ซีเวิร์ต

ซีเวิร์ต (อังกฤษ: sievert, Sv) เป็นหน่วยอนุพัทธ์เอสไอของปริมาณรังสีสมมูล มันจะแสดงถึงผลทางชีวภาพของรังสีตรงข้ามกับลักษณะทางกายภาพซึ่งเป็นลักษณะของปริมาณรังสีดูดซึมโดยวัดเป็นหน่วยเกรย์ ซีเวิร์ตได้ชื่อตามรอล์ฟ ซีเวิร์ต (Rolf Sievert) นักฟิสิกส์การแพทย์ชาวสวีเดนที่อุทิศตนเพื่อศึกษาผลของรังสีที่มีต่อสิ่งมีชีวิต

นิยาม

ปริมาณรังสีสมมูลในเนื้อเยื่อพบโดยการเพิ่มขึ้นของปริมาณรังสีดูดซึมในหน่วยเกรย์โดยปัจจัยคุณภาพไร้มิติ Q ซึ่งขึ้นกับชนิดรังสี และปัจจัยไร้มิติ N ซึ่งขึ้นกับปัจจัยที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ ทั้งหมด N ขึ้นอยู่กับส่วนของร่างกายที่ฉายรังสี เวลา และ ปริมาณที่มากกว่าปริมาณที่จะกระจายได้ แม้แต่สปีชีส์ Q และ N ประกอบด้วยค่าปรับเทียบตามชนิดรังสี (W_R) Q เป็นสิ่งเดียวกับผลกระทบเชิงชีววิทยาสัมพันธ์ (RBE) สำหรับชีวิตประกอบด้วยเนื้อเยื่อหลายชนิด ฟังก์ชันน้ำหนักหรือปริพันธ์จะถูกใช้บ่อยครั้ง (ในปี ค.ศ. 2002 CIPM ตัดสินใจว่าความแตกต่างระหว่าง Q และ N เป็นเหตุให้เกิดความสับสนจำนวนมาก ดังนั้นจึงลบปัจจัย N จากนิยามของปริมาณรังสีดูดซึมในแผ่นพับ SI )

ในเทอมของหน่วยมูลฐานเอสไอ:

1 Sv = 1 J/kg = 1 m²/s² = 1 m²·s^–2

แม้ว่าซีเวิร์ตจะมีมิติเดียวกันกับเกรย์ (คือ จูลต่อกิโลกรัม) แต่ก็วัดต่างกันในด้านปริมาณ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการสับสนระหว่างปริมาณรังสีดูดซึมและปริมาณรังสีสมมูลซึ่งคล้ายกันนั้น เกรย์ จึงแทนด้วย จูลต่อกิโลกรัม สำหรับปริมาณรังสีดูดซึม และ ซีเวิร์ต แทนด้วย จูลต่อกิโลกรัม สำหรับปริมาณรังสีสมมูล สำหรับผลรวมของรังสี (วัดในหน่วยเกรย์) ผลกระทบเชิงชีววิทยา (วัดในหน่วยซีเวิร์ต) สามารถต่างกันไปตามผลของค่าปรับเทียบตามชนิดรังสี W_R การเปลี่ยนแปลงในผลมาจากการแปลงพลังงานเชิงเส้น [LET] ของรูปแบบรังสี สร้างความแตกต่างของผลกระทบเชิงชีววิทยาสัมพันธ์สำหรับแต่ละชนิดรังสี กฎระเบียบของรัฐส่วนมาก กำหนดให้ RBE [Q] สำหรับอิเล็กตรอนและรังสีโฟตอนคือ 1 สำหรับรังสีนิวตรอนเป็น 10 และสำหรับรังสีแอลฟาเป็น 20 มีการถกเถียงกันว่า Q หรือ RBE สำหรับรังสีอัลฟาเป็นการประเมินค่าต่ำกว่าความเป็นจริงเนื่องจากสมมติฐานผิดพลาดในงานเริ่มแรกในคริสต์ทศวรรษ 1950 ที่พัฒนาค่าเหล่านั้น งานเริ่มแรกละเลยองค์ประกอบของรังสีสะท้อนนิวเครียสสำหรับตัวให้แอลฟา

ค่า Q

ค่าปัจจัยคุณภาพ:

• โฟตอน ทุกค่าพลังงาน : Q = 1
• อิเล็กตรอนและมิวออน ทุกค่าพลังงาน : Q = 1
• นิวตรอนs,
  • พลังงาน < 10 keV : Q = 5
  • 10 keV < พลังงาน < 100 keV : Q = 10
  • 100 keV < พลังงาน < 2 MeV : Q = 20
  • 2 MeV < พลังงาน < 20 MeV : Q = 10
  • พลังงาน > 20 MeV : Q = 5
• โปรตอน พลังงาน > 2 MeV : Q = 5
• อนุภาคแอลฟาและนิวเคลียสอะตอมอื่น ๆ : Q = 20

ค่า N

ค่า N สำหรับอวัยวะและเนื้อเยื่อ:

• ต่อมบ่งเพศ: N = 0.08
• ไขกระดูก, ลำไส้ใหญ่, ปอด, เต้านม, กระเพาะอาหาร: N = 0.12
• กระเพาะปัสสาวะ, สมอง, ต่อมน้ำลาย, ไต, ตับ, กล้ามเนื้อ, หลอดอาหาร, ตับอ่อน, ลำไส้เล็ก, ม้าม, ต่อมไทรอยด์, มดลูก: N = 0.05
• ผิวกระดูก, ผิวหนัง: N = 0.01

และในสิ่งมีชีวิต:

• ไวรัส, แบคทีเรีย, โพรโทซัว: N ≈ 0.03 - 0.0003
• แมลง: N ≈ 0.1 - 0.002
• มอลลัสกา: N ≈ 0.06 - 0.006
• พืช: N ≈ 2 - 0.02
• ปลา: N ≈ 0.75 - 0.03
• สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก: N ≈ 0.4 - 0.14
• สัตว์เลื้อยคลาน: N ≈ 1 - 0.075
• นก: N ≈ 0.6 - 0.15
• มนุษย์: N = 1

อ้างอิง

• Comité international des poids et mesures (CIPM) 1984, Recommendation 1 (PV, 52, 31 and Metrologia, 1985, 21, 90)
• Abdeljelil Bakri, Neil Heather, Jorge Hendrichs, and Ian Ferris; Fifty Years of Radiation Biology in Entomology: Lessons Learned from IDIDAS, Annals of the Entomological Society of America, 98 (1) : 1-12 (2005)
• Introduction to Quantities and Units for Ionising Radiation National Physical Laboratory

1. Dose equivalent CIPM, 2002: Recommendation 2
2. 1990 Recommendations of International Commission on Radiological Protection (Last accessed: 12 Sept. 2008)
3. Recommendations by the ICRP (2008), p.164. http://stacks.iop.org/JRP/28/i=2/a=R02/pdf