리슨.2015년 10월 제3회 방사선방호시스템 국제심포지엄 서울.[1]
  11. ^ International Bureau of Weights and Measures (2019-05-20), SI Brochure: The International System of Units (SI) (PDF) (9th ed.), ISBN 978-92-822-2272-0{{citation}}: CS1 maint :url-status (링크)
  12. ^ Nuclear Regulatory Commission. "NRC Regulations: §34.3 Definitions". United States Government. Retrieved 2007-03-14.
  13. ^ ICRP 간행물 103 - 용어집.
  14. ^ ICRP 간행물 103 제140항
  15. ^ ICRP 간행물 60은 1991년에 간행되었다.
  16. ^ - "혼돈스러운 방사선량 측정의 세계" 웨이백 머신에 2016-12-21 아카이브 - M.A. 보이드, 미국 환경보호청 2009.미국과 ICRP 선량측정 시스템 사이의 시간적 차이에 대한 설명.
  17. ^ 10 CFR 20.1003. US Nuclear Regulatory Commission. 2009.

외부 링크

  • 선량 당량 - 유럽 원자력 협회 용어집
  • [2] - "방사선량 측정의 혼란스러운 세계" - 미국 환경보호청 M.A. 보이드.미국과 ICRP 선량측정 시스템 사이의 시간적 차이에 대한 설명.