El rad es una unidad de dosis de radiación absorbida , definida como 1 rad = 0,01 Gy = 0,01 J/kg. [1] Se definió originalmente en unidades CGS en 1953 como la dosis que hace que 100 ergios de energía sean absorbidos por un gramo de materia. El material que absorbe la radiación puede ser tejido humano, aire, agua o cualquier otra sustancia.
Se ha reemplazado por el gray (símbolo Gy) en las unidades derivadas del SI , pero todavía se usa en los Estados Unidos, aunque esto está "fuertemente desaconsejado" en el Capítulo 5.2 de la Guía del SI , que fue escrita y publicada por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU . [2] Sin embargo, el submúltiplo de la unidad SI numéricamente equivalente , el centigray (símbolo cGy), se usa ampliamente para informar las dosis absorbidas en radioterapia. El roentgen , utilizado para cuantificar la exposición a la radiación , puede estar relacionado con la dosis absorbida correspondiente mediante el uso del factor F.
Una dosis inferior a 100 rad no suele producir síntomas inmediatos, salvo alteraciones sanguíneas. Una dosis de entre 100 y 200 rad aplicada a todo el cuerpo en menos de un día puede causar síndrome de irradiación aguda (SRA), pero no suele ser mortal. Dosis de entre 200 y 1.000 rad aplicadas en unas pocas horas provocarán una enfermedad grave, con un pronóstico malo en el extremo superior del rango. Dosis corporales totales de más de 1.000 rad son casi invariablemente mortales. [3] A menudo se administran dosis terapéuticas de radioterapia y se toleran bien, incluso en dosis más altas, para tratar estructuras anatómicas discretas y bien definidas. Es menos probable que la misma dosis administrada durante un período más prolongado cause SRA. Los umbrales de dosis son aproximadamente un 50 % más altos para dosis de 20 rad/h, e incluso más altos para dosis más bajas. [4]
La Comisión Internacional de Protección Radiológica mantiene un modelo de riesgos para la salud en función de la dosis absorbida y otros factores. Ese modelo calcula una dosis de radiación efectiva , medida en unidades de rem , que es más representativa del riesgo estocástico que la dosis absorbida en rad. En la mayoría de los escenarios de las centrales eléctricas, donde el entorno de radiación está dominado por rayos X o gamma aplicados uniformemente a todo el cuerpo, 1 rad de dosis absorbida da 1 rem de dosis efectiva. [5] En otras situaciones, la dosis efectiva en rem puede ser treinta veces mayor o miles de veces menor que la dosis absorbida en rad.
En la década de 1930, el roentgen era la unidad de exposición a la radiación más utilizada. Esta unidad está obsoleta y ya no está claramente definida. Un roentgen deposita 0,877 rad en aire seco, 0,96 rad en tejido blando [9] o entre 1 y más de 4 rad en el hueso, dependiendo de la energía del haz. [10] Todas estas conversiones a energía absorbida dependen de la energía ionizante de un medio estándar, que es ambigua en la última definición del NIST. Incluso cuando el medio estándar está completamente definido, la energía ionizante a menudo no se conoce con precisión.
En 1940, el físico británico Louis Harold Gray , que había estado estudiando el efecto del daño de los neutrones en el tejido humano, junto con William Valentine Mayneord y John Read publicaron un artículo en el que se proponía una unidad de medida, denominada " gram roentgen " (símbolo: gr), definida como "aquella cantidad de radiación de neutrones que produce un incremento de energía en la unidad de volumen de tejido igual al incremento de energía producido en la unidad de volumen de agua por un roentgen de radiación" [11] . Se descubrió que esta unidad era equivalente a 88 ergios en el aire. Marcó un cambio hacia mediciones basadas en la energía en lugar de la carga.
El equivalente físico de Röntgen (rep), introducido por Herbert Parker en 1945, [12] era la dosis energética absorbida por el tejido antes de tener en cuenta la eficacia biológica relativa . El rep se ha definido de diversas formas como 83 o 93 ergios por gramo de tejido (8,3/9,3 mGy ) [13] o por cc de tejido. [14]
En 1953 la ICRU recomendó el rad, equivalente a 100 erg/g, como nueva unidad de radiación absorbida, [15] pero luego promovió un cambio al gray en la década de 1970.
El Comité Internacional de Pesos y Medidas (CIPM) no ha aceptado el uso del rad. De 1977 a 1998, las traducciones del folleto del SI del NIST de EE. UU. indicaban que el CIPM había aceptado temporalmente el uso del rad (y otras unidades de radiología) con unidades del SI desde 1969. [16] Sin embargo, las únicas decisiones relacionadas del CIPM que se muestran en el apéndice son con respecto al curie en 1964 y al radián (símbolo: rad) en 1960. Los folletos del NIST redefinieron el rad como 0,01 Gy. El folleto actual del SI del CIPM excluye al rad de las tablas de unidades no pertenecientes al SI aceptadas para su uso con el SI. [17] El NIST de EE. UU. aclaró en 1998 que estaba proporcionando sus propias interpretaciones del sistema SI, por lo que aceptaba el rad para su uso en EE. UU. con el SI, aunque reconocía que el CIPM no lo hacía. [18] El NIST recomienda definir el rad en relación con las unidades del SI en todos los documentos en los que se utilice esta unidad. [19] Sin embargo, el uso del rad sigue estando muy extendido en los EE. UU., donde sigue siendo un estándar industrial. [20] Aunque la Comisión Reguladora Nuclear de los Estados Unidos todavía permite el uso de las unidades curie , rad y rem junto con las unidades del SI, [21] la Unión Europea exigió que su uso para "fines de salud pública" se eliminara gradualmente antes del 31 de diciembre de 1985. [22]
La siguiente tabla muestra las cantidades de radiación en unidades SI y no SI:
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