رجل مكافئ للأشعة السينية

إن وحدة رونتجن المكافئة للإنسان ( rem ) ^{[ 1 ] [ 2 ]} هي وحدة CGS للجرعة المكافئة والجرعة الفعالة والجرعة الملتزمة ، وهي مقاييس للجرعة تستخدم لتقدير الآثار الصحية المحتملة للمستويات المنخفضة من الإشعاع المؤين على جسم الإنسان.

صُممت الكميات المقاسة بوحدة ريم لتمثيل المخاطر البيولوجية العشوائية للإشعاع المؤين، والتي تتمثل أساسًا في السرطان الناجم عن الإشعاع . تُشتق هذه الكميات من الجرعة الممتصة ، والتي تُقاس بوحدة راد في نظام CGS . لا يوجد ثابت تحويل عالمي من راد إلى ريم؛ إذ يعتمد التحويل على الفعالية البيولوجية النسبية (RBE).

يُعرَّف الريم (rem) منذ عام 1976 بأنه يساوي 0.01 سيفرت ، وهي وحدة النظام الدولي للوحدات الأكثر شيوعًا خارج الولايات المتحدة. وقد اشتُقت التعريفات السابقة، التي تعود إلى عام 1945، من وحدة رونتجن ، التي سُميت نسبةً إلى فيلهلم رونتجن ، العالم الألماني مكتشف الأشعة السينية . ويُعدّ اسم الوحدة مُضللاً، إذ أن رونتجن واحد يُرسب فعليًا حوالي 0.96 ريم في الأنسجة البيولوجية الرخوة، عندما تكون جميع عوامل الترجيح مساوية للوحدة. وتكون وحدات الريم القديمة، التي تتبع تعريفات أخرى، أصغر بنسبة تصل إلى 17% من الريم الحديثة. 

من المرجح أن تؤدي الجرعات التي تتجاوز 100 ريم، والتي يتم تلقيها خلال فترة زمنية قصيرة، إلى متلازمة الإشعاع الحادة ، والتي قد تؤدي إلى الوفاة في غضون أسابيع إذا لم يتم علاجها. تجدر الإشارة إلى أن الكميات المقاسة بوحدة ريم لم تُصمم لتُربط بأعراض متلازمة الإشعاع الحادة. تُعد الجرعة الممتصة ، المقاسة بوحدة راد، مؤشرًا أفضل على الإصابة بمتلازمة الإشعاع الحادة. ^{[ 3 ] : 592-593}

الريم هو جرعة كبيرة من الإشعاع، لذلك غالبًا ما يتم استخدام المليريم ( mrem )، وهو جزء من ألف من الريم، للجرعات الشائعة، مثل كمية الإشعاع التي يتم تلقيها من الأشعة السينية الطبية ومصادر الخلفية .

تُعدّ وحدات الريم والمليريم من وحدات نظام الوحدات السنتيمترية-الغرامية-الثانية الأكثر استخدامًا بين عامة الناس والصناعة والحكومة في الولايات المتحدة. ^{[ 5 ]} ومع ذلك، فإن وحدة السيفرت (Sv) من النظام الدولي للوحدات هي الوحدة القياسية خارج الولايات المتحدة، ويتزايد استخدامها داخل الولايات المتحدة في الأوساط الأكاديمية والعلمية والهندسية، وقد حلت فعليًا محل الريم. ^{[ 6 ]}

الوحدة المتعارف عليها لقياس معدل الجرعة هي ملي ريم/ساعة. أما الحدود التنظيمية والجرعات المزمنة فتُعطى عادةً بوحدات ملي ريم/سنة أو ريم/سنة، حيث يُفهم أنها تمثل إجمالي كمية الإشعاع المسموح بها (أو المُتلقاة) على مدار العام. في العديد من بيئات العمل، قد يتقلب معدل الجرعة الساعية إلى مستويات أعلى بآلاف المرات لفترة وجيزة، دون تجاوز حدود التعرض السنوي الإجمالي. التحويلات السنوية إلى السنة اليوليانية هي:

1 ملي ريم/ساعة = 8766 ملي ريم/سنة

0.1141 ملي ريم/ساعة = 1000 ملي ريم/سنة

اعتمدت اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع (ICRP) في السابق تحويلًا ثابتًا للتعرض المهني، على الرغم من أن هذه التحويلات لم تظهر في الوثائق الحديثة: ^{[ 7 ].}

8 ساعات = يوم واحد

40 ساعة = أسبوع واحد

٥٠ أسبوعًا = سنة واحدة

لذلك، بالنسبة للتعرضات المهنية لتلك الفترة الزمنية،

1 ملي ريم/ساعة = 2000 ملي ريم/سنة

0.5 ملي ريم/ساعة = 1000 ملي ريم/سنة

يُثني المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) الأمريكيين بشدة عن التعبير عن الجرعات بوحدة ريم، مفضلاً استخدام وحدة النظام الدولي للوحدات (SI). ^{[ 8 ]} ويوصي المعهد بتعريف وحدة ريم بالنسبة إلى النظام الدولي للوحدات في كل وثيقة تُستخدم فيها هذه الوحدة. ^{[ 9 ]}

