Roentgen (unitat)
- No per ser confós amb roentgen equivalent in man o roentgen equivalent físic
| Tipus | unit of exposure (en)  i unitat derivada en UCUM  |
|---|---|
| Unitat de | exposició a la radiació i ion dose (en) |
| Epònim | Wilhelm Röntgen |
| Conversions d'unitats | |
| A unitats del SI | 0,000258 C/kg |
El roentgen (R, també röntgen) és una unitat de mesura que determina la quantitat de radiació produïda per ions en un centímetre cúbic d'aire en condicions estàndard de pressió i temperatura.[2] Es diu així en honor del físic alemany Wilhelm Röntgen, que va descobrir els raigs X. Des del seu naixement el 1908, aquesta unitat ha estat redefinida i rebatejada durant els anys.[3] Va ser definida per última vegada per l'Institut nacional d'Estàndards i Tecnologia dels Estats Units (NIST) l'any 1998 com 2,58×10−4 C/kg, (1 C/kg = 3876 R) amb la recomanació que la definició fos donada en cada document on el roentgen fos utilitzat.[4] Un roentgen d'aire kerma diposita 0,00877grays (0,877 rad) de dosi absorbida en aire sec, o 0,0096 Gy (0,96 rad) en teixit tou.[5] Un roentgen (aire kerma) de raigs X pot dipositar dins d'un os des de 0,01 a 0,04 grays (1 a 4 rad) depenent de l'energia del focus.[6] Aquesta conversió per als teixits del cos humà, des del kerma a la dosi absorbida s'anomena F-Factor dins d'un context de radioteràpia. La conversió depèn de la capacitat de ionitzar d'un medi de referència i la seva energia, el qual és ambigu en la definició de NIST més tardana. Fins i tot quan un medi de referència és plenament definit, l'energia de ionització de la prova i l'objectiu no se saben ben bé.
Història
[modifica]El roentgen té les seves arrels en la Unitat Villard definida el 1908 per "American Roentgen Ray Society" com "la quantitat de radiació que allibera per ionització un StatC d'electricitat per cm³ d'aire sota condicions normals de temperatura i pressió."[3][7] Utilitzant 1 StatC ≈ 3.33564 ×10& minus;10C i la densitat de l'aire de 1.293kg/m³ a 0 °C i 101kPa, això es converteix en 2.58×10−4C/kg, el qual és el valor modern donat pel NIST.
1 StatCcm³ × 3.33564×10−10CStatC × 1,000,000 cm³m³ ÷ 1.293 kgm³ = 2.58×10−4Ckg
Aquesta definició va ser utilitzada sota noms diferents (e, R, i unitat alemanya de radiació) en els següents 20 anys. Mentrestant, al Roentgen Francès se li va donar un valor completament diferent a l'alemany que equivalia a 0,444 Roentgens alemanys.
Definicions de l'ICR
[modifica]L'any 1928, el Congrés internacional de Radiologia (ICR) va definir el roentgen com "la quantitat de radiació X que, quan els electrons secundaris són plenament utilitzats i l'efecte paret de la cambra és evitat, produeixen en 1 cc d'aire atmosfèric a 0° C i 76cm de pressió de mercuri, tal grau de conductivitat que es mesura en saturació de corrent 1 StatC del càrrega."[3] El declarat 1 cc de l'aire tindria una massa d'1.293 mg a les condicions donades, així que el 1937 l'ICR va reescriure aquesta definició en termes d'aquesta massa d'aire en comptes de volum, temperatura i pressió.[8] La 1937 definició també s'estenia a rajos gamma, però més tard, el 1950 es limità a 3 MeV.
Definició del GOST
[modifica]El comitè d'unió d'estàndards de l'URSS (GOST) mentrestant ja havia adoptat una definició significativament diferent del roentgen el 1934. L'estàndard 7623 del GOST el va definia com "la dosi física de raigs X que produeix càrregues, cadascuna d'una unitat electroestàtica per cm³ del volum irradiat, en aire a 0° C i pressió atmosfèrica normal, quan la ionització és completa." [9] La distinció de dosi física de dosi causà bastanta confusió. Podria haver estat el motiu pel qual Cantrill i Parker van arribar a informar que el roentgen havia esdevingut una abreviatura de 83 ergs per gram (0,0083 Gy) de teixit humà.[10] van anomenar aquesta quantitat derivada, equivalent físic roentgen (rem) per distingir-lo del de l'IRC.
