प्रभावी खुराक (विकिरण)

प्रभावी अंश विकिरण संरक्षण की प्रणाली रेडियोलॉजिकल सुरक्षा (आईसीआरपी) पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग में अंश मात्रा है। यह मानव शरीर के सभी निर्दिष्ट ऊतकों और अंगों में समतुल्य अंश का ऊतक-भारित योग है और पूरे शरीर के लिए स्टोकेस्टिक स्वास्थ्य खतरे का प्रतिनिधित्व करता है, जो विकिरण-प्रेरित कैंसर और आनुवंशिक प्रभावों की संभावना है, इस प्रकार आयनीकरण के निम्न स्तर विकिरण का भाग हैं। यह विकिरण के प्रकार और विकिरणित होने वाले प्रत्येक अंग या ऊतक की प्रकृति को ध्यान में रखता है, और समग्र गणना की गई प्रभावी अंश का उत्पादन करने के लिए आंतरिक और बाहरी दोनों प्रकार के विकिरण के विभिन्न स्तरों और प्रकारों के कारण अंग अंश के योग को सक्षम बनाता है।

प्रभावी अंश के लिए SI इकाई सीवर्ट (Sv) है जो कैंसर के विकास की 5.5% संभावना का प्रतिनिधित्व करती है। प्रभावी अंश नियतात्मक स्वास्थ्य प्रभावों के उपाय के रूप में अभिप्रेत नहीं है, जो कि तीव्र ऊतक क्षति की गंभीरता है जो निश्चित रूप से घटित होती है, जिसे अवशोषित अंश की मात्रा से मापा जाता है। इस प्रकार प्रभावी अंश की अवधारणा को वोल्फगैंग जैकोबी द्वारा विकसित किया गया था और 1975 में प्रकाशित किया गया था, और यह इतना आश्वस्त था कि आईसीआरपी ने इसे अपनी 1977 की सामान्य प्रमाणों (प्रकाशन 26) में प्रभावी अंश के समकक्ष के रूप में सम्मिलित किया गया था। इस प्रकार इस नाम के प्रभावी अंश ने 1991 में नाम प्रभावी अंश को परिवर्तित कर दिया था। 1977 से यह विकिरण सुरक्षा की आईसीआरपी अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में अंश की सीमा के लिए केंद्रीय मात्रा रही है।

उपयोग करता है
आईसीआरपी के अनुसार, प्रभावी अंश का मुख्य उपयोग रेडियोलॉजिकल सुरक्षा में योजना और अनुकूलन के लिए संभावित अंश मूल्यांकन और नियामक उद्देश्यों के लिए अंश सीमा के अनुपालन का प्रदर्शन है। इस प्रकार प्रभावी अंश इस प्रकार विनियामक उद्देश्यों के लिए केंद्रीय अंश मात्रा है। आईसीआरपी यह भी कहता है कि प्रभावी अंश ने रेडियोलॉजिकल सुरक्षा में महत्वपूर्ण योगदान दिया है क्योंकि इसने अंश को विभिन्न प्रकार के बाहरी विकिरण और रेडियोन्यूक्लाइड्स के सेवन से पूरे और इस प्रकार आंशिक शरीर के खतरे से अभिव्यक्त करने में सक्षम बनाया है।

बाहरी अंश के लिए उपयोग
मानव शरीर के आंशिक या गैर-समान विकिरण के लिए प्रभावी अंश की गणना आवश्यक है क्योंकि समतुल्य अंश विकिरणित ऊतक पर विचार नहीं करता है, बल्कि केवल विकिरण प्रकार पर विचार करता है। इस प्रकार विभिन्न शरीर के ऊतक विभिन्न तरीकों से आयनकारी विकिरण पर प्रतिक्रिया करते हैं, इसलिए आईसीआरपी ने विशिष्ट ऊतकों और अंगों को संवेदनशीलता कारक सौंपे हैं जिससे कि विकिरणित क्षेत्रों के ज्ञात होने पर आंशिक विकिरण के प्रभाव की गणना की जा सके। इस प्रकार शरीर के केवल हिस्से को विकिरणित करने वाला विकिरण क्षेत्र पूरे शरीर को विकिरणित करने की तुलना में कम खतरे रखता है। इसे ध्यान में रखते हुए, शरीर के उन भागों की प्रभावी अंश की गणना की जाती है, जिन्हें विकिरणित किया गया है। यह पूरे शरीर के लिए प्रभावी अंश, अंश की मात्रा $E$ बन जाती है, इस प्रकार यह सुरक्षा अंश की मात्रा है, जिसकी गणना की जा सकती है, लेकिन व्यवहार में इसे मापा नहीं जा सकता है।

एक प्रभावी अंश पूरे शरीर के लिए समान प्रभावी खतरे उठाएगी, भले ही इसे कहीं भी लागू किया गया हो, और यह समान प्रभावी खतरे को समान मात्रा में समान मात्रा में पूरे शरीर पर समान रूप से लागू करेगा।

आंतरिक अंश के लिए उपयोग
इस प्रभावी अंश की गणना प्रतिबद्ध अंश के लिए की जा सकती है जो आंतरिक अंश है जो रेडियोधर्मी सामग्री को अंदर लेने, अंतर्ग्रहण करने या इंजेक्शन लगाने से उत्पन्न होती है।

