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MAGNITUDES Y UNIDADES
RADIOLÓGICAS
Isabel Gutiérrez Díaz-Velarde
ACTIVIDAD (A)
Número de desintegraciones nucleares
espontáneas que tienen lugar en un
radionucleido por unidad de tiempo.
• Unidad antigua: Curio (Ci)
1 Ci = 3,7 1010 des/s
ACTIVIDAD (A). Unidades
• Unidad S.I.: Bequerelio (Bq)
1 Bq = 1 des/s
Equivalencias:
1 Bq= 2,7 10-11 Ci
1 Ci = 3,7. 1010 des/s = 3,7. 1010 Bq
Relaciones de los múltiplos y
submúltiplos de las unidades de
Actividad
1 kBq = 103 des/s = 2,7 10-8 Ci
1 MBq = 106 des/s = 2,7 10-5 Ci
1 GBq = 109 des/s = 2,7 10-2 Ci
1 TBq = 1012 des/s = 27 Ci
Relaciones de los múltiplos y
submúltiplos de las unidades de
Actividad
1 Ci = 3,7 1010 des/s = 37 GBq
1 mCi = 3,7 107 des/s = 37 MBq
1 µCi = 3,7 104 des/s = 37 kBq
1 nCi = 3,7 10 des/s = 37 Bq
1 pCi = 3,7 10-2 des/s = 37 mBq
ACTIVIDAD ESPECÍFICA
Actividad específica de un material
radiactivo: actividad de la unidad de
masa de dicho material.
En caso de un líquido o de un gas: la
actividad de la unidad de volumen,
medido en condiciones normales de
presión y temperatura
ACTIVIDAD ESPECÍFICA.
Unidades
• Unidad antigua: Ci/g o Ci/cm3
• Unidad S.I.: Bq/kg o Bq/m3
Equivalencias:
1 Bq/kg = 2,7 10-14 Ci/g
1 Bq/m3 = 2,7 10-17 Ci/cm3
Ley del inverso del cuadrado de
la distancia
La
intensidad
de
la
radiación
electromagnética que incide sobre una
superficie está en relación inversa con el
cuadrado de la distancia entre el foco emisor
y dicha superficie
r = distancia foco emisor - punto considerado
EXPOSICIÓN (X)
Representa la cantidad de electricidad
que transportan los iones creados por
los electrones secundarios puestos en
movimiento por la acción de los fotones
X o gamma en una masa de aire.
 dQ 
X

 dm 
EXPOSICIÓN (X). Unidades
• Unidad antigua: Roentgen (R)
Aquella exposición a la radiación X o
gamma que al atravesar un volumen de
aire seco, en condiciones normales de
presión y temperatura, provoca la
liberación, por cada centímetro cúbico,
de iones y electrones que totalizan una
unidad electrostática de carga (u.e.q.)
de cada signo.
EXPOSICIÓN (X). Unidades
• Unidad S.I. : Culombio/Kilogramo de
aire (C/kg)
Equivalencias:
1 C/kg = 3876 R
1R = 2,58.10-4 C/kg
La exposición está definida solamente
para rayos X y gamma en aire.
)
TASA DE EXPOSICIÓN (X
Exposición que se produce en un punto
determinado por unidad de tiempo.
dX

X
dt
• Unidad antigua: R/s (o cualquier otra
unidad de tiempo)
• Unidad en el S.I.: C/kg.s
KERMA
(Kinetic Energy Released for MAss
unit)
Se define el Kerma K, como
K
dEtr
dm
dEtr = suma de todas las energías
cinéticas iniciales de todas las
partículas ionizantes cargadas liberadas
por partículas ionizantes no cargadas
en un material de masa dm.
KERMA. Unidades
• Unidad antigua: rad
• Unidad del S.I.: Gray (Gy)
Equivalencias:
1Gy = 100 rad
1 rad = 1 cGy = 10-2 Gy
(Se ha recomendado sustituir la
exposición, magnitud tradicional pero
con defectos intrínsecos graves, por el
Kerma en el aire)
DOSIS ABSORBIDA (D)
Energía media (ē) cedida por cualquier
radiación ionizante a la materia en un
elemento de volumen, cuya masa sea
dm.
