Cuando las radiaciones α, β, γ, ó n inciden sobre un medio material (v.g. tejido biológico) ceden energía a dicho medio, pero no se nota.

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Diego Olivera Redondo
hace 5 años
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1 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-1/12 1. RADIIACIIÓN Y ABSORCIIÓN DE ENERGÍÍA Cuando las radiaciones α, β, γ, ó n inciden sobre un medio material (v.g. tejido biológico) ceden energía a dicho medio, pero no se nota. Una dosis de radiación gamma suficiente para producir la muerte a corto plazo de una persona provoca tan solo un aumento de la temperatura corporal de una milésima de grado. Es necesario definir magnitudes y unidades que permitan caracterizar de manera cuantitativa la radiación y sus efectos. La dosimetría tiene por objeto la medida o el cálculo de la energía que las radiaciones depositan en un medio material por unidad de masa de éste. Comisión Internacional de Unidades de Radiación (C.I.U.R.).

2 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-2/12 2. FLUJO Y FLUENCIIA: RADIIACIIÓN UNIIDIIRECCIIONAL Flujo: N φ = (partículas cm S t -2 s -1 )

3 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-3/12 RADIIACIIÓN DIIFUSA En la práctica, la radiación no es unidireccional ni monoenergética. Fluencia: N Φ= (partículas cm A -2 ) La fluencia en un punto P es el número de partículas que penetran en una esfera elemental de sección transversal unidad centrada en el punto P. Tasa de Fluencia: Fluencia Energética: ϕ = Φ (partículas cm t -2 s -1 ) E Ψ= (MeV cm A -2 ) E: energía de todas las partículas que penetran la esfera elemental salvo su masa en reposo.

4 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-4/12 3. EXPOSIICIIÓN Exposición: X Q = m Valor absoluto de la carga total de los iones de igual signo ( Q) producidos en aire cuando todos los electrones liberados por los fotones en un volumen elemental de aire de masa m se han detenido en aire. X = Q + Q m 1 2 Y = Q1+ Q 2 + Q 3 m Densidad Másica de Carga: Y Q' = m Valor absoluto de la carga total de los iones de igual signo ( Q) producidos en aire cuando todos los electrones liberados por los fotones en un volumen elemental de aire de masa m se han detenido el volumen elemental.

5 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-5/12 Unidad clásica de Exposición/DMC: roentgen (R) Unidad Internacional de Exposición/DMC: coulomb/kilogramo (C/kg) 1 R = 258 µ C/kg 1 R = pares de iones/g de aire = pares de iones/cm 3 Tasa de Exposición: = X X = ( C / kg.s ) t Otras unidades: R/h, R/s,... La exposición sólo es aplicable a radiación electromagnética y a sus efectos en el aire.

6 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-6/12 4. DOSIIS ABSORBIIDA Dosis Absorbida: D ε = m ε =Σ εint +Σ εext +Σ Q La dosis absorbida mide la energía depositada por la radiación ionizante por unidad de masa del medio considerado en un punto. Se la define para cualquier tipo de radiación y cualquier material. Unidad clásica: ergio/gramo = rad (rad) Unidad Internacional: julio/kilogramo = gray (Gy) 1Gy = 100 rad Tasa de Dosis Absorbida: D D = ( Gy/s ) t

7 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-7/12 5. TRANSFERENCIIA LIINEAL DE ENERGÍÍA Transferencia Lineal de Energía o LET: LET d E = d x colisiones Unidades: kev/µm, MeV/mm,... La LET está ligada a los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes.

8 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-8/12 6. RELACIIÓN ENTRE EXPOSIICIIÓN Y DOSIIS ABSORBIIDA Energía para la producción de un par de iones: 34 ev 1 R produce pares de iones en 1 g de aire. 1 R equivale a pares 34 ev g par J ev = J g = = Gy En aire: 1 R Gy = rad Para otro medio que no sea aire: D aire (Gy) = X(R) D aire (rad) = X(R) D (rad) = f X(R) el factor f depende del absorbente. D tejido blando (rad) = 0.93 X( R ) Por lo que es costumbre en Radioprotección hacer una estimación conservativa de la dosis absorbida a partir de la exposición en roentgen: D(rad) X( R )

9 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-9/12 7. EFIICIIENCIIA BIIOLÓGIICA RELATIIVA, FACTOR DE CALIIDAD Y DOSIIS EQUIIVALENTE Una misma dosis de diferentes tipos de radiación produce diferentes efectos biológicos. Eficacia Biológica Relativa o (E.B.R.): E.B.R. = D D X otro tipo que producen el mismo efecto biológico. En general se elige una radiación de referencia como la radiación X ó γ que produce una LET de 3 KeV/µm en agua y a una tasa de dosis absorbida de 10 rad/min).

10 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-10/12 Factor de Calidad Q: representa el valor máximo del E.B.R. para un tipo determinado de radiación. Dosis Equivalente: H=DQN N: otros factores modificantes (para irradiación externa es N = 1) Si D se mide en rad (rad), H se expresa en rem* (rem) Si D se mide en gray (Gy), H se expresa en sievert (Sv); * radiation equivalent man 1 Sv = 100 rem Tipo de radiación Factor de calidad Rayos-X, rayos-γ y partículas β 1 Neutrones térmicos 5 Neutrones rápidos Protones Partículas α 20

11 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-11/12 8. DOSIIS EQUIIVALENTE EFECTIIVA Dosis Equivalente Efectiva: E T T T Donde: w T es un factor ponderante para cada tejido. H T es la dosis equivalente recibida en el tejido T. H = w H Las unidades de la dosis equivalente efectiva son las mismas que las de dosis equivalente. Tejido Factor ponderante Tiroides 0.03 Superficies óseas 0.03 Pulmón 0.12 Médula ósea 0.12 Senos 0.15 Gónadas 0.25 Resto del cuerpo 0.30

12 Magnitudes y Unidades de Radiación Tema 6-12/12 9. DOSIIS EQUIIVALENTE COLECTIIVA La dosis equivalente colectiva: S = NiH i i N i : número de individuos del grupo i de población. H i : dosis equivalente media individual Unidades: persona-sievert (p-sv) Representa una cuantificación global de la dosis recibida por la población.

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