회색(단위)

Gray (unit)
회색
단위계SI 유도 단위
단위이온화 방사선의 흡수 선량
기호.끝무렵
의 이름을 따서 명명됨루이스 해럴드 그레이
변환
1 Gy in......와 같다
SI 베이스 유닛 메모리2−2
질량에 의해 흡수되는 에너지 jkg−1
CGS 유닛(SI 이외) 100라드

회색(기호: Gy)은 국제 단위계(SI)에서 이온화 방사선량의 파생 단위이다.이것은 [1]물질의 kg당 1줄의 방사선 에너지를 흡수하는 것으로 정의된다.

조사 대상 물질의 단위 질량에서 이온화 방사선에 의해 축적된 에너지를 측정하는 방사선량 흡수선량의 단위로 사용되며, 방사선 치료, 식품 조사 및 방사선 멸균과 같은 애플리케이션에서 이온화 방사선의 전달 선량을 측정하고 예상되는 급성 효과를 예측하는 데 사용된다.방사선 방호장치에서 급성 방사선 증후군으로 분류된다.또한 흡수선량의 낮은 수준의 측정치로서 방사선 방호 단위인 시버트(sivert)를 계산하기 위한 기초가 된다. 시버트(sivert)는 인체에 대한 낮은 수준의 이온화 방사선의 건강 영향의 측정치이다.

회색은 방사선량 측정학에서도 방사선량 커마 단위로 사용된다. 단위 질량당 물질의 샘플에서 무충전 이온화[a] 방사선에 의해 방출되는 모든 하전 입자의 초기 운동 에너지의 합으로 정의된다.회색은 이온화 방사선 측정의 중요한 단위이며, X선과 라듐 방사선의 측정과 살아있는 [2]조직에 미치는 영향의 선구자인 영국의 물리학자 루이스 해롤드 그레이의 이름을 따왔다.

회색은 1975년 국제 단위계의 일부로 채택되었다.회색에 대응하는 CGS 단위는 rad(0.01 Gy에 상당)로, 미국 국립표준기술원(National Institute of Standards and Technology)[3]의 스타일 가이드에는 "강력하게 권장되지 않음"이지만 미국에서는 일반적으로 사용됩니다.

적용들

방사선 방호 및 선량측정에 사용되는 외부 선량량

회색에는 선량 측정에 적용되는 여러 필드가 있습니다.

방사생물학

조직의 흡수선량 측정은 방사선이 대상 조직에 축적하는 에너지의 양을 측정하는 것이므로 방사선 생물학 및 방사선 치료에서 기본적으로 중요하다.흡수 선량의 측정은 산란과 흡수로 인한 복잡한 문제이며, 이러한 측정에 많은 전문 선량계를 사용할 수 있으며 1-D, 2-D [4][5][6]및 3-D의 적용을 포함할 수 있다.

방사선 치료는 암의 종류와 단계에 따라 방사선량이 달라집니다.완치의 경우, 고형 상피 종양의 일반적인 선량은 60 - 80 Gy이며, 림프종은 20 - 40 Gy로 치료된다.예방(보조) 선량은 일반적으로 (유방암, 두부암 및 목암의 경우) 1.8-2 Gy 분율에서 약 45–60 Gy이다.

복부 X선의 평균 방사선량은 0.7밀리시버트(0.0007Sv), 복부 CT 스캔의 평균 방사선량은 8mSv, 골반 CT 스캔의 평균 방사선량은 6mGy,[7] 복부와 골반의 선택적 CT 스캔의 평균 방사선량은 14mGy이다.

방사선 방호

ICRU/ICRP 계산 보호 선량 양 및 단위와의 관계

흡수 선량은 또한 낮은 수준의 방사선의 확률적 건강 위험을 계산하기 위한 출발점이기 때문에 방사선 방호에도 중요한 역할을 한다. 이는 암 유도 및 유전적 [8]손상의 확률로 정의된다.회색은 방사선의 총 흡수 에너지를 측정하지만 확률적 손상의 확률은 방사선의 유형과 에너지 및 관련된 조직의 유형에 따라 달라진다.이 확률은 회색과 치수가 동일한 시버트(Sv) 당량 선량과 관련이 있다.이는 등가선량과 유효선량에 대한 기사에 기술된 가중 인자에 의한 회색과 관련이 있다.

