Введение

Единица излучения. Система сантиметр-грамм-секунда и система метро Монреаля.

Эквивалент человека в рентгенах (рем) – это единица СГС для эквивалентной дозы, эффективной дозы и накопленной дозы, которые используются для оценки потенциального воздействия низких уровней ионизирующего излучения на здоровье человека. Величины, измеряемые в рем, предназначены для представления стохастического биологического риска ионизирующего излучения, основным проявлением которого является радиационно-индуцированный рак. Эти величины выводятся из поглощенной дозы, которая в системе СГС измеряется в рад. Универсальной константы для перевода рад в рем не существует; перевод зависит от относительной биологической эффективности (RBE). С 1976 года рем определяется как 0,01 зиверта – более распространенная единица СИ, используемая за пределами Соединенных Штатов. Более ранние определения, начиная с 1945 года, основывались на рентгене, названном в честь Вильгельма Рентгена, немецкого ученого, открывшего рентгеновские лучи. Название единицы вводит в заблуждение, поскольку 1 рентген фактически откладывает около 0,96 рем в мягких биологических тканях при единичных весовых коэффициентах. Более старые единицы рем, соответствующие другим определениям, на 17% меньше современных рем. Дозы, превышающие 100 рем, полученные за короткий промежуток времени, могут вызвать острый радиационный синдром (ОРС), который без лечения может привести к смерти в течение нескольких недель. Важно отметить, что величины, измеряемые в рем, не предназначены для корреляции с симптомами ОРС. Поглощенная доза, измеряемая в рад, является лучшим индикатором ОРС. Рем – это большая доза излучения, поэтому для обычных доз, таких как доза от медицинских рентгеновских снимков и фоновых источников, часто используется миллирем (мрем), который составляет одну тысячную рема.

Влияние на здоровье

Ионизирующее излучение оказывает детерминированное и стохастическое воздействие на здоровье человека. Детерминированные эффекты, которые могут привести к острому радиационному синдрому, возникают только при высоких дозах (> ~10 рад или > 0,1 Гр) и высоких дозовых скоростях (> ~10 рад/ч или > 0,1 Гр/ч). Для моделирования детерминированного риска потребуются иные (еще не установленные) весовые коэффициенты, чем те, которые используются при расчете эквивалентной и эффективной дозы. Чтобы избежать путаницы, детерминированные эффекты обычно сравниваются с поглощенной дозой в единицах рад, а не в единицах рем. Стохастические эффекты – это эффекты, возникающие случайным образом, такие как рак, вызванный облучением. Общепринятая точка зрения ядерной промышленности, органов ядерного регулирования и правительств заключается в том, что частота возникновения рака, вызванного ионизирующим излучением, может быть смоделирована как линейно возрастающая в зависимости от эффективной дозы со скоростью 0,055% на рем (5,5%/Зв). Отдельные исследования, альтернативные модели и более ранние версии отраслевого консенсуса предоставили другие оценки риска, разбросанные вокруг этой общепринятой модели. Существует общее согласие, что риск значительно выше для младенцев и плодов, чем для взрослых, выше для людей среднего возраста, чем для пожилых, и выше для женщин, чем для мужчин, хотя количественного консенсуса по этому вопросу не достигнуто. Существует значительно меньше данных и больше споров относительно возможности кардиологических и тератогенных эффектов, а также моделирования внутренней дозы. МКЧП (ICRP) рекомендует ограничивать искусственное облучение населения в среднем до 100 мрем (1 мЗв) эффективной дозы в год, не включая медицинское и профессиональное облучение. NRC устанавливает годовую общую эффективную дозу облучения всего тела, разрешенную для работников, работающих с ионизирующим излучением, в 5000 мрем (5 рем).

История

Понятие рема впервые появилось в литературе в 1945 году и получило своё первое определение в 1947 году. В 1950 году определение было уточнено как "доза любого ионизирующего излучения, которая вызывает биологический эффект, эквивалентный эффекту, вызванному одним рентгеном высоковольтного рентгеновского излучения". Используя доступные на тот момент данные, рем оценивался по-разному: 83, 93 или 95 эрг/грамм. Вместе с введением единицы рад в 1953 году, МКРП приняла решение продолжить использование рема. Национальный комитет США по радиационной защите и измерениям отметил в 1954 году, что это фактически подразумевало увеличение значения рема для соответствия раду (100 эрг/грамм). В 1962 году МКРП ввела и официально приняла рем в качестве единицы эквивалентной дозы для измерения того, как различные типы излучения распределяют энергию в тканях, и начала рекомендовать значения относительной биологической эффективности (RBE) для различных типов излучения. На практике, единица рем использовалась для обозначения того, что к значению, первоначально выраженному в радах или рентгенах, был применен коэффициент RBE. Международный комитет по мерам и весам (CIPM) принял сиверт в 1980 году, но не признал использование рема. NIST признает, что эта единица не входит в систему СИ, но временно допускает её использование в США совместно с единицами СИ. Комиссия по ядерному регулированию США по-прежнему разрешает использование единиц кюри, рад и рем наряду с единицами СИ.