Tasa de dosis
En el campo de la protección radiológica , la tasa de dosis mide la dosis absorbida por unidad de tiempo .
Medido
La tasa de dosis absorbida se mide en Gy / s ( grises por segundo ) en el Sistema Internacional de Unidades , pero las unidades comúnmente utilizadas son Gy / hy, anteriormente, rad / h ( rad por hora ).
La dosis equivalente se mide en sieverts (y para las dosis habituales, con sus submúltiplos). La tasa de dosis equivalente se mide en sieverts por hora (o por segundo, en Sv / s).
La "integral de la tasa de dosis" (la dosis total) recibida por un organismo se mide con un dosímetro . Pero esta medición global no tiene en cuenta la tasa de dosis, que es importante desde el punto de vista de los efectos sobre la salud .
La aplicación de medición de flujo dosifica al menos un dispositivo que detecta radiación ionizante: cámara de ionización , contador Geiger , contador proporcional .
El "recuento bruto" proporcionado por el dispositivo, que generalmente solo detecta "choques" , debe ponderarse según la naturaleza de la radiación ( neutrones , gamma , beta , alfa ) y su energía (en keV o MeV ).
La tasa de dosis a la que un operador estaría realmente expuesto también debe ajustarse de acuerdo con la geometría de la fuente y su entorno.
Regla: la tasa de dosis de una fuente puntual es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
Usos
Esta medida se utiliza en física , para la calibración de determinados dispositivos de medida o la evaluación de la tasa de dosis debida a los rayos cósmicos , por ejemplo, la datación por termoluminiscencia y en el campo de la protección radiológica o la medicina nuclear para evaluar o actualizar la exposición media o general. a la radiactividad de los individuos o de una población.
La cantidad está involucrada en los cálculos de dosis absorbida . Junto con la dosis de radiación, es uno de los parámetros esenciales para predecir la aparición del síndrome de radiación aguda y su gravedad.
Vínculos entre "dosis" y "tasas de dosis"
Desde un punto de vista médico, una dosis administrada lentamente (tasa de dosis baja) tiene un impacto menor que la misma dosis administrada más rápidamente (tasa de dosis alta). Sin embargo, para las necesidades de protección radiológica , los límites reglamentarios solo dependen de la dosis total recibida (siempre que se reciba en un área donde la tasa de dosis puede ser mayor que el umbral legal).
El nivel medio de exposición a la radiactividad natural (2,5 mSv / año) corresponde a una tasa de dosis de 0,3 µSv / h.
Una tasa de dosis de 2 µSv / h se considera tolerable: es la tasa de dosis que reciben las poblaciones que viven en regiones con alta radiactividad natural. Corresponde a una dosis anual de 17,5 mSv por individuo.
Tasa de dosis de radioterapia de haz externo
Los aceleradores de partículas utilizados en el uso clínico de radioterapia externa suministran haces de electrones o fotones no continuos.
Los haces de fotones X se describen mediante:
- su energía, generalmente 6 MeV (anotado X6) o 10 MeV (anotado X10)
- su tasa de dosis en unidades de monitorización por minuto (donde 100 UM / min generalmente corresponden a 1 Gy / min dependiendo de las condiciones de calibración de las máquinas)
- la presencia o no de un cono ecualizador
Tasa de dosis
La tasa de dosis de un haz de fotones X emitido por un acelerador de partículas lineal puede verse afectada por tres variables físicas:
- la dosis por pulso ( )
- la duración del pulso ( )
- la frecuencia de repetición del pulso ( ) (denominada PRF en la literatura).
Se escribe la tasa de dosis absorbida administrada .
En general, las tasas de dosis suministradas por los aceleradores en modo convencional (haz filtrado) varían de 100 a 600 UM / min para a 6 MV y 10 MV .
Convencionalmente, se coloca un filtro ecualizador de forma cónica frente al haz de fotones primarios que provienen del objetivo para hacerlo plano. Como el filtro está hecho de un material de alta Z, la tasa de dosis del haz se reduce considerablemente.
Para ciertos tipos de tratamientos derivados de la radiocirugía , como la estereotaxis extracraneal, puede ser beneficioso quitar el filtro ecualizador. Sin el filtro, la tasa de dosis administrada se puede aumentar en un factor de 4 a 10 MV .