Definició de l'ICRP
[modifica]Cap al mig del segle xx, el roentgens van ser utilitzats en l'àmbit de la protecció contra la radiació. Això va reemplaçar pràctiques més primerenques que confiaven en el temps d'exposició o fluorescència.[11] El Consell nacional de Protecció contra la Radiació va establir la primera dosi límit (0.1 roentgen per dia) el 1931.[12] El Comitè internacional de Protecció contra la Radiació, el 1934, augmentà la dosi màxima a 0.2 roentgen per dia.[13] El 1950, l'ICRP va reduir el seu límit recomanat a 0.3 roentgen per setmana en l'exposició de cos sencer. El Comissió internacional de'unitats i mesures de Radiació (ICRU) va incorporar el roentgen el 1950, definint-lo com "la quantitat de raigs X o γ que en l'emissió corpuscular associada a 0.001293 grams d'aire, produeix ions a l'aire d'una unitat electroestàtica de quantitat d'electricitat, de qualsevol signe." [14] El límit de 3 MeV ja no formava part de la definició, però la poca utilitat d'aquesta unitat en energies d'alta potència va ser esmentada en el text acompanyant. Mentrestant, el concepte nou del roentgen equivalent in man (rem) ja havia estat desenvolupat. Començant el 1957, l'ICRP va començar publicant les seves recomanacions en termes de rem, i el roentgen va caure en desús. La comunitat d'imatge mèdica encara té necessitat d'utilitzar mides de ionització, però gradualment han passat a utilitzar C/kg, ja que l'equipament es va anar actualitzant.[15] L'ICRU va recomanar redefinir el roentgen per convertir-se exactament en 2,58×10−4 C/kg el 1971.[16]
Unió Europea
[modifica]El 1971 la Comunitat Econòmica Europea, a la Directiva 71/354/EEC, va catalogar les unitats de mesura que es podrien utilitzar "per [...] propòsits [...] de la salut pública".[17] La directiva va incloure el curie, el rad, el rem i el roentgen com unitats permissibles, però va requerir que l'ús del rad, el rem i roentgen havien de ser revisats abans del 31 desembre 1977. Aquest document va definir el roentgen exactament com 2,58×10−4 C/kg, per recomanació de l'ICRU. En la directiva 80/181/EEC, que es va publicar el desembre 1979, es va reemplaçar la directiva 71/354/EEC, catalogant explícitament el gray, becquerel i sievert per aquest propòsit i va requerir que el curie, el rad, el rem i roentgen es deixessin d'utilitzar el 31 desembre 1985.[18]
Definició del NIST
[modifica]Avui en dia, el roentgen és rarament utilitzat, i el Comitè internacional de Pesos i Mesures (CIPM) mai ha acceptat l'ús del roentgen. De 1977 a 1998, les traduccions del SI fetes pel NIST van declarar que el CIPM temporalment havia acceptat l'ús del roentgen (i altres unitats de radiologia) dins de les unitats del SI des del 1969.[19] Tanmateix, aquesta relació del CIPM mostrada en l'apèndix només fa referència al curie el 1964. El NIST va definir el roentgen com 2,58×10−4 C/kg, per ser emprat amb exposicions de radiació x o γ, però no va declarar el medi per ser ionitzat. El CIPM actualment exclou el roentgen de les taules del SI. El NIST va aclarir el 1998 que les seves interpretacions pròpies del sistema de SI havien acceptat el roentgen per ús als EUA, reconeixent que el CIPM no l'havia reconegut mai.[20] La limitació a l'ús en radiació X i γ conduí finalment a la seva quasi extinció. Per això el NIST recomana definir el roentgen en cada document on aquesta unitat és utilitzada.[4] L'ús continuat del roentgen no està recomanat pel NIST.[21]
Importància
[modifica]Una exposició de 500 roentgens en un període de cinc hores és normalment letal per tots els éssers humans.
L'exposició normal a causa de la radiació de fons és d'aproximadament 200 milliroentgens per any, o aproximadament 23 microroentgens per hora.
Per mesurar la dosi absorbida normalment s'utilitzen unitats com el rad o el gray (la unitat del SI), o, si es consideren els efectes biològics que pot provocar les unitats de dosi equivalent, com per exemple el rem o el sievert .
Referències
[modifica]- ↑ Frame, Paul. «Pocket Chambers and Pocket Dosimeters». Health physics historical instrument museum collection. Oak Ridge Associated Universities, 25-07-2007. [Consulta: 8 novembre 2008].
- ↑ Jackson, Marion LeRoy; Barak, Phillip. Soil Chemical Analysis (en anglès). UW-Madison Libraries Parallel Press, 2005, p. 705. ISBN 1893311473.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Van Loon, R.; I Van Tiggelen, R., Dosímetre de Radiació en Exposició Mèdica: Un Curt Històric Overview Arxivat 2012-02-25 a Wayback Machine., 2004>
- ↑ 4,0 4,1 Hebner, Robert E. «Sistema mètric de Mida: Interpretació del Sistema Internacional d'Unitats pels Estats Units». Registre federal. ENS Oficina del Registre Federal, 63, 144, 28-07-1998, p. 40339 [Consulta: 9 maig 2012].
