希沃特
希沃特(英语:sievert,缩写:Sv,简称:希)是一个用来衡量輻射劑量对生物组织的影響程度的国际单位制导出单位,为物理量计量当量的单位[1]。 在地球上都存在天然輻射,有些源自地球大氣層外界,有些可在土壤、礦石中發現些微的天然放射性核種,而空氣及水中亦存在天然放射性氡氣,而人體中也含有鉀40等,因此人類生活隨時都會接受到一些輻射[2]。 日常生活中接觸到的輻射劑量,都在0.05微西弗左右,接觸到的環境只要維持在0.2微西弗以下都是正常可接受的,但是偵測環境如果超過20微西弗就是緊急狀況,如果人體瞬間接受輻射量超過2萬微西弗,就會使身體會造成危害,超量接受會嚴重傷害腦中樞,還可能幾小時內就會死亡[3]。[來源請求]
地球上普通人每年受到的累計輻射平均為2.4毫西弗(mSv)(即2.4mSv/Y÷365÷24 = 0.274µSv/h),其中氡為1.2毫西弗,宇宙射線為0.4毫西弗,大地為0.5毫西弗,食物0.3毫西弗。
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[编辑] 名称
希沃特的英文為Sievert,得名於瑞典生物物理學家、輻射防護專家羅爾夫·馬克西米利安·希沃特(Rolf Maximilian Sievert)。於1985年取代輻射劑量之前表示單位的「侖目」(rem),用來表示輻射對人體影響的量化單位[4]。
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的中文名法定称为希沃特,单位项号为10-52.a。香港的譯名為希沃特。台湾的译名为西弗。
[编辑] 定义
希沃特(缩写Sv)是基本輻射劑量的單位之一,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。为物理量计量当量(H)、周围计量当量、定向计量当量、个人剂量当量的单位。 但西弗單位表示相當大,所以常會用毫西弗(mSv)與微西弗(μSv)來表示,1西弗等於1000毫西弗,而1毫西弗等於1000微西弗。人類身體所能承受的以輻射場的強度與曝露時間的相乘績計算輻射劑量,因此以 “微西弗/小時” 及 “毫西弗/年” 兩種較常見[2]。
定义是用來表示輻射對人體影響的程度,而 1 希沃特 = 1 焦耳/公斤(1 Sv = 1 J/kg)。
- 换算單位
- 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 小時計算, 1 微希/小時 = 8.76 毫希/年)
- 1 rem = 10-2 Sv = 100 erg/g (1 雷姆 = 100 爾格/克)
[编辑] 使用
计量当量的定义为:在要研究的组织中,某电处的吸收剂量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,要考虑进两个额外因子Q和N,然后逐类按质量(dm)积分计算:
![\sum [Q_i (\int Sv \times N \times dm)]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/zh/math/5/0/b/50bbbc490e8dee0493414e30e4af7b06.png)
[编辑] 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
- 电子和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
[编辑] 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]:
- 骨髓、大肠、肺、胃:N = 0.12
- 卵巢和睾丸: N = 0.08
- 膀胱, 脑、乳房、肾脏、肝、肌肉、食道、胰腺、小肠、脾脏、甲状腺、子宫: N = 0.05
- 骨质、皮肤:N = 0.01
- 病毒、细菌、原生动物:N ≈ 0.03 ~ 0.0003
- 昆虫:N ≈ 0.1 ~ 0.002
- 软体动物:N ≈ 0.06 ~ 0.006
- 植物:N ≈ 2 ~ 0.02
- 鱼类: N ≈ 0.75 ~ 0.03
- 两栖动物:N ≈ 0.4 ~ 0.14
- 爬行动物: N ≈ 1 ~ 0.075
- 鸟类:N ≈ 0.6 ~ 0.15
- 人类: N = 1
[编辑] 人體影響
下表為輻射對人體的影響以及相應標準.
