Poznaj atom

Bq, Ci, Gy, i Sv – czyli słów kilka o jednostkach w naukach o promieniowaniu

Piątek 31 maja 2013

Pionierskie prace Marii Skłodowskiej Curie nad istotą zjawiska promieniotwórczości, stworzyły podstawy nowych dziedzin nauki: radiochemii i chemii radiacyjnej. Pierwsza zajmuje się przemianami substancji promieniotwórczych, natomiast druga procesami towarzyszącymi oddziaływaniu promieniowania jonizującego na materię.

Wielkością charakterystyczną dla radiochemii jest jednostka miary aktywności promieniotwórczej Bekerel (symbol Bq). Nazwa pochodzi od nazwiska Henriego Becquerela, odkrywcy zjawiska promieniotwórczości, który wraz z Piotrem Curie i Marią ze Skłodowskich otrzymał w 1903 roku Nagrodę Nobla. Próbka ma aktywność 1 Bq, gdy zachodzi w niej jeden rozpad promieniotwórczy na sekundę. Wymiarem Bq jest odwrotność sekundy, s-1. Jest to jednostka niezwykle mała i dlatego w praktyce stosuje się wielkości: tysiąc, milion, miliard i bilion razy większe, czyli kBq, MBq, GBq i TBq. Wcześniej stosowano dużo większą jednostkę aktywności promieniotwórczej, kiur (Ci), która odpowiadała aktywności 1 g radioizotopu radu o liczbie masowej 226, 226Ra. 1Ci to równoważność 3,7•1010 Bq (37 GBq).

Skutki oddziaływania promieniowania jonizującego na materię zależą od ilości energii, jaką przekaże ono do materiału. W układzie SI jednostką podstawową dla chemii radiacyjnej jest Grey (symbol Gy). Nazwa pochodzi od nazwiska angielskiego fizyka i radiobiologa Hall`a Grey`a. Dawka pochłonięta 1 Gy odpowiada sytuacji, kiedy promieniowanie jonizujące zdeponuje średnio w jednostce masy materiału 1 dżul energii. Tak, więc wymiarem, Greya jest J/kg.

W ochronie radiologicznej stosuje się inną wielkość tzw. biologiczny równoważnik dawki wyrażany w Siwertach (symbol Sv – jednostka pochodna w układzie SI). Przyjmując taką nazwę uhonorowano szwedzkiego fizyka medycznego Rolfa Maximilian Sieverta. Otóż skutki oddziaływania promieniowania na organizmy żywe, a w szczególności na człowieka zależą nie tylko od dawki, ale również od rodzaju promieniowania i narządu, który został napromieniowany. Inaczej mówiąc nawet przy tej samej ilości energii odłożonej w tkance, skutki będą różne, w zależności od tego czy będzie to promieniowanie alfa czy elektrony. Również znacznie poważniejsze konsekwencje dla zdrowia spowoduje napromieniowanie np. kręgosłupa niż skóry dłoni. Wszystkie te subtelności uwzględnia tzw. dawka równoważna wyrażana w Sv. Dawkę skuteczną, (inaczej: efektywną) liczy się jako sumę wszystkich równoważników dawki zarówno od narażenia zewnętrznego jak i wewnętrznego, we wszystkich narządach i tkankach z uwzględnieniem współczynników wagowych poszczególnych narządów i tkanek

Na koniec warto jeszcze wspomnieć o jednostkach spoza układu SI, które można wciąż spotkać w literaturze i w starszego typu radiometrach. Dyrektywa 80/181/EWG, opublikowana w grudniu 1979 r zakładała, że jednostki Ci, R i Rem zostaną wycofane do dnia 31 grudnia 1985 roku.
Rentgen (symbol R) - jednostka dawki ekspozycyjnej promieniowania jonizującego X lub gamma. Z definicji mówi o ładunku, który został wytworzony przez promieniowanie jonizujące w jednostce objętości powietrza. Obecnie używaną i umieszczoną w układzie SI jednostką dawki ekspozycyjnej jest kulomb na kilogram (C/kg). 1R to 2,58•10-4 C/kg. Można przyjąć, że 1R to odpowiednik 0.00877 Gy.
Rem (ang. roentgen equivalent in man) – jednostka równoważnika dawki promieniowania jonizującego. 1 rem jest odpowiednikiem dawki równoważnej równej 0,01 Sv.

Dr inż. Wojciech Głuszewski – Instytut Chemii i Techniki Jądrowej

Współczesny licznik Geigera-Müllera (Fot. Quantum side, CC-BY-SA 3.0)
Facebook