ما هو مبدأ الجرعة الشخصية للعاملين في حقل الأشعة

•  
•  
•  
• مقدمة: يمكن تعريف الإشعاع ببساطة على أنه طاقة متحركة يمكن لبعض منه تخلل الأجسام التي تعترض طريقه (( أشعة X )) وتمتص هذه الأجسام طاقة الإشعاع جزيئا أو كلياً ..

وتتأثر الأجسام التى يتخللها الإشعاع حسب مقدار الطاقة التي يمتصها الجسم من كمية الطاقة الإشعاعية التي تخترقه. ويتم تصنيف الإشعاع إلى نوعين رئيسين:

• الإشعاع الجسيمى Particle Radiation
• الإشعاع الموجى Electromagentic Radiation

A] الإشعاع الجسيمى Particle Radations

الإشعاع الجسيمى عبارة عن سيل من الجسيمات دون النووية التي تشمل النيوترونات، البروتونات والألكترونات، وتشمل أيضا أشعة الفا Alpha Particles التى تتكون من سيل من نويات ذرات الهيليوم. وتوجد الأشعة الجسيمية أيضا ضمن مكونات الأشعة الكونية Cosmic Rays، وهى من الجسيمات الذرية التى تأتى إلى الأرض من الفضاء الكوني بسرعات تكاد تقترب من سرعة الضوء C. وتصطدم بدقائق الهواء فى الطبقات العليا للغلاف الهوائي وتسبب تأينها وإنطلاق جسيمات ثانوية تصل إلى سطح الأرض.

B] الإشعاع الموجى Electromagnetic Radiation

يشمل الإشعاع الموجي جميع صور الطاقة الكهرومغناطيسية التي تنتقل على هيئة موجات Waves، ونجد أن تردد الموجة Frequency يتناسب عكسيا مع طول الموجة Wave Length، أى كلما طالت الموجة كلما قل ترددها، ويمكن كتابة العلاقة العامة بين التردد، السرعة وطول الموجه كالتالي:
 
والذي يهمنا هنا الطاقة المصاحبة للموجة وتتناسب هذه الطاقة تناسباً عكسياً مع طول الموجة وطردياً مع تردد الموجة، فكلما قصرت الموجة كانت الطاقة المصاحبة لها أكثر (( أشعة X )) ..

وتوجد الموجات الكهرومغناطيسية بجميع الأطوال من أقل طول فى أشعة جاما Gamma إلى أقصى طول في أشعة الراديو Radio wave، ويطلق على هذه الموجات مجتمعه تعبير الطيف الكهرومغناطيسىElectromagnetic Specturm، و قد أطلقت تسميات مختلفة على أجزاء الطيف الكهرومغناطيسى حسب خصائصها، من وجهة نظر إستخدامها، قدرتها على التأين Ionization و تأثيرتها على الجسم البشري

• القياسات الإشعاعية Radiation Measure

1. الكورى Curie: هو وحدة قياس النشاط الإشعاعى لأى مادة مشعة، وتعرف بأنها عدد التحللات الإشعاعية فى الثانية الواحدى لجرام واحد من الراديوم 226 النقى ..

وقد وجد أن هذه الوحده كبيرة جداً بالنسبة للقياسات الحديثة، فتم إختيار وحدة مناسبة وهى البكريل Becquerel، وتعادل تحلل إشعاعى واحد فى الثانية. ويلاحظ أن هذه الوحده لا تحدد طاقة الإشعاع ولا تستخدم لقياس الجرعات الإشعاعية التي يتعرض لها الأفراد، لكنها تستخدم لبيان معدلات تحلل المواد المشعة المختلفة.

[ 1Ci = 3.7×10 10 Bq - 1Bq = 2.70×10 −11 Ci ]  

2. الرونتجن Roentgen: بعد شيوع إستخدام الأشعة السينية فى الأغراض العلاجية تقرر وضع وحدة لقياس مدى التعرض لهذه الأشعة. وتقرر إختيار هذه الوحده على أساس الطاقة التى تنقلها هذه الإشعاعات إلى المادة التي تنفذ فيها، وأختيرت كمية الطاقة التى تؤدى إلى تأين واحد سنتميتر مكعب من الهواء الجاف في درجة حرارة الصفر المئوي وضغط جوي 1atm لهذه الوحدة وسُميت الرونتجن (( تكريماً لأسم مكتشفها )).