국제 가중치 및 측정 위원회(International Committee for Weights and Measurements)는 다음과 같이 명시하고 있다. "흡수 선량 D와 선량 당량 H 사이에 혼동의 위험을 피하기 위해 각 단위에 대한 특별한 이름을 사용해야 한다. 즉, 흡수 선량 D의 단위에 대해 킬로그램 당 줄(j) 대신 회색이라는 이름을 사용해야 하며, j 대신 sivert라는 이름을 사용해야 한다.용량 등가 [9]H의 단위에 대한 kg당 oules."

첨부된 다이어그램은 계산 기법에 의해 흡수 선량(회색 단위)을 처음 구하는 방법을 보여주고, 이 값에서 등가 선량을 도출한다.X선과 감마선의 경우 회색은 시버트로 표현될 때 수치적으로 동일하지만 알파 입자의 경우 회색 1개가 20시버트에 해당하며 이에 따라 방사선 가중인자가 적용된다.

방사능 중독

방사선 중독:회색은 일반적으로 높은 수준의 이온화 방사선에 대한 급성 피폭에서 받은 선량의 "조직 효과"로 알려진 것의 심각성을 표현하기 위해 사용된다.이러한 영향은 손상을 일으킬 가능성이 있는 낮은 수준의 방사선의 불확실한 영향과는 달리 발생할 것이 확실하다.5 그레이 이상의 고에너지 방사선에 전신 급성 피폭되면 일반적으로 14일 이내에 사망에 이르게 된다.LD는1 2.5 Gy, LD는50 5 Gy, LD는99 8 [10]Gy입니다.LD50 선량은 75kg 성인의 경우 375줄에 해당한다.

물질 중 흡수 선량

회색은 방사선 경화, 식품 조사 및 전자 조사와 같은 과정을 위한 비조직 물질의 흡수 선량률을 측정하는 데 사용된다.흡수 선량 값을 측정하고 제어하는 것은 이러한 프로세스의 올바른 작동을 보장하는 데 필수적입니다.

케르마

Kerma(단위 질량당 방출되는 운동 에너지)는 방사선 도량형에서 조사로 인한 이온화 에너지의 측정값으로 사용되며 회색으로 표시된다.중요한 것은 부분적으로 이온화 에너지가 설명되지 않기 때문에 Kerma 선량은 관련된 방사선 에너지에 따라 흡수 선량과 다르다.낮은 에너지에서는 거의 동일하지만, 높은 에너지에서는 흡수 용량보다 훨씬 높은 커마(Kerma)가 있다. 왜냐하면 일부 에너지가 브렘스스트랄룽(X선) 또는 빠르게 움직이는 전자의 형태로 흡수 부피에서 빠져나가기 때문이다.

Kerma는 공기에 적용될 때 기존의 방사선 피폭 단위와 동일하지만, 이 두 단위의 정의에는 차이가 있다.회색은 대상 물질과 독립적으로 정의되지만, 방사선은 건조 공기의 이온화 효과에 의해 구체적으로 정의되었으며, 이는 다른 매체에 대한 영향을 나타내지 않았다.

흡수 선량 개념과 회색 개발

1896년 초기 Crookes 튜브 X-Ray 장치를 사용.한 남자는 튜브 배출을 최적화하기 위해 형광 투시경으로 손을 보고 있고, 다른 한 남자는 튜브에 머리를 가까이 대고 있습니다.어떤 예방책도 취해지지 않고 있다.
1936년 세인트루이스에 세워진 국제 엑스레이와 라듐 순교자 기념비.함부르크에 있는 게오르그 병원, 359명의 초기 방사선과 근무자를 기리는 병원.

빌헬름 뢴트겐은 1895년 11월 8일 X선을 처음 발견했고, X선의 사용은 의학 진단, 특히 부러진 뼈와 내장된 이물질로 매우 빠르게 확산되었다. 이 물질들은 이전의 기술보다 혁명적인 발전이었다.

X선의 광범위한 사용과 이온화 방사선의 위험의 인식 증가로 인해 방사선 강도에 대한 측정 표준이 필요하게 되었고 다양한 국가가 자체 개발되었지만 다른 정의와 방법을 사용했다.결국 국제 표준화를 촉진하기 위해 1925년 런던에서 열린 제1차 국제방사선학회의(ICR)는 측정 단위를 고려할 별도의 기구를 제안했다.이는 국제방사선단위측정위원회(ICRU)[b]라고 불리며 1928년 스톡홀름에서 열린 제2차 ICR에서 Manne Siegbahn의 [11][12][c]의장직으로 출범했다.

