Dosisbegreber

1. Dosisbegreber Dosisbegreberne, der anvendes inden forstrålingsbeskyttelsen, er baseret på: • strålingens fysiske vekselvirkning • strålingens biologiskevirkning

2. Dosisbegreber • Ioniserende strålingafsætter energii væv (og i alt stof) • Energiafsættelsen i væv kan forårsagecelledødellercelleforandringer • Skader som følge af celledød kaldesdeterministiske(“akutte skader”) • Skader som følge af celleforandringer kaldesstokastiske(“sene skader”)

3. Dosisbegreber • Absorberet dosis(fysik) • Ækvivalent dosis(fysik + biologi) • Effektiv dosis(fysik + biologi)

4. Afsat energi, ea Gamma-stråling ea = ∑ (Eind – Eud) + ∑ (Tind– Tud)

5. Definition afabsorberet dosis, D: Louis Harold Gray 1905-1965 Den absorberede dosis angiver middel-værdien af den afsatte energi,da, til et uendeligt lille volumen med massen dm, divideret med massen Absorberet dosis, D

6. Afsat middelenergi: a = 1 J/kg . 0,005 kg =0,005 joule - Afsat middelenergi: a = 1 J/kg . 0,025 kg =0,025 joule - Afsat middelenergi og absorberet dosis To legemer på henholdsvis 5 og 25 gramhar modtaget en middelværdi af denabsorberede dosispå1 gray (Gy),dvs.1 joule pr. kgi hvert legeme. Hvor stor er denafsatte middelenergii de to legemer?

7. Afsat energi ved dødelig dosis Dødelig absorberet dosis for mennesker er omkring10 Gy (10 joule/kg)til hele kroppen. For en person på70 kgsvarer 10 Gy til enafsat energii kroppen på: 10 joule/kg . 70 kg = 700 joule Sammenligning: En75 wattpære udvikler700 joulepå omkring9 sekunder(hovedsagelig som varme)

8. Energiforbrug fra føden Dagligt energiforbrug fra fødeindtag: 10 millioner joule pr. døgn Energiforbrug pr. kg kropsvægt pr. time: 107 joule/(70 kg . 24 h) = 6000 joule pr. kg pr. time Sammenligning: Dette svarer energimæssigt til omkring600 gangedødelig strålingsdosis pr. time

9. Strålings energiafsættelse Energiafsættelsen fra stråling er lav sammenlignet med andre energiafsæt-telser, men virkningen erstor(dødelig dosis til hele kroppen 700 joule) HVORFOR? Fordi energien afsættes ved ionisering!

10. Ioniseringsevne (strålingskvalitet) Nogle strålingsarter er mere ioniserende end andre. Eksempelvis era-strålingmere ioniserende endb-ogg-stråling.Til at beskrive dette anvendes begrebetstrålingskvalitet

11. Linear Energy Transfer, L Linear EnergyTransfer(LET),L, defineressom: dE er partiklens energitab pr. banelængde dℓ

12. Eksempler på værdier afL for væv: • L 0,003 keVpr.m (1 MeV) • Lb 0,2 keVpr.m (1 MeV) • La 90 keV pr. m (5 MeV) • Lp 40 keV pr. m (0,5 MeV) Linear Energy Transfer, L Lav-LET stråling: - og -stråling Høj-LET stråling: -, n- og p-stråling

13. Ioniseringstæthed • -partikler • 4000 - 9000 ionpar pr. m • -partikler • 50 - 200 ionpar pr. m • -fotoner • 10 - 50 ionpar pr. m • protoner • 300 - 1000 ionpar pr. m • hurtige neutroner • 300 - 1000 ionpar pr. m

14. Relativ BiologiskEffektivitet,RBE: Strålingskvalitet Dref fra referencestråling ogDRfra strålingstypeRved sandsynlighedenpfor den givne skade RBEer defineret foralletyper af strålingsskader, bådedeterministiskeogstokastiskeskader

15. Variation af RBE med absorberet dosis DLer lav-LET dosis DH er høj-LET dosis

16. Variation af RBE med absorberet dosis

17. Strålingsvægtfaktor,wR: Strålingskvalitet Strålingsvægtfaktoren er alene defineret forstokastiske skader –IKKEfordeterministiskeskader!

18. Strålingsvægtfaktorer, wR

19. Definition af ækvivalent dosis,H: Rolf Sievert 1896-1966 Ækvivalent dosis wRer strålingsvægtfaktoren D er den absorberede dosis

20. Den samlededosishastigheder: D = 0,5 mGy/h + 0,5 mGy/h  =1 mGy/h Dentotale dosisefter 8 timer bliver: D = 1 mGy/h  8 h =8 mGy . Blandede strålingsfelter En person opholder sig i et strålingsfelt med0,5 mGy/hgammastråling og0,5 mGy/hneutronstråling (1 MeV). Hvor stor bliver den resulterende dosis ved8 timersophold i dette felt ?

21. Blandede strålingsfelter Absorberede doser erikke additive, når risikoen for en senskadevirkning fra en udsættelse forblandede strå-lingsfelter (forskellige strålingsarter) skal bestemmes!

22. Strålingsvægtfaktorerne for gamma- og neutronstrå-ling er henholdsvis1og20, og ækvivalent dosishastig-heden er: H = 0,5 mGy/h 1+ 0,5 mGy/h 20=10,5 mSv/h . Blandede strålingsfelter En person opholder sig i et strålingsfelt med0,5 mGy/hgammastråling og0,5 mGy/hneutronstråling (1 MeV). Hvor stor bliver den resulterende dosis ved8 timersophold i dette felt ? Den totale ækvivalent dosis efter 8 timer bliver: H = 10,5 mSv/h  8 h =84 mSv

23. Dosisbegreber Nogle væv og organer er mere følsomme over for stråling end andre mht. til at udviklestokastiske skader,f.eks. er lungerne mere følsomme end skjoldbruskkirtlenpr. ækvivalent dosis. Dette beskrives ved begrebeteffektiv dosis, E.

24. Ekstern bestråling af kroppen

25. Vævsvægtfaktor, wT: Strålingsfølsomhed af organer rTer risikofaktoren for vævet T Rer risikofaktoren for hele kroppen (alt væv) R 4,4105 pr. mSv (cancerdødsfald)

26. Vævsvægtfaktorer, wT

27. Definition af effektiv dosis,E: Effektiv dosis HTer ækvivalent dosis wTer vævsvægtfaktoren

28. Dosisbegreber Begreberne ækvivalent dosisogeffektiv dosiser nødvendige, såalleforhold i for-bindelse med udsættelse for ioniserende stråling kan vurderesrisikomæssigt ens

29. Strålingsdoser og strålingsbiologi • Absorberet dosis (gray, Gy): • Deterministiske skader • Effektiv og ækvivalent dosis (sievert, Sv): • Stokastiske skader