- ↑ «APÈNDIX E: Roentgens, Rads, REMs, i altres Unitats». Princeton Guia de Seguretat de Radiació universitària. Princeton Universitat. Arxivat de l'original el 10 de juliol 2006. [Consulta: 10 maig 2012].
- ↑ Sprawls, Perry. «Quantitats de radiació i Unitats». Els Principis Físics de Mèdic Imaging, 2n Ed. [Consulta: 10 maig 2012].
- ↑ «Instruments de mesure à conferència directe abocar les raions x. Substitució de la méthode électrométrique aux autres méthodes de mesure en radiologie. Scleromètre et quantimètre.». Archives d'électricité médicale [Bordeaux], 16, 1908, p. 692–699.
- ↑ (juny 1960) "Dosimetry in Europe and the USSR" a Symposium on Radiation Effects and Dosimetry. , Baltimore: ASTM International [Consulta: 15 maig 2012]
- ↑ Ardashnikov, S. N.; I Chetverikov, N. S. «La definició del roentgen en les "Recomanacions de la Comissió Internacional en Radiological Unitats. 1953"». Energia atòmica, 3, 3, 1957, p. 1027–1032. DOI: 10.1007/BF01515739.
- ↑ Cantrill, S.T; H.M. Parker «El Tolerance Dosi». . Comissió d'Energia atòmica dels EUA [Argonne Laboratori nacional], 05-01-1945. Arxivat de l'original el 2012-11-30 [Consulta: 14 maig 2012]. «Còpia arxivada». Arxivat de l'original el 2012-11-30. [Consulta: 22 març 2014].
- ↑ Mutscheller, Un. (1925). Estàndards físics de protecció contra Roentgen perills de raig, AJR. Revista americana de Roentgenology, 13, 65–69.
- ↑ Meinhold, Charles B. «Cent Anys de Radiografies i Radioactivitat -- Protecció de Radiació: Llavors i Ara». . Associació de Protecció de Radiació internacional [Viena, Àustria], 4-1996 [Consulta: 14 maig 2012].
- ↑ Clarke, R.H.; I J. Valentin «La Història d'ICRP i l'Evolució de les seves Polítiques». Annals De l'ICRP, 39, 1, 2009, pp. 75–110. DOI: 10.1016/j.icrp.2009.07.009 [Consulta: 12 maig 2012].
- ↑ Recomanacions de la Comissió Internacional en Radiological Protecció i de la Comissió Internacional en Radiological Unitats. 47. ENS Departament de Comerç, 1950 [Consulta: 14 novembre 2012].
- ↑ Carlton, Richard R.; Adler, Arlene Mckenna. «Conceptes de Protecció de la radiació i Equipament». A: Principis de Radiogràfic Imaging: Un Art i una Ciència. 5a edició. Cengage Aprenentatge, 1 gener 2012, p. 145. ISBN 978-1-4390-5872-5 [Consulta: 12 maig 2012].
- ↑ Informe d'ICRU 19, 1971
- ↑ «Directiva de consell 71/354/EEC: En l'aproximació de les lleis de la Membre Declara relacionar a unitats de mida». El Consell de les Comunitats europees, 18-10-1971. Arxivat de l':jo:1971_III:31971L0354:EN:PDF original el 14 de març 2014. [Consulta: 19 maig 2012].
- ↑ El Consell de les Comunitats europees. «Directiva de consell 80/181/EEC de 20 desembre 1979 en l'aproximació de les lleis de la Membre Declara relacionar a Unitat de mida i en el repeal de Directiva 71/354/EEC», 21-12-1979. Arxivat de l':31980L0181:EN:NO original el 19 d’abril 2012. [Consulta: 19 maig 2012].
- ↑ Agència internacional de Pesos i Mesures. Estats Units Agència Nacional d'Estàndards. El sistema internacional d'unitats (SI). Dept. De Comerç, Agència Nacional d'Estàndards, 1977 [Consulta: 18 maig 2012].
- ↑ Lyons, John W. «Sistema mètric de Mida: Interpretació del Sistema Internacional d'Unitats pels Estats Units». Registre federal. ENS Oficina del Registre Federal, 55, 245, 20-12-1990, pp. 52242–52245.
- ↑ Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. [12 juny 2008]. Guia per l'Ús del Sistema Internacional d'Unitats (SI). 2008a ed.. Gaithersburg, MD: Institut nacional d'Estàndards i Tecnologia, 2008, p. 10. SP811 [Consulta: 28 novembre 2012].
Vegeu també
[modifica]- Wilhelm Conrad Röntgen
- Rad (antiga unitat) — Unitat de dosi absorbida
- Gray (unitat) —Unitat del SI de dosi absorbida
- Roentgen equivalent man
- sievert (símbol: *Sv) és la unitat del SI derivada del rem.
- Ordre de magnitud