فيزياء الصحة

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة
الفيزياء الصحية لحمايتك.
ملصق مختبر أوك ريدج الوطني عام 1947 .

الفيزياء الصحية، والتي يشار إليها أيضًا باسم علم الحماية من الإشعاع ، هي المهنة المخصصة لحماية الناس وبيئتهم من مخاطر الإشعاع المحتملة ، مع إتاحة إمكانية التمتع بالاستخدامات المفيدة للإشعاع. يتطلب علماء الفيزياء الصحية عادةً درجة البكالوريوس لمدة أربع سنوات وخبرة تأهيلية تثبت المعرفة المهنية بنظرية وتطبيق مبادئ الحماية من الإشعاع والعلوم ذات الصلة الوثيقة. يعمل علماء الفيزياء الصحية بشكل أساسي في المرافق التي تُستخدم فيها النويدات المشعة أو مصادر أخرى للإشعاع المؤين (مثل مولدات الأشعة السينية ) أو تُنتج؛ وتشمل هذه المرافق البحث والصناعة والتعليم والمرافق الطبية والطاقة النووية والجيش وحماية البيئة وإنفاذ اللوائح الحكومية وإزالة التلوث وإيقاف التشغيل - يعتمد الجمع بين التعليم والخبرة لعلماء الفيزياء الصحية على المجال المحدد الذي يعمل فيه عالم الفيزياء الصحية.

التخصصات الفرعية

هناك العديد من التخصصات الفرعية في مجال الفيزياء الصحية، [1] بما في ذلك

فيزياء الصحة التشغيلية

يركز المجال الفرعي للفيزياء الصحية التشغيلية، والذي يُطلق عليه أيضًا الفيزياء الصحية التطبيقية في المصادر القديمة، على العمل الميداني والتطبيق العملي لمعرفة الفيزياء الصحية في المواقف الواقعية، بدلاً من البحث الأساسي. [2]

الفيزياء الطبية

يرتبط مجال الفيزياء الصحية بمجال الفيزياء الطبية [3] وهما متشابهان من حيث أن الممارسين يعتمدون على قدر كبير من نفس العلوم الأساسية (أي فيزياء الإشعاع، وعلم الأحياء، وما إلى ذلك) في كلا المجالين. ومع ذلك، يركز علماء الفيزياء الصحية على تقييم وحماية صحة الإنسان من الإشعاع، في حين يدعم علماء الفيزياء الصحية والفيزيائيون الطبيون استخدام الإشعاع وغيرها من التقنيات القائمة على الفيزياء من قبل الممارسين الطبيين لتشخيص وعلاج الأمراض. [4]

أجهزة الحماية من الإشعاع

إن القياس العملي للإشعاع المؤين ضروري لفيزياء الصحة. فهو يتيح تقييم تدابير الحماية، وتقييم الجرعة الإشعاعية المحتملة أو الفعلية التي يتلقاها الأفراد. وعادة ما يتم التحكم في توفير مثل هذه الأجهزة بموجب القانون. وفي المملكة المتحدة، يتم التحكم في ذلك بموجب لوائح الإشعاع المؤين لعام 1999.

إن أدوات القياس المستخدمة للحماية من الإشعاع تكون "مثبتة" (في وضع ثابت) ومحمولة (محمولة باليد أو قابلة للنقل).

الأدوات المثبتة

يتم تثبيت الأجهزة المثبتة في مواضع معروفة بأهميتها في تقييم مخاطر الإشعاع العامة في منطقة ما. ومن الأمثلة على ذلك أجهزة مراقبة الإشعاع المثبتة في "المنطقة"، وأجهزة مراقبة التداخل غاما، وأجهزة مراقبة خروج الأفراد، وأجهزة مراقبة التلوث المحمول جوًا.

سيقوم جهاز مراقبة المنطقة بقياس الإشعاع المحيط، عادةً الأشعة السينية أو أشعة جاما أو النيوترونات؛ وهي إشعاعات يمكن أن يكون لها مستويات إشعاعية كبيرة على مدى يتجاوز عشرات الأمتار من مصدرها، وبالتالي تغطي مساحة واسعة.

تُستخدم أجهزة مراقبة التشابك في التطبيقات لمنع التعرض غير المقصود للعمال لجرعة زائدة من خلال منع وصول الأفراد إلى منطقة يكون فيها مستوى الإشعاع مرتفعًا.

تقوم أجهزة مراقبة التلوث المحمول جواً بقياس تركيز الجسيمات المشعة في الغلاف الجوي للحماية من ترسب الجسيمات المشعة في رئات الأفراد.