| 輻射劑量(mSv) | 影響和標準 |
| 0.05 | 核電站工作人員一年累計輻射。 |
| 0.1 - 0.3 | 做一次X射綫胸部透視的劑量。 |
| 0.2 | 乘飛機從東京到紐約之間往返一次的劑量(宇宙射綫和飛行高度有關)。 |
| 1.0 | 一般公衆一年工作所受人工放射劑量(ICRP推薦) 從事輻射相關工作的婦女從被告知懷孕到臨產所受人工放射劑量極限。 |
| 1.2 | 與1天平均吸1.5盒(30支)紙煙同居的被動吸煙者一年累計輻射[7]。 |
| 1.5 | 日本人一年累計所受輻射。 |
| 2.0 | 從事輻射相關工作的婦女從被告知懷孕到臨產腹部表面所受人工放射劑量極限。 |
| 2.4 | 地球人平均一年累計所受輻射(宇宙射綫0.4,大地0.5,氡1.2,食物0.3) |
| 4 | 一次胃部X射綫透視的劑量。 |
| 5 | 從事輻射相關的婦女工作者一年累計所受輻射法定極限。 |
| 6.9 | 1次CT檢查 |
| 7 - 20 | CT全息攝影。 |
| 10 | 日本原子力安全委員會所制定「室内避難」的輻射劑量。 |
| 13 - 60 | 1天平均吸1.5盒(30支)紙煙者一年累計[7][8]。 |
| 50 | 從事輻射相關工作者(非女性)一年累計所受輻射法定極限。 日本原子力安全委員會所制定「避難」的輻射劑量。 自衛隊員,消防員,警察(婦女除外)一年累計所受輻射法定極限。 |
| 100 | 已證明對人體健康明顯有害的輻射劑量極限 從事輻射相關工作者(非女性)五年累計所受輻射法定極限。 從事輻射相關工作者(非女性)在緊急狀況下從事一次作業所受輻射法定極限[9]。 |
| 250 | 福島第一核電站事故現場人員暫定輻射劑量上限。 白血球減少。 |
| 500 | 淋巴球減少。 國際放射防護委員会規定除人命救援外所能承受的輻射極限。 |
| 1,000 | 出現被輻射症狀。悪心,嘔吐。水晶体渾濁。 |
| 2,000 | 細胞組織遭破壞,内部出血,脫毛脫髮。死亡率5%。 |
| 3,000 - 5,000 | 死亡率50%(局部被輻射時3,000 : 脫毛脫髮、4,000 : 失去生育能力、5,000 : 白内障、皮膚出現紅斑)[10]。 |
| 7,000 - 10,000 | 死亡率99%。 |
| 10,001以上 |
[编辑] 相關條目
[编辑] 註釋
- ^ 西弗(游離輻射劑量單位)。
[编辑] 参考文献
- ^ (简体中文)輻射量超過兩萬微西弗 將傷人體. 上海孟良仪器技术. 2011/3/15 [2011-4-16查閱].
- ^ 2.0 2.1 (中文)曹逸雯. 新聞小辭典/核輻射單位比一比:微西弗跟毫西弗是什麼?. 今日新聞網. 2011/03/15 [2011-3-19查閱].
- ^ (中文)林家琪. 輻射量超過兩萬微西弗 將傷人體. 台視新聞. 2011/3/15 [2011-3-19查閱].
- ^ (中文)曹逸雯. 輻射劑量新單位. 原子能委員會輻射偵測中心. 2011/03/15 [2011-3-19 查閱].
- ^ (英文)New ICRP recommendations. IOPscience: 頁163 [2011-3-28查閱].(2008),PDF格式
- ^ (英文)New ICRP recommendations. IOPscience: 頁164 [2011-3-28查閱].(2008),PDF格式
- ^ 7.0 7.1 "Radiation Exposure: The Facts vs. Fiction".
- ^ Radiation at FUSRAP Sites.
- ^ 女性被禁止在緊急狀況下從事作業。
- ^ 東嶋和子著 「放射線利用的基礎知識」 講談社 2006年12月20日第1版 ISBN 4-06-257518-3
[编辑] 外部連結
- (正体中文)行政院原子能委員會輻射偵測中心
- (简体中文)轉換到其他單位希沃特等效剂量
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