ماذا تفعل هذه الحاسبة
تقدّر هذه الأداة الجرعة الفعّالة الداخلية الملتزمة التي يتلقاها الإنسان عند دخول مواد مشعّة إلى جسمه عبر الفم، أي من خلال شرب مياه ملوّثة وتناول أطعمة ملوّثة. وهي تحوّل النشاط المُبتلَع (مُقاسًا بوحدة البيكريل، Bq) إلى جرعة فعّالة (بالسيفرت، Sv) باستخدام معاملات الجرعة المعتمدة دوليًا من اللجنة الدولية للوقاية الإشعاعية (ICRP). وتقتصر الحاسبة على النظائر الثلاثة الأكثر أهمية بعد حوادث المفاعلات النووية: اليود-131 (I-131)، والسيزيوم-134 (Cs-134)، والسيزيوم-137 (Cs-137). أما الأساس الفيزيائي فهو عالمي ولا يخص دولة بعينها.
الوحدات الأساسية
يساوي البيكريل (Bq) اضمحلالًا نوويًا واحدًا في الثانية، وهو يقيس النشاط الإشعاعي (شدّة المصدر). أما السيفرت (Sv) فهو وحدة الجرعة الفعّالة التي تعبّر عن الأثر على الجسم؛ حيث \(1\ \text{Sv} = 1000\ \text{mSv} = 1{,}000{,}000\ \text{µSv}\). ومعامل الجرعة (الجرعة الفعّالة الملتزمة لكل وحدة من المادة المُبتلَعة) هو ما يحوّل النشاط المُبتلَع إلى جرعة؛ وتقدّمه اللجنة الدولية للوقاية الإشعاعية بوحدة Sv/Bq، فيما تعرضه هذه الأداة بوحدة µSv/Bq.
طريقة الاستخدام
اختر الفئة العمرية لتحميل معاملات الجرعة الفموية الافتراضية وفق ICRP-72 إلى جانب كميات الابتلاع اليومية المعتادة، ثم عدّل أي حقل حسب الحاجة. أدخل تركيز النشاط الإشعاعي (Bq/kg) في المياه والطعام لكل نظير، وكمية ما تتناوله يوميًا من مياه وطعام (kg/يوم)، وعدد الأيام. وتأتي قيم التركيز افتراضيًا بصفر، لذا فإن أي نظير تتركه فارغًا لا يضيف أي جرعة ببساطة.
المعادلة
لكل نظير: النشاط المُبتلَع = عدد الأيام × (تركيز المياه × كمية المياه + تركيز الطعام × كمية الطعام). والجرعة هي هذا النشاط مضروبًا في معامل الجرعة الفموية الخاص بالنظير. وبجمع النظائر الثلاثة نحصل على إجمالي الجرعة الفعّالة الملتزمة.
$$ E = \text{Days} \sum_{i} e_i \left( C_{w,i}\,\text{Water} + C_{f,i}\,\text{Food} \right) $$ $$ \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} e_i &= \text{dose coefficient: } \text{I-131},\ \text{Cs-134},\ \text{Cs-137} \\ C_{w,i} &= \text{water conc.: } \text{I-131},\ \text{Cs-134},\ \text{Cs-137} \\ C_{f,i} &= \text{food conc.: } \text{I-131},\ \text{Cs-134},\ \text{Cs-137} \end{aligned} \right. $$
مثال محلول
شخص بالغ، 30 يومًا، 2 kg/يوم من المياه و1.5 kg/يوم من الطعام. المعاملات (µSv/Bq): I-131 = 0.022، Cs-134 = 0.019، Cs-137 = 0.013. المياه: I-131 = 100، Cs-134 = 50، Cs-137 = 50 Bq/kg؛ الطعام: Cs-134 = 100، Cs-137 = 100 Bq/kg. حساب I-131: \(30 \times (100\times 2) = 6000\ \text{Bq} \times 0.022 = 132\ \text{µSv}\). وCs-134: \(30 \times (50\times 2 + 100\times 1.5) = 7500\ \text{Bq} \times 0.019 = 142.5\ \text{µSv}\). وCs-137: \(7500 \times 0.013 = 97.5\ \text{µSv}\). الإجمالي $$ = 372\ \text{µSv} = 0.372\ \text{mSv} = 3.72\text{e-}4\ \text{Sv}. $$
الأسئلة الشائعة
هل هذه جرعة لحظية؟ لا. إنها الجرعة الفعّالة الملتزمة مُتكاملة على مدى 50 عامًا للبالغين وحتى سن 70 للأطفال، وفق تعريف اللجنة الدولية للوقاية الإشعاعية (ICRP).
هل تشمل الإشعاع الخارجي؟ لا، فهي تقتصر على الجرعة الداخلية الناتجة عن الابتلاع فقط.
هل يمكنني استخدامها لنظائر مشعّة أخرى؟ لا؛ فهي تغطي I-131 وCs-134 وCs-137 فقط. ويجب دائمًا الرجوع إلى الجهات الرسمية المختصة في قرارات السلامة.
