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希沃特

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希沃特(英语:sievert,缩写:Sv;又称西弗,简称)。是一个用来衡量辐射剂量对生物组织的影响程度的国际单位制导出单位,为受辐射等效生物当量的单位[1]

在地球上都存在天然辐射,有些源自地球大气层外界,有些可在土壤、矿石中发现些微的天然放射性核素,而空气及水中亦存在天然放射性氡气,而人体中也含有天然放射性核素钾40等,因此人类生活随时都会接受到一些辐射[2]

如果按照国际辐射防护组织ICRP的标准,来自非背景辐射的游离辐射,一般人为造成之辐射年剂量规定是不超过 1毫希沃特(1 mSv/yr),换算就是每小时0.1微希沃特(0.1μSv/h)。放射性职业工作者一年累积全身受职业照射的上限是20 mSv/yr(ICRP推荐)。但是侦测环境如果超过20微希沃特,就是紧急状况。如果人体瞬间接受辐射量超过250毫希沃特,身体就会造成不可见的伤害,超过2希沃特则有致死的可能,超过6希沃特而未经适当医护,死亡率为百分之百[3]

地球上普通人受到的累计辐射平均值为每年2.4毫希沃特(mSv,即2.4mSv/Y÷365÷24 = 0.274µSv/h),其中为1.2毫希沃特,宇宙射线为0.4毫希沃特,大地本底辐射为0.5毫希沃特,食物中摄入0.3毫希沃特。

名称

希沃特的英文为Sievert,得名于瑞典生物物理学家、辐射防护专家罗尔夫·马克西米利安·希沃特(Rolf Maximilian Sievert)。于1985年取代之前表示辐射生物当量单位的“仑目”(rem)[4]

台湾将Sievert译为西弗;香港为希沃特。而按中华人民共和国国家标准《量和单位》(GB 3100-93及GB 3102.10-93)中的规定,Sievert则被译为希沃特,单位项号为10-52.a。

西弗的UnicodeU+33DC

定义

希沃特(缩写Sv)是基本辐射剂量的单位之一,是一个由于人类健康安全防护上的需要而确定的具有专门名称的国际单位制导出单位。为物理量剂量当量(H)、周围剂量当量、定向剂量当量、个人剂量当量的单位。

但希沃特单位表示相当大,所以常会用毫希沃特(mSv)与微希沃特(μSv)来表示,1希沃特等于1000毫希沃特,而1毫希沃特等于1000微希沃特。人类身体所能承受的以辐射场的强度与曝露时间的相乘积计算辐射剂量,因此以“辐射水平”的单位“微希沃特/小时”及“毫希沃特/年”两种较常见[2]

定义是用来表示辐射对人体影响的程度,而1希沃特 = 1 焦耳/千克(1 Sv = 1 J/kg)。

换算单位
  • 1 Sv = 1000 mSv = 1000000μSv = 10000 erg/g = 100 rem(1希沃特 = 100 雷姆
  • 1 mSv = 1000 µSv
  • 1 µSv/hr = 8.76 mSv/year(一年8760小时计算, 1微希/小时 = 8.76毫希/年)
  • 1 rem = 10-2 Sv = 100 erg/g(1 雷姆 = 100尔格/克)

使用

计量当量的定义为:在要研究的组织中,某点处的吸收剂量D、品质因数Q和其他一切修正因数N的乘积,H=DQN

具体的生物组织伤害不只取决于能量密度,也和不同的辐射来源、不同生物,或同一生物的不同部分有关。在计算的时候,要额外考虑两个因子Q和N,然后逐类按质量(dm)积分计算:

品质因数Q

品质因数Q用来区别不同种类的辐射[5]

  • 光子,不论能量:Q = 1
  • 电子μ子,不论能量:Q = 1
  • 中子
    • 能量< 10keV:Q = 5
    • 10keV <能量< 100keV:Q = 10
    • 100keV <能量< 2MeV:Q = 20
    • 2MeV <能量< 20MeV:Q = 10
    • 能量> 20MeV:Q = 5
  • 质子, 能量> 2X106电子伏 :Q = 5
  • α粒子和其他核子:Q = 20

修正因数N

修正因数N用来衡量不同器官和生物体受影响的程度和不同生物体[6]

例如,人体的肺部受照射1戈瑞的γ射线,则相当于全身受照射0.12希沃特。

人体影响

根据国际放射防护委员会制定的标准,辐射总危险度为0.0165/Sv,也就是说,身体每接受1Sv的辐射剂量,会增加0.0165的致癌几率。

下表为辐射对人体的影响以及相应标准.