تُستخدم أجهزة مراقبة خروج الموظفين لمراقبة العمال الذين يغادرون منطقة "تخضع لسيطرة التلوث" أو منطقة ملوثة محتملة. ويمكن أن تكون هذه الأجهزة على شكل أجهزة مراقبة يدوية أو مجسات تفتيش الملابس أو أجهزة مراقبة الجسم بالكامل. وتراقب هذه الأجهزة سطح جسم وملابس العمال للتحقق مما إذا كان قد تم ترسب أي تلوث إشعاعي . وهي تقيس عمومًا جسيمات ألفا أو بيتا أو جاما، أو مجموعات منها.

نشر المختبر الوطني للفيزياء في المملكة المتحدة دليلاً للممارسات الجيدة من خلال منتدى قياس الإشعاع المؤين الخاص به فيما يتعلق بتوفير مثل هذه المعدات ومنهجية حساب مستويات الإنذار التي يجب استخدامها. [5]

الأدوات المحمولة

الأجهزة المحمولة هي تلك التي يتم حملها باليد أو نقلها. وتستخدم الأجهزة المحمولة باليد بشكل عام كجهاز قياس لفحص كائن أو شخص بالتفصيل، أو لتقييم منطقة لا توجد بها أجهزة مثبتة. ويمكن استخدامها أيضًا لمراقبة خروج الأفراد أو فحص تلوث الأفراد في الميدان. وهي تقيس بشكل عام ألفا أو بيتا أو جاما، أو مجموعات منها.

الأدوات القابلة للنقل هي أدوات يتم تركيبها بشكل دائم، ولكن يتم وضعها مؤقتًا في منطقة لتوفير المراقبة المستمرة حيث من المحتمل أن يكون هناك خطر. غالبًا ما يتم تثبيت مثل هذه الأدوات على عربات للسماح بالنشر السهل، وهي مرتبطة بمواقف تشغيلية مؤقتة.

أنواع الآلات الموسيقية

يوجد أدناه عدد من أدوات الكشف المستخدمة بشكل شائع.

ينبغي متابعة الروابط للحصول على وصف أكثر تفصيلا لكل منها.

إرشادات حول الاستخدام

في المملكة المتحدة ، أصدرت هيئة الصحة والسلامة البيئية مذكرة إرشادية للمستخدم حول اختيار أداة قياس الإشعاع الصحيحة للتطبيق المعني [2] أرشيف 2020-03-15 على موقع Wayback Machine . تغطي هذه المذكرة جميع تقنيات أدوات الإشعاع المؤين، وهي دليل مقارن مفيد.

أجهزة قياس الجرعات الإشعاعية

أجهزة قياس الجرعات هي أجهزة يرتديها المستخدم لقياس جرعة الإشعاع التي يتلقاها المستخدم. تشمل الأنواع الشائعة لأجهزة قياس الجرعات القابلة للارتداء للإشعاع المؤين ما يلي:

وحدات القياس

كميات الجرعات الخارجية المستخدمة في الحماية من الإشعاع وقياس الجرعات
رسم بياني يوضح العلاقة بين وحدات جرعة الإشعاع في النظام الدولي للوحدات

الجرعة الممتصة

لا تأخذ الوحدات الأساسية في الاعتبار مقدار الضرر الذي يلحق بالمادة (خاصة الأنسجة الحية) بسبب الإشعاع المؤين. ويرتبط هذا بشكل وثيق بكمية الطاقة المترسبة وليس الشحنة. وهذا ما يسمى بالجرعة الممتصة .

  • الرمادي (Gy)، بوحدات J/kg، هو وحدة النظام الدولي للوحدات للجرعة الممتصة، والتي تمثل كمية الإشعاع المطلوبة لترسيب 1 جول من الطاقة في 1 كيلوغرام من أي نوع من المادة.
  • الراد (جرعة الإشعاع الممتصة) هي الوحدة التقليدية المقابلة، والتي تساوي 0.01 جول المترسب لكل كيلوجرام. 100 راد = 1 جراي .

الجرعة المكافئة

تسبب الجرعات المتساوية من أنواع أو طاقات مختلفة من الإشعاع كميات مختلفة من الضرر للأنسجة الحية. على سبيل المثال، يسبب 1 جراي من إشعاع ألفا ضررًا أكبر بحوالي 20 مرة من 1 جراي من الأشعة السينية . لذلك، تم تعريف الجرعة المكافئة لإعطاء مقياس تقريبي للتأثير البيولوجي للإشعاع. يتم حسابها عن طريق ضرب الجرعة الممتصة بعامل الترجيح W R ، والذي يختلف لكل نوع من الإشعاع (انظر الجدول في الفعالية البيولوجية النسبية # التوحيد القياسي ). يُطلق على عامل الترجيح هذا أيضًا Q (عامل الجودة)، أو RBE ( الفعالية البيولوجية النسبية للإشعاع).

