Præsentation er lastning. Vent venligst

Præsentation er lastning. Vent venligst

Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Dosisbegreber Dosisbegreberne, der anvendes inden for strålingsbeskyttelsen, er baseret på: •strålingens.

Lignende præsentationer


Præsentationer af emnet: "Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Dosisbegreber Dosisbegreberne, der anvendes inden for strålingsbeskyttelsen, er baseret på: •strålingens."— Præsentationens transcript:

1 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Dosisbegreber Dosisbegreberne, der anvendes inden for strålingsbeskyttelsen, er baseret på: •strålingens fysiske vekselvirkning •strålingens biologiske virkning

2 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Dosisbegreber •Ioniserende stråling afsætter energi i væv (og i alt stof) •Energiafsættelsen i væv kan forårsage celledød eller celleforandringer •Skader som følge af celledød kaldes deterministiske (“akutte skader”) •Skader som følge af celleforandringer kaldes stokastiske (“sene skader”)

3 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Dosisbegreber •Absorberet dosis (fysik) •Ækvivalent dosis (fysik + biologi) •Effektiv dosis (fysik + biologi)

4 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Afsat energi,  a  a = ∑ (E ind – E ud ) + ∑ (T ind – T ud ) Gamma-stråling

5 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Absorberet dosis, D Louis Harold Gray Definition af absorberet dosis, D: Den absorberede dosis angiver middel- værdien af den afsatte energi, d  a, til et uendeligt lille volumen med massen dm, divideret med massen

6 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Afsat middelenergi og absorberet dosis To legemer på henholdsvis 5 og 25 gram har modtaget en middelværdi af den absorberede dosis på 1 gray (Gy), dvs. 1 joule pr. kg i hvert legeme. Hvor stor er den afsatte middelenergi i de to legemer? Afsat middelenergi:  a = 1 J/kg. 0,005 kg = 0,005 joule Afsat middelenergi:  a = 1 J/kg. 0,025 kg = 0,025 joule - -

7 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Afsat energi ved dødelig dosis Dødelig absorberet dosis for mennesker er omkring 10 Gy (10 joule/kg) til hele kroppen. For en person på 70 kg svarer 10 Gy til en afsat energi i kroppen på: 10 joule/kg. 70 kg = 700 joule Sammenligning: En 75 watt pære udvikler 700 joule på omkring 9 sekunder (hovedsagelig som varme)

8 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Energiforbrug fra føden Dagligt energiforbrug fra fødeindtag: 10 millioner joule pr. døgn Energiforbrug pr. kg kropsvægt pr. time: 10 7 joule/(70 kg. 24 h) = 6000 joule pr. kg pr. time Sammenligning: Dette svarer energimæssigt til omkring 600 gange dødelig strålingsdosis pr. time

9 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Energiafsættelsen fra stråling er lav sammenlignet med andre energiafsæt- telser, men virkningen er stor (dødelig dosis til hele kroppen  700 joule) HVORFOR? Fordi energien afsættes ved ionisering! Strålings energiafsættelse

10 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Ioniseringsevne (strålingskvalitet) Nogle strålingsarter er mere ioniserende end andre. Eksempelvis er  -stråling mere ioniserende end  - og  -stråling. Til at beskrive dette anvendes begrebet strålingskvalitet

11 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Linear Energy Transfer (LET), L, defineres som: Linear Energy Transfer, L dE er partiklens energitab pr. banelængde dℓ

12 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Lav-LET stråling:  - og  -stråling Høj-LET stråling:  -, n- og p-stråling Linear Energy Transfer, L •L   0,003 keV pr.  m (1 MeV) •L   0,2 keV pr.  m (1 MeV) •L   90 keV pr.  m (5 MeV) •L p  40 keV pr.  m (0,5 MeV) Eksempler på værdier af L for væv:

13 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Ioniseringstæthed •  -partikler ionpar pr.  m •  -partikler ionpar pr.  m •  -fotoner ionpar pr.  m •protoner ionpar pr.  m •hurtige neutroner ionpar pr.  m

14 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Strålingskvalitet Relativ Biologisk Effektivitet, RBE : D ref fra referencestråling og D R fra strålingstype R ved sandsynligheden p for den givne skade RBE er defineret for alle typer af strålingsskader, både deterministiske og stokastiske skader

15 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Variation af RBE med absorberet dosis D L er lav-LET dosis D H er høj-LET dosis

16 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Variation af RBE med absorberet dosis

17 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Strålingskvalitet Strålingsvægtfaktor, w R : Strålingsvægtfaktoren er alene defineret for stokastiske skader – IKKE for deterministiske skader!

18 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Strålingsvægtfaktorer, w R

19 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Ækvivalent dosis Definition af ækvivalent dosis, H: Rolf Sievert w R er strålingsvægtfaktoren D er den absorberede dosis

20 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Blandede strålingsfelter En person opholder sig i et strålingsfelt med 0,5 mGy/h gammastråling og 0,5 mGy/h neutronstråling (1 MeV). Hvor stor bliver den resulterende dosis ved 8 timers ophold i dette felt ? Den samlede dosishastighed er: D = 0,5 mGy/h + 0,5 mGy/h  = 1 mGy/h Den totale dosis efter 8 timer bliver: D = 1 mGy/h  8 h = 8 mGy.

21 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Blandede strålingsfelter Absorberede doser er ikke additive, når risikoen for en senskadevirkning fra en udsættelse for blandede strå- lingsfelter (forskellige strålingsarter) skal bestemmes!

22 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Blandede strålingsfelter En person opholder sig i et strålingsfelt med 0,5 mGy/h gammastråling og 0,5 mGy/h neutronstråling (1 MeV). Hvor stor bliver den resulterende dosis ved 8 timers ophold i dette felt ? Den totale ækvivalent dosis efter 8 timer bliver: H = 10,5 mSv/h  8 h = 84 mSv Strålingsvægtfaktorerne for gamma- og neutronstrå- ling er henholdsvis 1 og 20, og ækvivalent dosishastig- heden er: H = 0,5 mGy/h  1 + 0,5 mGy/h  20 = 10,5 mSv/h.

23 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Dosisbegreber Nogle væv og organer er mere følsomme over for stråling end andre mht. til at udvikle stokastiske skader, f.eks. er lungerne mere følsomme end skjoldbruskkirtlen pr. ækvivalent dosis. Dette beskrives ved begrebet effektiv dosis, E.

24 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Ekstern bestråling af kroppen

25 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Strålingsfølsomhed af organer Vævsvægtfaktor, w T : r T er risikofaktoren for vævet T R er risikofaktoren for hele kroppen (alt væv) R  4,4  10  5 pr. mSv (cancerdødsfald)

26 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Vævsvægtfaktorer, w T

27 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Effektiv dosis Definition af effektiv dosis, E: H T er ækvivalent dosis w T er vævsvægtfaktoren

28 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Dosisbegreber Begreberne ækvivalent dosis og effektiv dosis er nødvendige, så alle forhold i for- bindelse med udsættelse for ioniserende stråling kan vurderes risikomæssigt ens

29 Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Strålingsdoser og strålingsbiologi Absorberet dosis (gray, Gy): • Deterministiske skader Effektiv og ækvivalent dosis (sievert, Sv): • Stokastiske skader


Download ppt "Danmarks Fysik- og Kemilærerforening den 12. maj 2011 Dosisbegreber Dosisbegreberne, der anvendes inden for strålingsbeskyttelsen, er baseret på: •strålingens."

Lignende præsentationer


Annoncer fra Google