مكافئ الجرعة الملتزم بها

الجرعة المكافئة الملتزمة والجرعة المكافئة الفعالة الملتزمة هما كميات الجرعة المستخدمة في نظام الحماية الإشعاعية في الولايات المتحدة للإشعاع الناتج عن مصدر داخلي.

تم تعريف CDE من قبل لجنة التنظيم النووي الأمريكية في الباب 10، القسم 20.1003، من قانون اللوائح الفيدرالية (10 CFR 20.1003)، بحيث أن "مكافئ الجرعة الملتزمة، CDE (H _T ,50) هو الجرعة التي يتلقاها عضو أو نسيج مرجعي معين (T) من تناول مادة مشعة من قبل فرد خلال فترة الخمسين عامًا التي تلي تناولها".

تبدأ عملية حساب الجرعة الفعالة المكافئة الملتزمة (CEDE) بتحديد الجرعة المكافئة، H _T ، لنسيج أو عضو، T. حيث D _T ,R هي الجرعة الممتصة بالراد (الجراي الواحد، وحدة من وحدات النظام الدولي للوحدات، يساوي 100 راد) محسوبة كمعدل على النسيج أو العضو، T، بسبب نوع الإشعاع ، R، وW _R هو عامل ترجيح الإشعاع. وحدة الجرعة المكافئة هي الريم ( سيفرت ، في وحدات النظام الدولي للوحدات).

يُعرَّف هذا في الباب العاشر، القسم 20.1003، من قانون اللوائح الفيدرالية للولايات المتحدة الأمريكية، جرعة CEDE (HE,50) بأنها مجموع حاصل ضرب مكافئات الجرعة الملتزمة لكل عضو أو نسيج من أعضاء الجسم المعرضة للإشعاع مضروبًا في عوامل الترجيح (W _T ) المطبقة على كل من تلك الأعضاء أو الأنسجة. ^{[ 1 ]}

يُفترض أن احتمال حدوث تأثير عشوائي في نسيج أو عضو ما يتناسب طرديًا مع الجرعة المكافئة في ذلك النسيج أو العضو. يختلف ثابت التناسب باختلاف أنسجة الجسم، ولكن عند تقييم الضرر الصحي، يلزم مراعاة المخاطر الكلية. ويُؤخذ هذا في الحسبان باستخدام عوامل ترجيح الأنسجة، W_{_T} ، التي تُمثل نسبة المخاطر العشوائية الناتجة عن تشعيع النسيج أو العضو إلى المخاطر الكلية عند تشعيع الجسم بأكمله بشكل متجانس، وH_{_T} هي الجرعة المكافئة في النسيج أو العضو، T، في المعادلة التالية:

يشير مصطلح مكافئ الجرعة الفعالة الملتزمة (CEDE) إلى الجرعة الناتجة عن التعرض للإشعاع الداخلي. ويتم دمج مكافئ الجرعة الفعالة الملتزمة مع مكافئ الجرعة العميقة (DDE) ، ^{[ 2 ]} وهي الجرعة الناتجة عن التعرض الخارجي لكامل الجسم، لإنتاج مكافئ الجرعة الفعالة الكلية (TEDE) ، ^{[ 3 ]} وهي الجرعة الناتجة عن التعرض للإشعاع الداخلي والخارجي.

يمكن التعبير عن كلتا الكميتين بوحدة ريم أو سيفرت (Sv).

يمكن أن يحدث تناول المواد المشعة من خلال أربعة مسارات: استنشاق الملوثات المحمولة جواً مثل الرادون ، وتناول الأطعمة أو السوائل الملوثة، وامتصاص الأبخرة مثل أكسيد التريتيوم من خلال الجلد، وحقن النظائر المشعة الطبية مثل التكنيتيوم-99م .

بعض النظائر المشعة الاصطناعية، مثل اليود-131، متطابقة كيميائيًا مع النظائر الطبيعية التي يحتاجها الجسم، وقد يمتصها الجسم بسهولة أكبر إذا كان يعاني من نقص في هذا العنصر. على سبيل المثال، يمكن استخدام يوديد البوتاسيوم (KI) ، الذي يُعطى عن طريق الفم مباشرة بعد التعرض للإشعاع، لحماية الغدة الدرقية من اليود المشع المبتلع في حالة وقوع حادث أو هجوم على محطة طاقة نووية ، أو انفجار متفجر نووي قد يُطلق اليود المشع. ولدى نظائر مشعة أخرى ميلٌ لأنسجة معينة، مثل البلوتونيوم الذي يترسب في العظام، وقد تبقى فيها لسنوات رغم كونها غريبة عن الجسم. ^{[ 4 ]}

ليست كل الإشعاعات ضارة. يمكن امتصاص الإشعاع عبر مسارات متعددة، تختلف باختلاف الظروف. إذا لزم الأمر، يمكن تناول المواد المشعة عن طريق الفم عبر نظائر مستقرة لعناصر محددة. يُنصح بهذا فقط لمن يعانون من نقص هذه العناصر، لأن المواد المشعة قد تتحول من مواد صحية إلى ضارة بكميات ضئيلة جدًا. يُعدّ امتصاص الإشعاع عن طريق الابتلاع أخطر طرق امتصاصه، إذ يكاد يكون من المستحيل التحكم في كمية الإشعاع التي تدخل الجسم. ^{[ 5 ]}

في حالة التعرض الداخلي، لا تُستقبل الجرعة لحظة التعرض، كما هو الحال في التعرض الخارجي، إذ يُشعّع النظير المشع المُدمج مختلف الأعضاء والأنسجة خلال فترة وجوده في الجسم. وبحسب التعريف، فإن مكافئ الجرعة المُلتزمة يُعادل الجرعة المُستقبلة المُتراكمة على مدى 50 عامًا من تاريخ الامتصاص. ولحسابه، يجب معرفة النشاط الإشعاعي المُستقبل وقيمة مكافئ الجرعة المُلتزمة لكل وحدة من النشاط الإشعاعي المُستقبل. ونظرًا لعدم دقة المعامل الأول، يُمكن اعتبار مكافئ الجرعة المُلتزمة مجرد قيمة تقريبية وليست كمية دقيقة. ومع ذلك، فإن استخدامه مُبرر، لأنه، مثل مكافئ الجرعة للتعرض الخارجي، يُعبّر عن خطر الآثار العشوائية على الفرد المعني، إذ إن هذه الآثار، إن ظهرت، لن تظهر إلا بعد فترة كمون أطول عمومًا من فترة تراكم الجرعة. علاوة على ذلك، يُوفر استخدام مكافئ الجرعة المُلتزمة مزايا مُعينة لإدارة قياس الجرعات، خاصةً عند تبسيطه. قد تنشأ مشكلة عملية تتمثل في تجاوز الحد الأقصى للجرعة السنوية ظاهريًا، نظرًا لأخذ الجرعات التي سيتم تلقيها فعليًا في السنوات اللاحقة في الحسبان خلال السنة الأولى. ونادرًا ما تُعالج هذه المشاكل عمليًا بشكل فردي في كل حالة. ^{[ 6 ]}

تم قياس محتوى اليورانيوم والثوريوم داخل عينات تبغ مختلفة باستخدام طريقة تعتمد على تحديد كفاءة الكشف لكاشفات آثار الجسيمات النووية الصلبة CR-39 وLR-115 II (SSNTD) للجسيمات ألفا المنبعثة . وقُيِّمت أنشطة ألفا وبيتا لكل وحدة حجم، الناتجة عن الرادون والثورون ونواتج تحللهما، داخل دخان السجائر لعينات التبغ المدروسة. وتم تحديد الجرعات المكافئة السنوية الملتزمة الناتجة عن نواتج تحلل الرادون قصيرة العمر من استنشاق دخان السجائر المختلفة في منطقتي الصدر وخارج الصدر من الجهاز التنفسي. وأظهرت ثلاثة أنواع من السجائر المصنعة في المغرب من التبغ الأسود جرعات مكافئة سنوية ملتزمة أعلى في منطقتي الصدر وخارج الصدر من الجهاز التنفسي مقارنةً بالسجائر الأخرى المدروسة (باستثناء نوع واحد من السجائر المصنعة في فرنسا من التبغ الأصفر)؛ حيث كانت نسب الجرعات المكافئة السنوية الملتزمة المقابلة لها أكبر من 1.8. وتراوحت الجرعات المكافئة السنوية الملتزمة المقاسة من 1.8 × 10⁻⁹ ^سيفرت /سنة إلى... المنطقة خارج الصدر ومن 1.3 × 10 ⁻¹⁰ سيفرت/سنة إلى في المنطقة الصدرية من الجهاز التنفسي لمدخن يستهلك 20 سيجارة في اليوم." ^{[ 7 ]}

• النشاط الإشعاعي
• التسمم الإشعاعي
• الإشعاع المؤين
• الجرعة الجماعية
• الجرعة التراكمية
• مكافئ الجرعة الفعالة الملتزمة

• مسرد مصطلحات هيئة التنظيم النووي الأمريكية
• تم قياس غاز الرادون ونواتجه في دخان السجائر باستخدام جهاز كشف المواد النووية الصلبة (SSNTD) والجرعة المكافئة الملتزمة المقابلة للجهاز التنفسي
• SCHLENKER R, A. "مقارنة بين الجرعة المتناولة والجرعة الملتزمة المكافئة المسموح بها بواسطة أنظمة الحماية من الإشعاع بناءً على الجرعة السنوية المكافئة والجرعة الملتزمة المكافئة لنواة ذات نصف عمر فعال متوسط." الفيزياء الصحية، 51.2 (1986): 207-214.

• - "عالم قياس جرعات الإشعاع المُربك" - إم إيه بويد، وكالة حماية البيئة الأمريكية. سردٌ للاختلافات الزمنية بين أنظمة قياس جرعات الإشعاع في الولايات المتحدة الأمريكية واللجنة الدولية للحماية من الإشعاع.