  • السيفرت (Sv) هي وحدة قياس الجرعة المكافئة في النظام الدولي للوحدات . ورغم أن لها نفس وحدات الجراي، J/kg، إلا أنها تقيس شيئًا مختلفًا. فبالنسبة لنوع معين وجرعة معينة من الإشعاعات المطبقة على جزء معين من جسم كائن حي معين، فإنها تقيس مقدار جرعة الأشعة السينية أو أشعة جاما المطبقة على الجسم بالكامل للكائن الحي، بحيث تكون احتمالات السيناريوهين لتسبب السرطان هي نفسها وفقًا للإحصاءات الحالية.
  • الريم (مكافئ رونتجن مان) هي الوحدة التقليدية للجرعة المكافئة. 1 سيفرت = 100 ريم. ولأن الريم وحدة كبيرة نسبيًا، فإن الجرعة المكافئة النموذجية تقاس بالمللي ريم (mrem)، 10 −3 ريم ، أو بالميكروسيفرت (μSv)، 10 −6 سيفرت. 1 ملي ريم = 10 μSv.
  • الوحدة المستخدمة أحيانًا للجرعات المنخفضة من الإشعاع هي BRET ( زمن مكافئ الإشعاع الخلفي ). هذا هو عدد أيام تعرض الشخص العادي للإشعاع الخلفي الذي يعادل الجرعة. هذه الوحدة ليست موحدة، وتعتمد على القيمة المستخدمة لمتوسط ​​جرعة الإشعاع الخلفي. باستخدام قيمة UNSCEAR لعام 2000 (أدناه)، فإن وحدة BRET واحدة تساوي حوالي 6.6 ميكروسيفرت.

للمقارنة، فإن متوسط ​​الجرعة "الخلفية" من الإشعاع الطبيعي التي يتلقاها الشخص يوميًا، بناءً على تقديرات اللجنة العلمية التابعة للأمم المتحدة لآثار الإشعاع الذري لعام 2000، تبلغ 6.6 ميكروسيفرت (660 ميكروريم). ومع ذلك، تتفاوت التعرضات المحلية، حيث يبلغ المتوسط ​​السنوي في الولايات المتحدة حوالي 3.6 ميكروسيفرت (360 ميكروريم)، [6] وفي منطقة صغيرة في الهند يصل إلى 30 ميكروسيفرت (3 ريم). [7] [8] الجرعة المميتة لكامل الجسم من الإشعاع للإنسان حوالي 4-5 شيفرت (400-500 ريم). [9]

تاريخ

في عام 1898، أنشأت جمعية رونتجن ( المعهد البريطاني للأشعة حاليًا ) لجنة معنية بإصابات الأشعة السينية، وبالتالي بدأت في دراسة الحماية من الإشعاع. [10]

مصطلح "فيزياء الصحة"

وفقًا لبول فريم: [11]

"يُعتقد أن مصطلح فيزياء الصحة نشأ في مختبر المعادن بجامعة شيكاغو عام 1942، لكن الأصل الدقيق غير معروف. ربما صاغ المصطلح روبرت ستون أو آرثر كومبتون ، حيث كان ستون رئيس قسم الصحة وكان آرثر كومبتون رئيس مختبر المعادن. كانت المهمة الأولى لقسم فيزياء الصحة هي تصميم درع للمفاعل CP-1 الذي كان إنريكو فيرمي يبنيه، لذلك كان معظم فيزيائيي HPs الأصليين يحاولون حل المشكلات المتعلقة بالصحة. كان التفسير الذي قدمه روبرت ستون هو أن "... مصطلح فيزياء الصحة قد استُخدم في مشروع البلوتونيوم لتحديد ذلك المجال الذي تُستخدم فيه الأساليب الفيزيائية لتحديد وجود مخاطر على صحة الأفراد".

وقد قدم رايموند فينكل، أحد موظفي قسم الصحة خلال هذه الفترة الزمنية، تباينًا في المصطلح. "في البداية، كان المصطلح يشير فقط إلى قسم الفيزياء في قسم الصحة... وكان الاسم يخدم الأمن أيضًا: فقد يثير مصطلح " الحماية من الإشعاع " اهتمامًا غير مرغوب فيه؛ أما مصطلح "فيزياء الصحة" فلا ينقل أي شيء".

يوضح الجدول التالي كميات الإشعاع بوحدات النظام الدولي للوحدات (SI) وغير النظام الدولي للوحدات (NOS).

