تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
وحدات الإشعاع
المؤلف:
فريدريك بوش ، دافيد جيرد
المصدر:
اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة:
4-1-2016
3396
وحدات الإشعاع
لقد أصبحنا نهتم أكثر في عالمنا المعاصر بتأثيرات الإشعاع؛ وقد أصبح من الأمور المهمة في حياتنا أن نعرف هل تلك التأثيرات ناشئة عن الفحوص الطبية والتشخيصية، أم من الحوادث النووية، أم من غاز الرادون الذي يتسرب إلى مساكننا من باطن الأرض. وقد تراكمت على مدار السنين وحدات كثيرة للإشعاع، تستخدم لوصف آثاره مما نتج عنه كثير من اللبس. على أن وحدات SI (النظام الدولي) قد صارت حالياً هي المهيمنة، وأدى ذلك إلى التبسيط . وفيما يلي سنقوم باستعراض أهم الكميات المقاسة ووحدتها.
فاعلية المصادر
تعتبر فاعلية المصدر للإشعاع هي عدد التفتتات التي تحدث في المصدر في وحدة الزمن:
(1)
حيث NΔ هو عدد النوى الذي يضمحل في زمن مقداره Δt.
ووحدة SI للفاعلية هي البيكريل (Bq)، والمصدر الذي فاعليته بيكريل واحد (1Bq) هو الذي يحدث به تفتت واحد في الثانية. وهناك وحدة أقدم من هذه وإن كانت لا تزال منتشرة وهي الكوري (Ci) حيث 1 Ci = 3.7×1010 Bq تماماً. ولكي تتصور حقيقة هذه الأرقام، تشير إلى أن فاعلية مقدارها (1 Ci) 3.7×1010Bq أكبر ملايين المرات من حيث النشاط الإشعاعي من كثير من المصادر الطبية المشعة.
لكي نحصل على المعادلة التالية للفاعلية بدلالة ثابت الاضمحلال وعمر النصف:
(2)
الجرعة الممتصة
يطلق اصطلاح الجرعة الممتصة على كمية الطاقة التي تمتصها وحدة الكتل من مادة تعترض مسار حزمة الإشعاع. والوحدات الدولية SI لها جول لكل كيلو جرام J/kg وهي في حالتنا هذه "الجراي" أو (Gy). فإذا فرضنا أن حزمة إشعاع تخترق كتلة m وتودع فيها مقداراً من الطاقة E، فتكون الجرعة الممتصة من جانب المادة المكونة لهذه الكتلة هي:
وبعبارة أخرى فإن 1 Gy يكافئ طاقة ممتصة تساوي 1 J/kg. . وهناك وحدة اخرى، كثيرة الاستعمال وهي الراد rad ــ للتعبير أيضاً عن الجرعة الممتصة، حيث 1 rad = 0.01 Gy.
الجرعة المكافئة بيولوجياً (حيوياً)
لا يعتمد تأثير الإشعاع على الجسم البشري على طاقة ونوع الإشعاع فحسب، وإنما يعتمد أيضاً على المنطقة المعرضة من الجسم لذلك الإشعاع. ولكي نصف التأثيرات الحيوية للإشعاع فإننا نستخدم مقياساً آخر للجرعة الإشعاعية وهي الجرعة المكافئة حيوياً ؛ وهي ببساطة الجرعة الممتصة مضروبة في معامل يتضمن مقارنة تأثير الإشعاع المستخدم بتأثير أشعة إكس طاقتها 200 keV على اللحم. ووحدة هذه الجرعة هي "السيفرت" (Sv). ولنضرب مثالاً على حزمة من جسيمات الفا التي لها قدرة تدميرية على اللحم، أكبر 15 مرة من قدرة أشعة إكس التي طاقتها 200 keV. فإذا كان لدينا جرعة مقدارها 1 Gy من جسيمات ألفا، فإن الجرعة المكافئة حيوياً لأشعة إكس تكون 15 Sv. وعند تناول الإتلاف الإشعاعي للبشر والحيوانات، فإن الجرعة المكافئة حيوياً تكون هي المقياس المناسب لذلك الإتلاف، ومن الوحدات الاقدم وإن كانت لا تزال كثيرة الاستعمال، وحدة " ريم " rem حيث 1 rem = 0.010 Sv.