La principal propiedad de los haces sin filtrar (también llamados haces FFF) es, por lo tanto, poder entregar tasas de dosis muy altas, que van hasta 24 Gy / min a 10 MV .
El aumento de la tasa de dosis se debe al hecho de que la fluencia de los fotones es máxima después del objetivo. Por tanto, la dosis administrada por cada pulso es mayor.
Tasa de dosis instantánea
Otro concepto descrito en la literatura es la tasa de dosis instantánea . Esta tasa es igual a la dosis administrada por un pulso ( ) dividida por el tiempo del pulso ( ).
La tasa de dosis instantánea administrada está escrita.
Describe la manera en que se administran los pulsos de dosis a lo largo del tiempo. Cuanto más importante es el flujo de fotones y se emite rápidamente, mayor es su valor. En el modo FFF, esto puede alcanzar UM / min (10,000 Gy / min ).
Zonificación y controles
Los sectores controlados de una instalación nuclear están codificados por colores según la dosis máxima que pueda recibir una persona presente en una hora, o la tasa de dosis equivalente ambiental en el caso de las zonas naranja y roja.
En Francia, esta zonificación está definida por un decreto de 15 de mayo de 2006.
| zona azul | de 0,5 a 7,5 µSv recibidos en 1 h | área supervisada | Más de 80 μSv por mes, es decir , 1 mSv durante 12 meses consecutivos: orden de magnitud de la radiación natural: límite reglamentario para la exposición admisible del público a la radiación artificial. |
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| zona verde | de 7,5 a 25 µSv recibidos en 1 h | área controlada | Orden de magnitud de las exposiciones a la radiación en entornos naturales altamente radiactivos. |
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| zona amarilla | de 0.025 a 2 mSv recibidos en 1 h | área controlada (especialmente regulada) | Capacidad de reparación del ADN de las células mayor que las dislocaciones inducidas. Envejecimiento celular posiblemente acelerado por radiación (?) |
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| zona naranja | de 2 a 100 mSv recibidos en 1 h | área controlada (especialmente regulada) | Velocidad de rotura de la doble hebra del ADN (~ 1 / cGy) del orden de la velocidad de reparación (~ hora). Posible aparición de fenómenos específicamente inducidos por radiación en exposiciones prolongadas. |
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| zona roja | más de 100 mSv recibidos en 1 h | zona restringida | El ADN de doble hebra se rompe más que la tasa de reparación. Dislocaciones que exceden la capacidad de reparación celular. Efectos acumulativos en función de la dosis total. |
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Notas y referencias
Notas
- Glosario CEA (ver tasa de dosis equivalente)
- S Loyer, B Van Vliet-Lanoë, JL Monnier, B Hallegouet, Stéphane Loyer (1995), La coupe de Nantois (Baie de Saint-Brieuc, Francia): Datación por termoluminiscencia (TL) y nuevos datos paleoambientales para el Pleistoceno de Bretaña [La sección de Nantois (Saint-Brieuc Bay Francia): Nuevas fechas de termoluminiscencia (TL) y datos paleoambientales para el Pleistoceno de Bretaña] - Quaternaire,
- A Rannou, M Tirmarche (2004), Evaluación de la exposición de la población francesa a la radiactividad natural - Radioprotección, 2004
- Reggiori, G. et al. ¿Puede la terapia de arco volumétrico modulado con haces sin filtro de aplanamiento desempeñar un papel en la radioterapia corporal estereotáctica para las lesiones hepáticas? Un análisis basado en volumen. Física médica 39, 1112-1118 (2012).
- Verbakel, WFAR, van den Berg, J., Slotman, BJ & Sminia, P. Supervivencia celular comparable entre la irradiación de tasa de dosis alta sin filtro y la tasa de dosis convencional. Acta Oncologica 52, 652–657 (2013).
- Ling, CC, Gerweck, LE, Zaider, M. y Yorke, E. Efectos de la tasa de dosis en la reducción de radioterapia de haz externo. Radioterapia y Oncología 95, 261–268 (2010).
- Ver por ejemplo [1]
- Légifrance, Decreto de 15 de mayo de 2006 relativo a las condiciones de delimitación y señalización de áreas supervisadas y controladas y áreas especialmente reguladas o prohibidas en vista de exposición a radiaciones ionizantes, así como las normas de higiene, seguridad y mantenimiento que se imponen.