الكميات المتعلقة بالإشعاع المؤين
  • منظر
  • يتحدث
  • يحرر
كمية وحدة رمز الاشتقاق سنة المكافئ في النظام الدولي للوحدات
النشاط ( أ ) بيكريل بيكريل س -1 1974 وحدة النظام الدولي للوحدات
كوري سي 3.7 × 10 10  ثانية −1 1953 3.7 × 10 10  بيكريل
رذرفورد طريق 10 6  ثانية −1 1946 1000000  بيكريل ​​
التعرض ( X ) كولومب لكل كيلوغرام ج/كجم C⋅kg -1 من الهواء 1974 وحدة النظام الدولي للوحدات
رونتجن ر ايسو /0.001 293  جرام من الهواء 1928 2.58 × 10 −4  ج/كجم
الجرعة الممتصة ( د ) رمادي جي ج ⋅كجم −1 1974 وحدة النظام الدولي للوحدات
إرج لكل جرام إرج/ج إرج⋅ج −1 1950 1.0 × 10 −4  جراي
راد راد 100 إرج⋅ج −1 1953 0.010 جراي
الجرعة المكافئة ( H ) سيفرت سيف J⋅kg −1 × WR​ 1977 وحدة النظام الدولي للوحدات
مكافئ رونتجن للرجل ريم 100 إرج⋅ج −1 × و ر 1971 0.010 سيفرت
الجرعة الفعالة ( E ) سيفرت سيف J⋅kg −1 × W R × W T 1977 وحدة النظام الدولي للوحدات
مكافئ رونتجن للرجل ريم 100 إرج⋅ج −1 × و ر × و ت 1971 0.010 سيفرت

على الرغم من أن لجنة تنظيم الطاقة النووية في الولايات المتحدة تسمح باستخدام وحدات الكوري والراد والريم إلى جانب وحدات النظام الدولي للوحدات، [12] فإن توجيهات وحدات القياس الأوروبية للاتحاد الأوروبي تتطلب التخلص التدريجي من استخدامها "لأغراض الصحة العامة ..." بحلول 31 ديسمبر 1985. [13]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ الوظائف في مجال الفيزياء الصحية
  2. ^ ميلر، كينيث إل. (يوليو 2005). "فيزياء الصحة التشغيلية". فيزياء الصحة . 88 (6): 638-652. doi :10.1097/01.hp.0000138021.37701.30. PMID  15891458. S2CID  8808841 – عبر ResearchGate.
  3. ^ "الجمعية الأمريكية للفيزيائيين في الطب".
  4. ^ AAPM – الفيزيائي الطبي
  5. ^ دليل الممارسات الجيدة للمراقبة التشغيلية "اختيار مستويات الإنذار لمراقبي مخارج الأفراد" ديسمبر 2009 - المختبر الفيزيائي الوطني، تيدينجتون، المملكة المتحدة [1] محفوظ في 13 مايو 2013 على موقع واي باك مشين
  6. ^ النشاط الإشعاعي في الطبيعة <http://www.physics.isu.edu/radinf/natural.htm محفوظ في 2015-02-05 على موقع Wayback Machine >
  7. ^ "الإشعاع الخلفي: الطبيعي مقابل من صنع الإنسان" محفوظ في 2012-05-02 على موقع واي باك مشين وزارة الصحة في ولاية واشنطن
  8. ^ "رمل المونازيت لا يسبب زيادة في حالات الإصابة بالسرطان"، صحيفة الهندوس
  9. ^ "الجرعة القاتلة"، قاموس المجلس القومي للبحوث (2 أغسطس/آب 2010)
  10. ^ Mould R. A Century of X-rays and Radioactivity in Medicine . بريستول: IOP Publishing، 1993
  11. ^ أصل "فيزياء الصحة" محفوظ في 2007-09-27 على موقع واي باك مشين
  12. ^ 10 CFR 20.1004. لجنة التنظيم النووي الأمريكية. 2009.
  13. ^ مجلس الجماعات الأوروبية (1979-12-21). "توجيه المجلس 80/181/EEC المؤرخ 20 ديسمبر 1979 بشأن تقريب قوانين الدول الأعضاء المتعلقة بوحدة القياس وإلغاء التوجيه 71/354/EEC" . تم الاسترجاع في 19 مايو 2012 .
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعلقة بـ فيزياء الصحة .
  • جمعية الفيزياء الصحية، وهي منظمة علمية ومهنية يتخصص أعضاؤها في السلامة الإشعاعية المهنية والبيئية.
  • [3] - "العالم المربك لقياس جرعات الإشعاع" - إم إيه بويد، 2009، وكالة حماية البيئة الأمريكية. سرد للاختلافات الزمنية بين أنظمة قياس جرعات الإشعاع في الولايات المتحدة الأمريكية واللجنة الدولية للوقاية من الإشعاع.
  • الأسئلة والأجوبة: الآثار الصحية الناجمة عن التعرض للإشعاع، بي بي سي نيوز ، 21 يوليو/تموز 2011.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=فيزياء_الصحة&oldid=1238261069"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate