magnitudes y unidades radiolÓgicas

MAGNITUDES Y UNIDADES RADIOLÓGICAS

Isabel Gutiérrez Díaz-Velarde

ACTIVIDAD (A)

Número de desintegraciones nucleares espontáneas que tienen lugar en un radionucleido por unidad de tiempo.

• Unidad antigua: Curio (Ci)

1 Ci = 3,7 1010 des/s

ACTIVIDAD (A). Unidades

• Unidad S.I.: Bequerelio (Bq)

1 Bq = 1 des/s

Equivalencias:

1 Bq= 2,7 10-11 Ci

1 Ci = 3,7. 1010 des/s = 3,7. 1010 Bq

Relaciones de los múltiplos y submúltiplos de las unidades de

Actividad

1 kBq = 103 des/s = 2,7 10-8 Ci

1 MBq = 106 des/s = 2,7 10-5 Ci

1 GBq = 109 des/s = 2,7 10-2 Ci

1 TBq = 1012 des/s = 27 Ci

Relaciones de los múltiplos y submúltiplos de las unidades de

Actividad

1 Ci = 3,7 1010 des/s = 37 GBq

1 mCi = 3,7 107 des/s = 37 MBq

1 µCi = 3,7 104 des/s = 37 kBq

1 nCi = 3,7 10 des/s = 37 Bq

1 pCi = 3,7 10-2 des/s = 37 mBq

ACTIVIDAD ESPECÍFICA

Actividad específica de un material radiactivo: actividad de la unidad de masa de dicho material.

En caso de un líquido o de un gas: la actividad de la unidad de volumen, medido en condiciones normales de presión y temperatura

ACTIVIDAD ESPECÍFICA. Unidades

• Unidad antigua: Ci/g o Ci/cm3

• Unidad S.I.: Bq/kg o Bq/m3

Equivalencias:

1 Bq/kg = 2,7 10-14 Ci/g

1 Bq/m3 = 2,7 10-17 Ci/cm3

Ley del inverso del cuadrado de la distancia

La intensidad de la radiación electromagnética que incide sobre una superficie está en relación inversa con el cuadrado de la distancia entre el foco emisor y dicha superficie

r = distancia foco emisor - punto considerado

EXPOSICIÓN (X)

Representa la cantidad de electricidad que transportan los iones creados por los electrones secundarios puestos en movimiento por la acción de los fotones X o gamma en una masa de aire.

dm

dQX

EXPOSICIÓN (X). Unidades

• Unidad antigua: Roentgen (R)

Aquella exposición a la radiación X o gamma que al atravesar un volumen de aire seco, en condiciones normales de presión y temperatura, provoca la liberación, por cada centímetro cúbico, de iones y electrones que totalizan una unidad electrostática de carga (u.e.q.) de cada signo.

EXPOSICIÓN (X). Unidades

• Unidad S.I. : Culombio/Kilogramo de

aire (C/kg)

Equivalencias: 1 C/kg = 3876 R

1R = 2,58.10-4 C/kg

La exposición está definida solamentepara rayos X y gamma en aire.

TASA DE EXPOSICIÓN

Exposición que se produce en un punto

determinado por unidad de tiempo.

• Unidad antigua: R/s (o cualquier otra unidad de tiempo)

• Unidad en el S.I.: C/kg.s

)X(

dt

dXX

KERMA (Kinetic Energy Released for MAss

unit)Se define el Kerma K, como

dEtr = suma de todas las energías cinéticas iniciales de todas las partículas ionizantes cargadas liberadas por partículas ionizantes no cargadas en un material de masa dm.

dm

dEK

tr

KERMA. Unidades

• Unidad antigua: rad• Unidad del S.I.: Gray (Gy)

Equivalencias: 1Gy = 100 rad1 rad = 1 cGy = 10-2 Gy

(Se ha recomendado sustituir la exposición, magnitud tradicional pero con defectos intrínsecos graves, por el Kerma en el aire)

DOSIS ABSORBIDA (D)

Energía media (ē) cedida por cualquier radiación ionizante a la materia en un elemento de volumen, cuya masa sea dm.

dm

edD

DOSIS ABSORBIDA (D)

• Unidad antigua: rad (radiation absorbed dose)

• Unidad del S.I.: Gray (Gy)

(julio por kilogramo de material radiado)

Equivalencias: 1 Gy = 100 rad

1 rad = 0,01 Gy = 10 mGy

TASA DE DOSIS ABSORBIDA

Dosis absorbida dD en el intervalo de tiempo dt

• Unidad antigua: rad/s (o cualquier otra unidad de tiempo)

• Unidad en el S.I.: Gy/s

)D(

dt

dDD

Relación:Exposición - Dosis absorbida

La exposición está definida sólo para aire, cuando se trata de otro material (especialmente en tejidos biológicos) se hace la conversión a través del factor f:

(depende de la energía de los fotones y del material sobre el que incida).

XfD


Energía(keV)

Material Factor f

aire 0,869

agua 0.91

músculo 0.9310

hueso 3,5


Energía(keV)

Material Factor f

aire 0,869

agua 0,95

músculo 0,95100

hueso 1,5


La energía absorbida por los tejidos blandos del cuerpo que han sufrido una exposición a radiación X o gamma de 1 R, es aproximadamente la equivalente a 1 rad de dosis absorbida.

DOSIS EQUIVALENTE (H)

La probabilidad de que se produzcan efectos biológicos depende:– de las dosis absorbidas– del tipo y la energía de la radiación.

Por ello se pondera la dosis absorbida por un factor Q, de calidad de la radiación.


El factor de calidad Q está relacionado con la transferencia lineal de energía (LET), energía que cede la radiación al medio de interacción por unidad de recorrido.

El paso de dosis absorbida a dosis equivalente H, será:

QDH


El valor de H permite comparar, desde el punto de vista de la protección radiológica, el daño que va a producir una misma dosis para los diferentes tipos de radiación.

El factor de calidad toma distintos valores según la radiación de que se trate. Para rayos X, Q = 1

DOSIS EQUIVALENTE. Unidades

• Unidad antigua: rem (rad equivalent man)

• Unidad del S.I.: Sievert (Sv)

(Corresponde a una dosis absorbida de un Gray)

Equivalencias:1 Sv = 100 rem

1rem = 0,01 Sv = 10 mSv

Factores de calidad de la radiación

Tipo deradiación

Rango de energía Q

Fotones todas 1

Electrones todas 1

(Reglamento de Protección Sanitaria contra Radiaciones Ionizantes. RD 53/1992)

Factores de calidad de la radiación

Tipo deradiación

Rango de energía Q

< 10 keV 510 a 100 keV 10Neutrones

>100 keV 20Protones <2 MeV 5

Partículas yprod. de fisión

todas 20

DOSIS EQUIVALENTE (Cont)

En protección radiológica es más importante la dosis absorbida media en todo el tejido u órgano, ponderada respecto a la calidad de la radiación, llamada dosis equivalente en dicho órgano o tejido, HT.

R

RT,RT DWH

DOSIS EQUIVALENTE (Cont)

El factor de ponderación de la radiación, WR, es el factor de calidad Q que es función del tipo y de la energía de la radiación incidente.

DT,R es la dosis absorbida promediada sobre el tejido u órgano T debida a la radiación R. Su unidad es el Sievert.

DOSIS EFECTIVA (E)

Magnitud derivada de la dosis equivalente, para expresar la combinación de diferentes dosis equivalentes en diferentes tejidos, e igualar el riesgo total para una irradiación no uniforme del cuerpo con el riesgo producido por una irradiación uniforme.

DOSIS EFECTIVA (E)

Definición: Suma ponderada de las dosis equivalentes medias recibidas en distintos órganos o tejidos.

HT = dosis equivalente en el órgano o tejido T; WT = factor de ponderación correspondiente a ese órgano o tejido.

T

TTHWE

Factores de ponderación (ICRP-60)

Tejido WT

gónadas 0,20

médula ósea (roja), colon, pulmón, estómago 0,12

tiroides, mama, hígado, vejiga, esófago 0,05

superficie ósea, piel 0,01

Resto del organismo 0,05

Factores de ponderación

(ICRP-60) Total: organismo entero WT = 1

Estos valores de los factores de ponderación de la radiación (WR) y del tejido (WT) se obtienen de los co-nocimientos actuales en radiobiología, por lo que irán cambiando con los nuevos avances en este campo.

MAGNITUDES DOSIMÉTRICAS PARA LA VIGILANCIA

INDIVIDUAL

DOSIS EQUIVALENTE INDIVIDUAL PROFUNDA Hp (d)

Adecuada para órganos y tejidos situados a una cierta profundidad en el cuerpo que serán irradiados con una radiación fuertemente penetrante.

DOSIS EQUIVALENTE INDIVIDUAL PROFUNDA Hp (d)

Representa el equivalente de dosis en tejido blando por debajo de un punto específico en el cuerpo a una profundidad, d, que sea apropiada para radiación fuertemente penetrante.Se asigna un valor de d = 10 mm, y se representa como Hp (10).

DOSIS EQUIVALENTE INDIVIDUAL SUPERFICIAL Hp (d)

Apropiada para órganos y tejidos superficiales que serán irradiados tanto por radiación fuerte como por radiación débilmente penetrante.

DOSIS EQUIVALENTE INDIVIDUAL SUPERFICIAL Hp (d)

Representa el equivalente de dosis en un tejido blando por debajo de un punto específico en el cuerpo a una profundidad d apropiada para radiación débilmente penetrante.

Se asigna un valor de d = 0,07 mm para la piel y d = 3 mm para el cristalino. Se representa como Hp (0,07) y Hp (3).

MAGNITUDES PARA LA DOSIMETRÍA DEL PACIENTE

DOSIS EN ÓRGANOS

Es indicativa del riesgo radiológico al que se someten los pacientes. Se puede medir con dosímetros en órganos superficiales como mama o tiroides

DOSIS ABSORBIDA EN MÚSCULO (DME) O DOSIS EN LA

SUPERFICIE DE ENTRADA

Es la dosis absorbida en el punto de intersección de la parte central del haz de radiación con la superficie del paciente. Hay que corregirla teniendo en cuenta el factor de retrodispersión que sufre el haz, siguiendo la expresión:

BXfDME

DOSIS ABSORBIDA EN MÚSCULO (DME) (Cont.)

En la que f es un parámetro dependiente de la energía del haz y del material irradiado y B el factor de retrodispersión que depende de la filtración, de la tensión y del tamaño de campo irradiado, y toma valores entre 1,2 y 1,45.

PRODUCTO DOSIS-ÁREA

Es la dosis absorbida en aire promediada sobre el área del haz de rayos X en un plano perpendicular al eje del haz, multiplicada por el área del haz en el mismo plano.

DOSIS EFECTIVA COLECTIVA

Sirve para cuantificar la exposición a la radiación para una población, sin especificar el tiempo en el que se ha recibido esa dosis, y se expresa como:

i

ii NES

DOSIS EFECTIVA COLECTIVA

En la que Ei es la dosis efectiva media que recibe el grupo de población i.Por lo tanto, al usar esta magnitud hay que especificar el periodo de tiempo y la población sobre los que se suma o integra la dosis equivalente colectiva.

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