ماذا يفعل هذا المحول
تحوّل هذه الأداة الجرعة الممتصة المقاسة بالغراي (Gy) إلى جرعة مكافئة مقاسة بالسيفرت (Sv). الغراي كمية فيزيائية، إذ يساوي 1 غراي امتصاص جول واحد من الطاقة لكل كيلوغرام من النسيج. أما السيفرت فهو كمية تتعلق بالوقاية الإشعاعية، إذ يعدّل الجرعة الممتصة وفق مدى الضرر البيولوجي الذي يسببه نوع الإشعاع. ويتبع هذا التحويل عوامل الترجيح الإشعاعي الموصى بها في منشور اللجنة الدولية للوقاية من الإشعاع ICRP رقم 103 (2007).
المعادلة
تُحسب الجرعة المكافئة بالعلاقة $$H = D \times w_R$$ حيث D هي الجرعة الممتصة بالغراي وw_R هو عامل الترجيح الإشعاعي عديم الوحدة. الفوتونات (الأشعة السينية وأشعة غاما) والإلكترونات (جسيمات بيتا) والميونات جميعها لها \(w_R = 1\)، لذا يساوي 1 غراي 1 سيفرت في هذه الحالات. أما البروتونات والبيونات المشحونة فلها \(w_R = 2\)، وجسيمات ألفا وشظايا الانشطار والأيونات الثقيلة لها \(w_R = 20\). وتستخدم النيوترونات دالة متصلة تعتمد على طاقة النيوترون \(E_n\) بوحدة الميغا إلكترون فولت (MeV).
ملاحظة: تحسب هذه الأداة الجرعة المكافئة فقط. وللحصول على الجرعة الفعّالة الكاملة يلزم تطبيق عوامل ترجيح نسيجية خاصة بكل عضو (\(w_T\)) يكون مجموعها 1 لكامل الجسم، وهو أمر يتجاوز نطاق أداة تحويل مفردة.
كيفية الاستخدام
اختر نوع الإشعاع، وأدخل الجرعة الممتصة بالغراي، ثم اقرأ الجرعة المكافئة بالسيفرت. وفي حالة النيوترونات أدخل أيضًا طاقة النيوترون بوحدة MeV. وإذا كنت تعرف مسبقًا عامل الترجيح الذي ترغب باستخدامه، اكتبه في خانة التجاوز الاختيارية ليُعتمد مباشرة.
مثال محلول
لنفترض أن جرعة قدرها 0.5 غراي نُقلت بواسطة جسيمات ألفا. عامل الترجيح لجسيمات ألفا هو \(w_R = 20\)، فتكون الجرعة المكافئة $$0.5 \times 20 = 10 \text{ سيفرت}$$ وبالنسبة إلى جرعة 2 غراي من أشعة غاما (\(w_R = 1\))، تكون الجرعة المكافئة 2 سيفرت ببساطة.
الأسئلة الشائعة
لماذا لا يساوي 1 غراي دائمًا 1 سيفرت؟ هذا يصح فقط للإشعاع الذي عامل ترجيحه \(w_R = 1\) (الفوتونات والإلكترونات والميونات). أما الإشعاع ذو النقل الخطي العالي للطاقة مثل جسيمات ألفا أو النيوترونات فيسبب ضررًا بيولوجيًا أكبر لكل غراي، فتكون الجرعة المكافئة أكبر.
ما الطاقة التي أستخدمها للنيوترونات؟ طاقة النيوترون بوحدة MeV؛ إذ يبلغ عامل الترجيح \(w_R\) ذروته (نحو 20) قرب 1 MeV ويتناقص عند الطاقات المنخفضة جدًا والعالية جدًا وفق منحنى ICRP 2007.
هل هذه هي الجرعة الفعّالة؟ لا، بل هي الجرعة المكافئة. أما الجرعة الفعّالة فتتطلب أيضًا عوامل ترجيح نسيجية لكل عضو.