D
de
dm
DOSIS ABSORBIDA (D)
• Unidad antigua: rad (radiation absorbed
dose)
• Unidad del S.I.: Gray (Gy)
(julio por kilogramo de material radiado)
Equivalencias:
1 Gy = 100 rad
1 rad = 0,01 Gy = 10 mGy
)
TASA DE DOSIS ABSORBIDA (D
Dosis absorbida dD en el intervalo de
tiempo dt
dD
 
D
dt
• Unidad antigua: rad/s (o cualquier otra
unidad de tiempo)
• Unidad en el S.I.: Gy/s
Relación:
Exposición - Dosis absorbida
La exposición está definida sólo para
aire, cuando se trata de otro material
(especialmente en tejidos biológicos) se
hace la conversión a través del factor f:
D  f X
(depende de la energía de los fotones y del
material sobre el que incida).
Relación:
Exposición - Dosis absorbida
Energía
(keV)
Material
Factor f
aire
0,869
agua
0.91
músculo
0.93
hueso
3,5
10
Relación:
Exposición - Dosis absorbida
E n e rg ía
(k e V )
M a te ria l
F a c to r f
a ire
0 ,8 6 9
agua
0 ,9 5
m ú s c u lo
0 ,9 5
hueso
1 ,5
100
Relación:
Exposición - Dosis absorbida
La energía absorbida por los tejidos
blandos del cuerpo que han sufrido una
exposición a radiación X o gamma de 1
R, es aproximadamente la equivalente
a 1 rad de dosis absorbida.
DOSIS EQUIVALENTE (H)
La probabilidad de que se produzcan
efectos biológicos depende:
– de las dosis absorbidas
– del tipo y la energía de la radiación.
Por ello se pondera la dosis absorbida
por un factor Q, de calidad de la
radiación.
DOSIS EQUIVALENTE (H)
El factor de calidad Q está relacionado
con la transferencia lineal de energía
(LET), energía que cede la radiación al
medio de interacción por unidad de
recorrido.
El paso de dosis absorbida a dosis
equivalente H, será:
H  D Q
DOSIS EQUIVALENTE (H)
El valor de H permite comparar, desde
el punto de vista de la protección
radiológica, el daño que va a producir
una misma dosis para los diferentes
tipos de radiación.
El factor de calidad toma distintos
valores según la radiación de que se
trate. Para rayos X, Q = 1
DOSIS EQUIVALENTE. Unidades
• Unidad antigua: rem (rad equivalent
man)
• Unidad del S.I.: Sievert (Sv)
(Corresponde a una dosis absorbida de
un Gray)
Equivalencias: 1 Sv = 100 rem
1rem = 0,01 Sv = 10 mSv
Factores de calidad de la
radiación
(Reglamento de Protección Sanitaria contra
Radiaciones Ionizantes. RD 53/1992)
T ip o d e
ra d ia ció n
R a n g o d e e n e rg ía
Q
F o to n e s
to d a s
1
E le ctro n e s
to d a s
1
Factores de calidad de la
radiación
T ip o d e
ra d ia ció n
R a n g o d e e n e rg ía
Q
N e u tro n e s
< 10 keV
1 0 a 1 0 0 ke V
>100 keV
5
10
20
P ro to n e s
<2 M eV
5
P a rtícu la s y
p ro d . d e fisió n
to d a s
20
DOSIS EQUIVALENTE (Cont)
En protección radiológica es más
importante la dosis absorbida media en
todo el tejido u órgano, ponderada
respecto a la calidad de la radiación,
llamada dosis equivalente en dicho
órgano o tejido, HT.
HT   W R  DT, R
R
DOSIS EQUIVALENTE (Cont)
El factor de ponderación de la
radiación, WR, es el factor de calidad Q
que es función del tipo y de la energía
de la radiación incidente.
DT,R es la dosis absorbida promediada
sobre el tejido u órgano T debida a la
radiación R. Su unidad es el Sievert.