[ 1R = 2.58×10 −4 C/kg ]

3. الراد Rad: حيث أن الرونتجن محدد على أساس مادة واحدة وهى الهواء، فهو لا يصلح لتقدير الطاقة الممتصة في المواد الأخرى ذات الكثافات المختلفة. ولتقدير مدى تأثر الأنسجة الحية بتعرضها للإشعاع يجب أخذ كثافتها فى الإعتبار، ولذلك تم تعريف وحدة أخرى لتقدير مقدار الطاقة التى تنقلها الإشعاعات المؤينة للأنسجة الحيى بمرورها فيها وسُميت الراد، وحُددت بأنها طاقة مقدارها 100 أرج لكل جرام واحد من الأنسجة الحية، وذلك بغض النظر عن نوع الإشعاعات أو زمن التعرض لها.

 [ 1Rad=100erg/gr ]

4. الجراي Gray: وجد أن الراد وحده صغيرة فى الحسابات الإشعاعية، ولذلك تم إختيار وحدة اكبر وهى الجراى تعادل إمتصاص طاقة إشعاعية مقدارها واحد جول فى كيلو جرام واحد من المادة ..

[ 1Gray=1Joule/Kg ]

وببعض العمليات الرياضية البسيطة نصل إلى أن: 1Gray= 100Rad، و يعرف الجراي بأنه وحدة الجرعة الممتصة Absorbed Dose Rate ..

5. الريم Rem: قياس التأثير البيولوجى للإشعاع على جسم الإنسان لابد أن نأخذ في إعتبارنا مقدرة الإشعاعات المختلفة على التأين أو مقدار الطاقة الممتصة من الإشعاعات المختلفة في الأنجسة الحية، ولذلك تم إختيار وحدة أخرى لهذا السبب سميت بالـ Rem، وكانت هذه الوحدة مستخدمة حتى عام 1980 لكن تم أستبدلها بعد ذلك بناءً على الدراسات الحديثة.

6. السيفرت Sievert: بعد تحديد وحدة الـ Gray والعمل بها كان لابد من عمل تقدير جديد فى معامل نوعية الأشعة، معامل أستجابة الأنسجة للجرعة الإشعاعية الممتصة، وقام المختصون بعمل دراسات، نماذج عديدة وتوصلوا إلى تحديد معامل الثقل الإشعاعي Radiation Weighting Factor الذي يأخذ فى الأعتبار نوع الأشعة المعينة وقيمة طاقتها .. 

وتختلف قيمة هذا المعامل طبقاً لنوع الأشعة وطاقتها، وهناك بعض المراجع الكثيرة التى تحدد قيمة هذا المعامل للأنسجة الحية المختلفة، وتساوي الطاقة الإشعاعية الممصتة مقدرة بالـ Gray مضروبة فى معامل نوعية الأشعة، إستجابة الأنسجة، وتمثل هذه القيمة فى النظام الدولى SI:

[ 1Sv=1Joule/kg ] 

تنقسم تأثيرات الأشعة المؤينة على المادة الحية إلى نوعين

التأثيرات العشوائية : و هي التي تحدث عند أي تعرض شعاعي و لكنها غير مؤكدة الحدوث طالما هي تحت عتبة معينة . 

التأثيرات الحتمية : و هي التأثيرات مؤكدة الحدوث و هي التي تحدث بعد تجاوز عتبة جرعة معينة تسمى الجرعة الحدية أو العتبة 

إن عتبة التعرض الشعاعي التي تحدث عندها الـاثيرات مؤكدة الحدوث هي 1 سيفرت حيث يبدأ بعدها ظهور متلازمات التعرض الشعاعي مثل متلازمة نقي العظم و المتلازمة المعدية المعوية و متلازمة الجهاز العصبي المركزي .

و بما أن الجرعة الإشعاعية جرعة تراكمية في الأنسجة فيجب أن نأخذ بعين الاعتبار أن لا يزيد التعرض الإشعاعي للعاملين في الحقل الشعاعي عن 1 سيفرت طوال مدة خدمتهم .

لنفرض أن الشخص سيعمل في مجال الأشعة لمدة 50 سنة بتحويل السيفرت إلى ميلي سيفرت = 1000ميلي سيفرت و بالتقسيم على عدد سنوات العمل يعطينا أن الجرعة الحدية السنوية للعامل في مجال الاشعة هي 20 ميلي سيفرت 

إن النظام المعمول به في أغلب البلدان هو أن لا تزيد جرعة العمل لدى العامل في الأشعة الطبية التشخيصية عن 5 ميلي سيفرت سنوياً و من هنا يتم قياس الجرعات و إعطاء النتائج و تقويم أداء العاملين في أقسام الأشعة و تنبيههم لاستيفاء شروط الوقاية الإشعاعية من حيث أمثلة التعرض و تبرير التعرض و هو ما سيكون موضوع مشاركة قادمة بإذن الله 

نتمنى السلامة للجميع ..