辐射剂量(mSv) 影响和标准
0.001 手足X射线照相
0.001 骨密度X射线检查
0.005-0.01 口腔X射线照相
0.01 四肢X射线照相
0.02-0.1 做一次X射线胸部摄片的剂量。另说为0.9mSv[7]
0.2 乘飞机从东京到纽约之间往返一次的剂量(宇宙射线和飞行高度有关)。
0.4 筛查乳腺癌钼靶检查(MAMMOGRAM)
0.54 腹部X射线照相
0.66 骨盆X射线照相
1.0 一般公众一年工作所受人工放射剂量(ICRP推荐)
从事辐射相关工作的妇女从被告知怀孕到临产所受人工放射剂量上限。
1.2 与1天平均吸1.5盒(30支)纸烟同居的被动吸烟者一年累计辐射[8]
1.5 日本人一年累计所受自然辐射。
1.5 腰椎X射线照相
1.5 胸部低剂量CT筛查
2.0 从事辐射相关工作的妇女从被告知怀孕到临产腹部表面所受人工放射剂量极限。
2.0 1次头部CT检查
2.4 地球人平均一年累计所受辐射(宇宙射线0.4,大地0.5,氡1.2,食物0.3)
2.5-4 一次胃部X射线钡餐透视的剂量。
5 从事辐射相关的妇女工作者一年累计所受辐射法定极限。
6 上消化道X射线检查
6.9 1次胸部CT检查
7.1 做一次X射线胸部透视的剂量。[7]
8 下消化道X射线检查
10 日本原子力安全委员会所制定“室内避难”的辐射剂量。
10 一次腹腔骨盆CT检查
10 - 20 全身CT检查
13 - 60 1天平均吸1.5盒(30支)纸烟者一年累计[8][9]
20 放射性职业工作者一年累积全身受职业照射的上限(ICRP推荐)
50 从事辐射相关工作者(非女性)一年累计所受辐射旧标准规定的上限。
日本原子力安全委员会所制定“避难”的辐射剂量。
自卫队员,消防员,警察(妇女除外)一年累计所受辐射法定极限。
100 已证明对人体健康明显有害的辐射剂量极限
从事辐射相关工作者(非女性)五年累计所受辐射法定极限。
从事辐射相关工作者(非女性)在紧急状况下从事一次作业所受辐射法定极限[10]
250 福岛第一核电站事故现场人员暂定辐射剂量上限。
白血球减少。
500 淋巴球减少。
国际放射防护委员会规定除人命救援外所能承受的辐射极限。
500 放射性职业工作者一年累积局部(如皮肤、手、足)受职业照射的上限(ICRP推荐)
1,000 出现被辐射症状。恶心,呕吐。水晶体浑浊。
2,000 细胞组织遭破坏,内部出血,脱毛脱发。死亡率5%。
3,000 - 5,000 死亡率50%(局部被辐射时3,000 :脱毛脱发、4,000 :失去生育能力、5,000 : 白内障、皮肤出现红斑)[11]
7,000 - 10,000 死亡率99%。
10,001以上 死亡率99.9%
50,000 死亡率100%

相关条目

注释

  1. ^ 西弗(游离辐射剂量单位)。

参考文献

  1. ^ (简体中文)辐射量超过两万微西弗 将伤人体. 上海孟良仪器技术. 2011-03-15 [2011-04-16]. (原始内容存档于2011-05-07). 
  2. ^ 2.0 2.1 (中文)曹逸雯. 新闻小辞典/核辐射单位比一比:微西弗跟毫西弗是什么?. 今日新闻网. 2011-03-15 [2011-03-19]. 
  3. ^ (中文)辐射生物效应 (PDF). 原子能委员会. [2016-11-14]. 
  4. ^ (中文)曹逸雯. 辐射剂量新单位. 原子能委员会辐射侦测中心. 2011-03-15 [2011-03-19]. 
  5. ^ (英文)New ICRP recommendations. IOPscience: 页163. [2011-03-28]. (2008),PDF格式
  6. ^ (英文)New ICRP recommendations. IOPscience: 页164. [2011-03-28]. (2008),PDF格式
  7. ^ 7.0 7.1 “X线胸部透视与胸部摄片辐射剂量对比分析”,张三海等,《人民军医》,2007(7): 425-426。检测并统计胸部透视和胸部摄片各100例的体表皮肤平均辐射剂量。结果:胸部透视体表辐射剂量(7.07±1.77)mSv/次,胸部摄片辐射剂量(0.91±0.09)mSv/次;胸部透视辐射剂量明显高于胸部摄片,差异非常显著(P<0.01)。
  8. ^ 8.0 8.1 "Radiation Exposure: The Facts vs. Fiction".
  9. ^ Radiation at FUSRAP Sites. 互联网档案馆存档,存档日期2011-04-09.
  10. ^ 女性被禁止在紧急状况下从事作业。
  11. ^ 东嶋和子著“放射线利用的基础知识”讲谈社2006年12月20日第1版ISBN 4-06-257518-3


外部链接

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