Language
Country/Area
No result found
كيف يتم حساب الجرعة الفعالة؟ هل تعرف الرياضيات وراء ذلك؟
في مجال الحماية من الإشعاع، هناك مفهوم مهم يسمى "الجرعة الفعالة". الجرعة الفعالة هي مقدار الجرعة التي حددتها اللجنة الدولية للوقاية من الإشعاع (ICRP) وتهدف إلى قياس المخاطر الصحية العامة على البشر بسبب الجرعات المنخفضة من الإشعاعات المؤينة. ولا يشمل هذا العدد الجرعات الإشعاعية للأنسجة المختلفة فحسب، بل يأخذ في الاعتبار أيضًا تفاعل نوع الإشعاع مع خصائص الأنسجة. ويهدف هذا القياس الكمي إلى مساعدتنا على فهم المخاطر الصحية المحتملة للإشعاعات المؤينة، وخاصة خطر الإصابة بالسرطان والآثار الوراثية.
تكمن أهمية الجرعة الفعالة في قدرتها على جمع جرعات الأنسجة المختلفة التي تم الحصول عليها من مصادر مختلفة (مثل الإشعاع الداخلي والخارجي) لإنتاج قيمة جرعة فعالة إجمالية.
مبدأ حساب الجرعة الفعالة
سوف تمتص المادة الطاقة تحت تأثير الإشعاعات المؤينة. وهذا هو مفهوم "الجرعة الممتصة". على الرغم من أن الجرعة الممتصة مهمة في وصف الخصائص الفيزيائية للإشعاع، إلا أنها لا تعكس التأثيرات البيولوجية بشكل كامل. ولذلك، قامت اللجنة الدولية للأبحاث واللجنة الدولية لوحدات وقياسات الإشعاع (ICRU) بتطوير "الجرعة المكافئة" و"الجرعة الفعالة" لتقييم التأثيرات البيولوجية المستدامة.
عند حساب الجرعة الفعالة، نحتاج أولاً إلى تصحيح الجرعة الممتصة من الأنسجة لمراعاة نوع الإشعاع. ويمكن حساب ذلك باستخدام نسبة تسمى "عامل الترجيح الإشعاعي". بعد ذلك، يتعين علينا تصحيح الأنسجة المختلفة مرة أخرى، وهذه المرة باستخدام "عامل وزن الأنسجة". وأخيراً، يتم جمع الجرعة الفعالة لكل نسيج للحصول على الجرعة الفعالة الإجمالية.
لا تعد الجرعة الفعالة أداة مهمة لتقييم مخاطر الإشعاع فحسب، بل تعد أيضًا مؤشرًا أساسيًا لتحديد حدود الجرعة في الحماية من الإشعاع.
استخدام الجرعات الخارجية والداخلية
لا ينطبق حساب الجرعة الفعالة على إشعاع الجسم بأكمله فحسب، بل إنه مهم أيضًا بشكل خاص في سيناريوهات التعرض الجزئي أو غير المتساوي. نظرًا لأن الأنسجة المختلفة تستجيب بشكل مختلف للإشعاع المؤين، فإن ICRP يعين عوامل حساسية للأنسجة والأعضاء المختلفة حتى تتمكن من حساب تأثيرات الإشعاع في حالة تشعيع منطقة إشعاع معروفة جزئيًا.
على سبيل المثال، تحدث الجرعات الداخلية عندما نستنشق أو نتناول مواد مشعة. مفهوم الجرعة المستخدم في هذا الوقت هو "الجرعة الفعالة الملتزم بها"، والتي يتضمن حسابها منتج الجرعة المكافئة للعضو أو الأنسجة الملتزم بها وعامل وزن الأنسجة المناسب لها، ويجب جمعها على أساس الوقت بعد الابتلاع.
غالبًا ما تُستخدم الجرعات الفعالة الملتزم بها لتقييم المخاطر الناشئة عن استنشاق المواد المشعة أو ابتلاعها أو حقنها.
استخدام عوامل الترجيح التنظيمي
تعكس عوامل وزن الأنسجة لدى ICRP العلاقة بين أنسجة محددة والمخاطر الصحية. بعض الأنسجة، مثل نخاع العظم، حساسة بشكل خاص وبالتالي لها عامل ترجيح كبير نسبيًا، في حين أن الأنسجة الأخرى، مثل أسطح العظام الصلبة، تكون أقل حساسية وبالتالي يتم تعيين عامل ترجيح أقل لها.
يعتمد اختيار عوامل ترجيح الأنسجة على المخاطر المحتملة للتأثيرات البيولوجية.
التاريخ والتطور المستقبلي
تم اقتراح مفهوم الجرعة الفعالة لأول مرة من قبل فولفغانغ جاكوبي في عام 1975 وتم إدراجه في المبادئ التوجيهية للجنة الدولية للأبحاث في عام 1977. لقد مرت عوامل الترجيح هذه بعدة مراجعات مع ظهور بيانات علمية جديدة، آخر مرة في عام 2007.
في الندوة الدولية التي عقدتها اللجنة الدولية للوقاية من الإشعاع لعام 2015، اجتذبت المناقشة حول "الجرعة الفعالة باعتبارها كمية حماية من الإشعاع ذات الصلة بالمخاطر" اهتمامًا واسع النطاق، وتم طرح اقتراح لاحتمال التخلص من الجرعات المعادلة في المستقبل. سيساعد هذا في القضاء على الخلط بين مفاهيم الجرعة المختلفة واستخدام الجرعة الممتصة (Gy) ككمية أكثر ملاءمة للحد من التأثيرات الحتمية على العينين والجلد واليدين والقدمين.
الملخص
الجرعة الفعالة، باعتبارها مفهومًا أساسيًا في الحماية الإشعاعية، لا تسمح لنا بتقييم خطر الإشعاعات المؤينة والتنبؤ بها فحسب، بل تجعل أيضًا تدابير الحماية أكثر تحديدًا في التطبيقات العملية. ومع ذلك، مع تقدم العلوم وظهور تقنيات جديدة، كيف يمكننا تعديل وتحسين حساب واستخدام الجرعات الفعالة؟