DOSIS EFECTIVA (E)
Magnitud derivada de la dosis
equivalente,
para
expresar
la
combinación de diferentes dosis
equivalentes en diferentes tejidos, e
igualar el riesgo total para una
irradiación no uniforme del cuerpo con
el riesgo producido por una irradiación
uniforme.
DOSIS EFECTIVA (E)
Definición: Suma ponderada de las
dosis equivalentes medias recibidas en
distintos órganos o tejidos.
E   W THT
T
HT = dosis equivalente en el órgano o
tejido T; WT = factor de ponderación
correspondiente a ese órgano o tejido.
Factores de ponderación
(ICRP-60)
Tejido
WT
gónadas
0,20
médula ósea (roja), colon, pulmón, estómago
0,12
tiroides, mama, hígado, vejiga, esófago
0,05
superficie ósea, piel
0,01
Resto del organismo
0,05
Factores de ponderación
(ICRP-60)
Total: organismo entero WT = 1
Estos valores de los factores de
ponderación de la radiación (WR) y del
tejido (WT) se obtienen de los conocimientos actuales en radiobiología,
por lo que irán cambiando con los
nuevos avances en este campo.
MAGNITUDES DOSIMÉTRICAS
PARA LA VIGILANCIA
INDIVIDUAL
DOSIS EQUIVALENTE INDIVIDUAL
PROFUNDA Hp (d)
Adecuada para órganos y tejidos
situados a una cierta profundidad en el
cuerpo que serán irradiados con una
radiación fuertemente penetrante.
DOSIS EQUIVALENTE
INDIVIDUAL PROFUNDA Hp (d)
Representa el equivalente de dosis en
tejido blando por debajo de un punto
específico en el cuerpo a una
profundidad, d, que sea apropiada para
radiación
fuertemente
penetrante.
Se asigna un valor de d = 10 mm, y se
representa como Hp (10).
DOSIS EQUIVALENTE
INDIVIDUAL SUPERFICIAL Hp (d)
Apropiada para órganos y tejidos
superficiales que serán irradiados tanto
por radiación fuerte como por radiación
débilmente penetrante.
DOSIS EQUIVALENTE
INDIVIDUAL SUPERFICIAL Hp (d)
Representa el equivalente de dosis en
un tejido blando por debajo de un punto
específico en el cuerpo a una
profundidad d apropiada para radiación
débilmente penetrante.
Se asigna un valor de d = 0,07 mm para
la piel y d = 3 mm para el cristalino. Se
representa como Hp (0,07) y Hp (3).
MAGNITUDES PARA LA
DOSIMETRÍA DEL PACIENTE
DOSIS EN ÓRGANOS
Es indicativa del riesgo radiológico al
que se someten los pacientes. Se
puede medir con dosímetros en
órganos superficiales como mama o
tiroides
DOSIS ABSORBIDA EN
MÚSCULO (DME) O DOSIS EN LA
SUPERFICIE DE ENTRADA
Es la dosis absorbida en el punto de
intersección de la parte central del haz
de radiación con la superficie del
paciente. Hay que corregirla teniendo
en cuenta el factor de retrodispersión
que sufre el haz, siguiendo la
expresión:
DME  f  X  B
DOSIS ABSORBIDA EN
MÚSCULO (DME) (Cont.)
En la que f es un parámetro
dependiente de la energía del haz y del
material irradiado y B el factor de
retrodispersión que depende de la
filtración, de la tensión y del tamaño de
campo irradiado, y toma valores entre
1,2 y 1,45.
PRODUCTO DOSIS-ÁREA
Es la dosis absorbida en aire
promediada sobre el área del haz de
rayos X en un plano perpendicular al
eje del haz, multiplicada por el área del
haz en el mismo plano.
DOSIS EFECTIVA COLECTIVA
Sirve para cuantificar la exposición a la
radiación para una población, sin
especificar el tiempo en el que se ha
recibido esa dosis, y se expresa como:
S   Ei  Ni
i
DOSIS EFECTIVA COLECTIVA
En la que Ei es la dosis efectiva media
que recibe el grupo de población i.
Por lo tanto, al usar esta magnitud hay
que especificar el periodo de tiempo y
la población sobre los que se suma o
integra la dosis equivalente colectiva.