西弗

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西弗英語sievert,縮寫:Sv西弗、簡稱:)是一個用來衡量輻射劑量對生物組織的影響程度的國際單位制導出單位,為受輻射等效生物當量的單位[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素,而空氣及水中亦存在天然放射性氡氣,而人體中也含有天然放射性核素鉀40等,因此人類生活隨時都會接受到一些輻射[2]

如果按照國際輻射防護組織ICRP的標準,來自非背景輻射的游離輻射,一般人造成之年劑量規定是不超過 1毫西弗(1 mSv/yr),換算就是每小時0.1微西弗(0.1 uSv/h)。放射性職業工作者一年累積全身受職業照射的上限是20 mSv/yr(ICRP推薦)。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200毫西弗,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]

地球上普通人受到的纍計輻射平均值為每年2.4毫西弗(mSv,即2.4mSv/Y÷365÷24 = 0.274µSv/h),其中為1.2毫西弗,宇宙射線為0.4毫西弗,大地本底輻射為0.5毫西弗,食物中攝入0.3毫西弗。

名稱[編輯]

西弗(西弗)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·西弗(Rolf Maximilian Sievert)。於1985年取代之前表示輻射生物當量單位的「侖目」(rem)[4]

按中華人民共和國國家標准《量和單位》(GB 3100-93及GB 3102.10-93)中的規定,Sievert的中文名法定稱為希沃特,單位項號為10-52.a。香港的譯名為希沃特。台灣的譯名為西弗。

定義[編輯]

西弗(縮寫Sv)是基本輻射劑量的單位之一,是一個由於人類健康安全防護上的需要而確定的具有專門名稱的國際單位制導出單位。為物理量劑量當量(H)、周圍劑量當量、定向劑量當量、個人劑量當量的單位。

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「輻射水平」的單位「微西弗/小時」及「毫西弗/年」兩種較常見[2]

定義是用來表示輻射對人體影響的程度,而1西弗 = 1 焦耳/公斤(1 Sv = 1 J/kg)。

換算單位
  • 1 Sv = 1000 mSv = 1000000μSv = 10000 erg/g = 100 rem(1西弗 = 100 侖目
  • 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 侖目 = 100爾格/克)

使用[編輯]

計量當量的定義為:在要研究的組織中,某點處的吸收劑量D、品質因數Q和其他一切修正因數N的乘積,H=DQN

具體的生物組織傷害不隻取決於能量密度,也和不同的輻射來源、不同生物,或同一生物的不同部分有關。在計算的時候,要考慮進兩個額外因子Q和N,然後逐類按質量(dm)積分計算:

\sum [Q_i (\int Sv \times N \times dm)]

品質因數Q[編輯]

品質因數Q用來區別不同種類的輻射[5]

  • 光子,不論能量:Q = 1
  • 電子μ子,不論能量: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
  • 質子, 能量> 2X106電子伏 :Q = 5
  • α粒子和其他核子:Q = 20

修正因數N[編輯]

修正因數N用來衡量不同器官和生物體受影響的程度和不同生物體[6]

例如,人體的肺部受照射1戈瑞的γ射線,則相當於全身受照射0.12西弗。

人體影響[編輯]

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纍計輻射。
0.2 乘飛機從東京到紐約之間往返一次的劑量(宇宙射線和飛行高度有關)。
0.9 做一次X射線胸部攝片的劑量。[7]
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上限。
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纍計輻射[8]
1.5 日本人一年纍計所受自然輻射。
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 地球人平均一年纍計所受輻射(宇宙射線0.4,大地0.5,氡1.2,食物0.3)
4 一次胃部X射線鋇餐透視的劑量。
5 從事輻射相關的婦女工作者一年纍計所受輻射法定極限。
6.9 1次CT檢查
7.1 做一次X射線胸部透視的劑量。[7]
7 - 20 CT全息攝影。
10 日本原子力安全委員會所制定「室內避難」的輻射劑量。
13 - 60 1天平均吸1.5盒(30支)紙煙者一年纍計[8][9]
20 放射性職業工作者一年累積全身受職業照射的上限(ICRP推薦)
50 從事輻射相關工作者(非女性)一年纍計所受輻射舊標准規定的上限。
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)一年纍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)五年纍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[10]
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。
國際放射防護委員會規定除人命救援外所能承受的輻射極限。
500 放射性職業工作者一年累積局部(如皮膚、手、足)受職業照射的上限(ICRP推薦)
1,000 出現被輻射症狀。噁心,嘔吐。水晶體渾濁。
2,000 細胞組織遭破壞,內部出血,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 : 白內障、皮膚出現紅斑)[11]
7,000 - 10,000 死亡率99%。
10,001以上

相關條目[編輯]

註釋[編輯]

  1. ^ 西弗(游離輻射劑量單位)。

參考文獻[編輯]

  1. ^ (簡體中文)輻射量超過兩萬微西弗 將傷人體. 上海孟良儀器技術. 2011/3/15 [2011-4-16查閱]. 
  2. ^ 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]. 
  3. ^ (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]. 
  4. ^ (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]. 
  5. ^ (英文)New ICRP recommendations. IOPscience. 頁163. [2011-3-28查閱]. (2008),PDF格式
  6. ^ (英文)New ICRP recommendations. IOPscience. 頁164. [2011-3-28查閱]. (2008),PDF格式
  7. ^ 7.0 7.1 「X線胸部透視與胸部攝片輻射劑量對比分析」,張三海等,《人民軍醫》,2007(7): 425-426。檢測並統計胸部透視和胸部攝片各100例的體表皮膚平均輻射劑量。結果:胸部透視體表輻射劑量(7.07±1.77)mSv/次,胸部攝片輻射劑量(0.91±0.09)mSv/次;胸部透視輻射劑量明顯高於胸部攝片,差異非常顯著(P<0.01)。
  8. ^ 8.0 8.1 "Radiation Exposure: The Facts vs. Fiction".
  9. ^ Radiation at FUSRAP Sites.
  10. ^ 女性被禁止在緊急狀況下從事作業。
  11. ^ 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

外部連結[編輯]