X선의 강도를 측정하는 가장 초기 기술 중 하나는 공기가 채워진 이온 챔버를 사용하여 공기 중의 이온화 효과를 측정하는 것이었습니다.첫 번째 ICRU에서 X선 선량 한 단위를 0°C에서 1입방센티미터의 건조한 공기와 1개의 표준 압력 분위기에서 1 esu의 전하량을 생성하는 X선 양으로 정의해야 한다고 제안했다.이 방사선 피폭 단위는 5년 전에 사망한 빌헬름 뢴트겐을 기리기 위해 뢴트겐으로 명명되었다.1937년 ICRU 회의에서 이 정의는 감마선에 [13]적용되도록 확장되었다.이 접근방식은 표준화의 큰 진전이었지만 인체 조직을 포함한 다양한 유형의 물질에서 방사선의 흡수, 그에 따른 이온화 효과를 직접 측정할 수 없다는 단점이 있었고, 특정 상황에서 X선의 영향만을 측정했다. 건조한 공기에서의 이온화 효과를 클릭합니다.[14]

1940년, 윌리엄 발렌타인 메이어드, 방사선 생물학자인 존 리드와 함께 중성자 손상의 인체 조직에 미치는 영향을 연구해 온 루이스 해롤드 그레이는 "그램 로엔트겐"(기호: gr)이라고 불리는 새로운 측정 단위를 제안하고 "인상인을 생성하는 중성자 방사선의 양"으로 정의했다는 논문을 발표했다.단위 부피의 에너지 t는 물의 단위 부피에서 생성되는 에너지의 1회 방사선량 증가량과 같다."[15]이 단위는 공기 중 88erg에 상당하는 것으로 밝혀졌으며, 이후 알려지게 된 흡수 선량은 방사선 피폭이나 방사선 강도의 표현뿐만 아니라 방사선 조사 물질과의 상호작용에 의존하게 되었다.1953년 ICRU는 흡수된 방사선의 새로운 측정단위로 100erg/g에 해당하는 rad를 권고했다.rad는 일관성 있는 CGS [13]단위로 표현되었다.

1950년대 후반, CGPM은 국제 단위계(SI)[16]의 개발에 임하기 위해 ICRU를 다른 과학 기구에 초대했다.CCU는 흡수된 방사선의 SI 단위를 흡수성 물질의 단위 질량 당 하전 입자가 재흡수되어 축적된 에너지로 정의하기로 결정했다. 이는 방사선이 정의된 방식이지만, MKS 단위에서는 kg당 줄과 동일할 것이다.이는 1975년 제15차 CGPM에 의해 확인되었고, 1965년에 사망한 루이스 해롤드 그레이를 기리기 위해 "그레이"로 명명되었다.따라서 회색은 100 rad와 같았다.특히, 센티그레이(수적으로 방사선과 동일)는 방사선 치료에서 절대 흡수 선량을 설명하는 데 여전히 널리 사용된다.

일의 반세기 이상의 전리 방사선의 특성을 이해하고 일관성 있는 radiati의 창조의 회색의 15일반 회의에 전리 방사선, 특정 에너지 흡수의 흡수의 측정 단위를, 그리고 kerma의 1975[17]에 조치에 의해 채택한 것은 절정을 이루었다.q에uantity와 단위.

방사선 관련량

한 지점에서 방사능과 검출된 이온화 방사선의 관계를 보여주는 그래픽입니다.

다음 표는 SI 단위 및 비 SI 단위로 방사선량을 보여줍니다.