للإشعاع المؤين تأثيرات حتمية وعشوائية على صحة الإنسان. لا تحدث التأثيرات الحتمية التي قد تؤدي إلى متلازمة الإشعاع الحادة إلا في حالة الجرعات العالية (أكثر  من 10  راد أو  0.1  غراي) ومعدلات الجرعات العالية (أكثر  من 10  راد/ساعة أو  0.1  غراي/ساعة). يتطلب نموذج المخاطر الحتمية عوامل ترجيح مختلفة (لم تُحدد بعد) عن تلك المستخدمة في حساب الجرعة المكافئة والفعالة. ولتجنب الالتباس، تُقارن التأثيرات الحتمية عادةً بالجرعة الممتصة بوحدة الراد، وليس الريم. ^{[ 10 ]}

التأثيرات العشوائية هي تلك التي تحدث بشكل عشوائي، مثل السرطان الناجم عن الإشعاع . يتفق قطاع الطاقة النووية والهيئات التنظيمية النووية والحكومات على أن معدل الإصابة بالسرطانات الناجمة عن الإشعاع المؤين يمكن نمذجته على أنه يزداد خطيًا مع الجرعة الفعالة بمعدل 0.055% لكل ريم (5.5%/سيفرت). ^{[ 11 ]} وقد أنتجت دراسات فردية ونماذج بديلة وإصدارات سابقة من نموذج التوافق هذا تقديرات أخرى للمخاطر متباينة حول هذا النموذج. هناك اتفاق عام على أن الخطر أعلى بكثير لدى الرضع والأجنة مقارنةً بالبالغين، وأعلى لدى متوسطي العمر مقارنةً بكبار السن، وأعلى لدى النساء مقارنةً بالرجال، على الرغم من عدم وجود إجماع كمي حول هذا الأمر. ^{[ 12 ] [ 13 ]} توجد بيانات أقل بكثير، وجدل أكبر بكثير، فيما يتعلق بإمكانية حدوث تأثيرات قلبية وتشوهات خلقية ، ونمذجة الجرعة الداخلية . ^{[ 14 ]}

توصي اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع (ICRP) بتقييد التعرض الإشعاعي الاصطناعي للجمهور بمتوسط ​​100 ملي ريم (1 ملي سيفرت) من الجرعة الفعالة سنويًا، باستثناء التعرضات الطبية والمهنية. ^{[ 11 ]} وللمقارنة، تبلغ مستويات الإشعاع داخل مبنى الكابيتول الأمريكي 85 ملي ريم/سنة (0.85 ملي سيفرت/سنة)، وهي قريبة من الحد التنظيمي، نظرًا لاحتواء هيكله الجرانيتي على اليورانيوم. ^{[ 15 ]} وتحدد هيئة التنظيم النووي الأمريكية (NRC) الجرعة الفعالة الكلية السنوية للإشعاع الكلي للجسم، أو الإشعاع الكلي للجسم (TBR)، المسموح بها للعاملين في مجال الإشعاع بـ 5000 ملي ريم (5 ريم). ^{[ 16 ] [ 17 ]}

ظهر مفهوم الريم لأول مرة في الأدبيات عام 1945 ^{[ 18 ]} ، ووُضِع له أول تعريف عام 1947 ^{[ 19 ]} . وتمّ تحسين التعريف عام 1950 ليصبح "جرعة أي إشعاع مؤين تُحدث تأثيرًا بيولوجيًا ذا صلة يُعادل التأثير الناتج عن رونتجن واحد من الأشعة السينية عالية الجهد" ^{[ 20 ]} . وباستخدام البيانات المتاحة آنذاك، قُدِّرت قيمة الريم بقيم مختلفة، منها 83 أو 93 أو 95 إرج لكل غرام (إرج/غ) ^{[ 21 ]} . ومع إدخال الراد عام 1953، قررت اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع (ICRP) الاستمرار في استخدام الريم. وأشارت اللجنة الوطنية الأمريكية للحماية من الإشعاع والقياسات عام 1954 إلى أن هذا يعني ضمنيًا زيادة في قيمة الريم لتتوافق مع الراد (100 إرج/غ). ^{[ 22 ]} قدمت اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع (ICRP) وحدة الريم (rem) ثم اعتمدتها رسميًا عام 1962 كوحدة للجرعة المكافئة لقياس كيفية توزيع أنواع الإشعاع المختلفة للطاقة في الأنسجة، وبدأت في التوصية بقيم الفعالية البيولوجية النسبية (RBE) لأنواع الإشعاع المختلفة. ^{[ 23 ]} عمليًا، استُخدمت وحدة الريم للدلالة على تطبيق عامل الفعالية البيولوجية النسبية على رقم كان في الأصل بوحدات الراد أو الرونتجن.

اعتمدت اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس (CIPM) وحدة السيفرت عام 1980، لكنها لم تقبل استخدام وحدة الريم (rem). ويُقر المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بأن هذه الوحدة خارجة عن النظام الدولي للوحدات (SI)، ولكنه يقبل استخدامها مؤقتًا في الولايات المتحدة مع النظام الدولي للوحدات. ^{[ 9 ]} ولا تزال وحدة الريم (rem) مستخدمة على نطاق واسع كمعيار صناعي في الولايات المتحدة ^{. [ 24} ] ولا تزال هيئة التنظيم النووي الأمريكية تسمح باستخدام وحدات الكوري والراد والريم (rem) إلى جانب وحدات النظام الدولي للوحدات. ^{[ 25 ]}

يوضح الجدول التالي كميات الإشعاع بوحدات النظام الدولي للوحدات (SI) ووحدات أخرى غير تابعة للنظام الدولي للوحدات:

• فحص فيزيائي مكافئ للأشعة السينية
• جرعة مكافئة للموز
• خطر على الصحة من الأشعة الكونية
• رتب المقدار (الإشعاع)