이온화 방사선 관련 수량 보기 talk토크 edit편집
양 구성 단위 기호. 파생 연도 SI 당량
액티비티(A) 베크렐 Bq s−1. 1974 SI 단위
퀴리 사 3.7 × 10초10−1 1953 3.7×1010 Bq
러더포드 Rd 10초6−1 1946 1,000,000 Bq
노출(X) 킬로그램당 쿨롱 C/kg 공기량 Cµkg−1 1974 SI 단위
동작하지 않다 R esu / 0.001293g의 공기 1928 2.58 × 10−4 C/kg
흡수 선량(D) 잿빛 끝무렵 jkg−1 1974 SI 단위
그램당 에르고 erg/g 에르고그−1 1950 1.0 × 10−4 Gy
rad rad 100 erg−1 1953 0.010 Gy
등가 선량(H) 시버트 Sv Jkg−1×WR 1977 SI 단위
뢴트겐 당량자 기억하다 100 erg−1 x WR 1971 0.010 Sv
유효 선량(E) 시버트 Sv Jkgkg−1×WR×WT 1977 SI 단위
뢴트겐 당량자 기억하다 100 erg−1 × WR × WT 1971 0.010 Sv

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ 즉, 광자 및 중성자와 같은 간접 이온화 방사선
  2. ^ 원래 국제 X선 단위 위원회로 알려져 있습니다.
  3. ^ 주최국은 초기 ICRU 회의의 의장을 지명했다.

레퍼런스

  1. ^ "The International System of Units (SI)" (PDF). Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). Retrieved 2010-01-31.
  2. ^ "Rays instead of scalpels". LH Gray Memorial Trust. 2002. Retrieved 2012-05-15.
  3. ^ "NIST Guide to SI Units – Units temporarily accepted for use with the SI". Nist. National Institute of Standards and Technology. 2 July 2009.
  4. ^ Seco J, Clasie B, Partridge M (2014). "Review on the characteristics of radiation detectors for dosimetry and imaging". Phys Med Biol. 59 (20): R303–47. Bibcode:2014PMB....59R.303S. doi:10.1088/0031-9155/59/20/R303. PMID 25229250.
  5. ^ Hill R, Healy B, Holloway L, Kuncic Z, Thwaites D, Baldock C (2014). "Advances in kilovoltage x-ray beam dosimetry". Phys Med Biol. 59 (6): R183–231. Bibcode:2014PMB....59R.183H. doi:10.1088/0031-9155/59/6/R183. PMID 24584183.
  6. ^ Baldock C, De Deene Y, Doran S, Ibbott G, Jirasek A, Lepage M, McAuley KB, Oldham M, Schreiner LJ (2010). "Polymer gel dosimetry". Phys Med Biol. 55 (5): R1–63. Bibcode:2010PMB....55R...1B. doi:10.1088/0031-9155/55/5/R01. PMC 3031873. PMID 20150687.
  7. ^ "X-Ray Risk". www.xrayrisk.com.
  8. ^ "The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection". Ann ICRP. 37 (2–4). paragraph 64. 2007. doi:10.1016/j.icrp.2007.10.003. PMID 18082557. S2CID 73326646. ICRP publication 103. Archived from the original on 2012-11-16.
  9. ^ "CIPM, 2002: Recommendation 2". BIPM.
  10. ^ "Lethal dose". European Nuclear Society. 5 June 2019.
  11. ^ Siegbahn, Manne; et al. (October 1929). "Recommendations of the International X-ray Unit Committee". Radiology. 13 (4): 372–3. doi:10.1148/13.4.372. S2CID 74656044.
  12. ^ "About ICRU - History". International Commission on Radiation Units & Measures. Retrieved 2012-05-20.
  13. ^ a b Guill, JH; Moteff, John (June 1960). "Dosimetry in Europe and the USSR". Third Pacific Area Meeting Papers — Materials in Nuclear Applications. Symposium on Radiation Effects and Dosimetry - Third Pacific Area Meeting American Society for Testing Materials, October 1959, San Francisco, 12–16 October 1959. American Society Technical Publication. Vol. 276. ASTM International. p. 64. LCCN 60014734. Retrieved 2012-05-15.
  14. ^ Lovell, S (1979). "4: Dosimetric quantities and units". An introduction to Radiation Dosimetry. Cambridge University Press. pp. 52–64. ISBN 0-521-22436-5. Retrieved 2012-05-15.
  15. ^ Gupta, S. V. (2009-11-19). "Louis Harold Gray". Units of Measurement: Past, Present and Future : International System of Units. Springer. p. 144. ISBN 978-3-642-00737-8. Retrieved 2012-05-14.
  16. ^ "CCU: Consultative Committee for Units". International Bureau of Weights and Measures (BIPM). Retrieved 2012-05-18.
  17. ^ International Bureau of Weights and Measures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8th ed.), p. 157, ISBN 92-822-2213-6, archived (PDF) from the original on 2021-06-04, retrieved 2021-12-16


외부 링크