उपयोग की जाने वाली अंश मात्रा है:

प्रतिबद्ध प्रभावी अंश, $E(t)$ प्रतिबद्ध अंग या ऊतक समकक्ष अंश के उत्पादों और उपयुक्त ऊतक भार $W_{T}$ कारकों का योग है, जहाँ $t$ सेवन के बाद के वर्षों में एकीकरण का समय है। इस प्रकार प्रतिबद्धता की अवधि वयस्कों के लिए 50 वर्ष और बच्चों के लिए 70 वर्ष की आयु तक ली जाती है।

प्रभावी अंश की गणना
आयनीकरण विकिरण मुख्य रूप से विकिरण से होने वाले पदार्थ में ऊर्जा एकत्रित करता है। इस प्रकार इसे व्यक्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली मात्रा अवशोषित अंश है, भौतिक अंश मात्रा जो घटना विकिरण के स्तर और विकिरणित वस्तु के अवशोषण गुणों पर निर्भर है। अवशोषित अंश भौतिक मात्रा है, और जैविक प्रभाव का संतोषजनक संकेतक नहीं है, इस प्रकार इसलिए स्टोकेस्टिक रेडियोलॉजिकल खतरे पर विचार करने की अनुमति देने के लिए, अंश की मात्रा समकक्ष अंश और प्रभावी अंश विकिरण इकाइयों और माप (आईसीआरयू) पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग द्वारा तैयार की गई थी और आईसीआरपी अवशोषित अंश के जैविक प्रभाव की गणना करने के लिए उपयोग की जाती हैं।

एक प्रभावी अंश प्राप्त करने के लिए, परिकलित अवशोषित अंग अंश $D_{T}$ को पहले फ़ैक्टर का उपयोग करके विकिरण प्रकार के लिए ठीक किया जाता है $W_{R}$ समतुल्य अंश मात्रा का भारित औसत देने के लिए $H_{T}$ विकिरणित शरीर के ऊतकों में प्राप्त होता है, और इस प्रकार इसका परिणाम कारक का उपयोग करके विकिरणित होने वाले ऊतकों या अंगों के लिए आगे सुधार किया जाता है $W_{T}$, प्रभावी अंश मात्रा $E$ का उत्पादन करने के लिए करते हैं।

शरीर के सभी अंगों और ऊतकों के लिए प्रभावी अंश का योग पूरे शरीर के लिए प्रभावी अंश का प्रतिनिधित्व करता है। यदि शरीर का केवल भाग विकिरणित है, तो इस प्रकार प्रभावी अंश की गणना के लिए केवल उन क्षेत्रों का उपयोग किया जाता है। टिश्यू वेटिंग कारक 1.0 के बराबर होते हैं, जिससे कि यदि पूरे शरीर को समान रूप से मर्मज्ञ बाहरी विकिरण से विकीर्ण किया जाता है, तो पूरे शरीर के लिए प्रभावी अंश पूरे शरीर के बराबर अंश के बराबर होती है।

टिश्यू वेटिंग फैक्टर का उपयोग $W_{T}$
आईसीआरपी ऊतक भार कारक साथ की तालिका में दिए गए हैं, और अवशोषित अंश या समकक्ष अंश से गणना करने के लिए उपयोग किए जाने वाले समीकरण भी दिए गए हैं।

अस्थि मज्जा जैसे कुछ ऊतक विशेष रूप से विकिरण के प्रति संवेदनशील होते हैं, इसलिए इस प्रकार उन्हें भार कारक दिया जाता है जो उनके द्वारा प्रतिनिधित्व किए जाने वाले शरीर द्रव्यमान के अंश के अनुपात में बहुत बड़ा होता है। कठोर हड्डी की सतह जैसे अन्य ऊतक विशेष रूप से विकिरण के प्रति असंवेदनशील होते हैं और उन्हें अनुपातहीन रूप से कम भार कारक सौंपा जाता है।

समतुल्य अंश से गणना:


 * $$E = \sum_T W_T \cdot H_T = \sum_T W_T \sum_R W_R \cdot \bar{D}_{T,R}$$.

अवशोषित अंश से गणना:


 * $$E = \sum_T W_T \sum_R W_R \cdot \frac{\int_{T}D_R (x,y,z)\rho(x,y,z)dV}{\int_{T}\rho(x,y,z)dV}$$

जहाँ


 * $$E$$ पूरे जीव के लिए प्रभावी अंश है।
 * $$H_T$$ ऊतक द्वारा अवशोषित समतुल्य अंश $T$ है।
 * $$W_T$$ विनियमन द्वारा परिभाषित ऊतक भार कारक है।
 * $$W_R$$ विनियमन द्वारा परिभाषित विकिरण भार कारक है।
 * $$\bar{D}_{T,R}$$ ऊतक में द्रव्यमान-औसत अवशोषित अंश है $T$ विकिरण प्रकार से $R$ हैं।
 * $$D_R (x,y,z)$$ विकिरण प्रकार से अवशोषित अंश है $R$ स्थान के कार्य के रूप में हैं।
 * $$\rho(x,y,z)$$ स्थान के कार्य के रूप में घनत्व है।
 * $$V$$ मात्रा है।
 * $$T$$ रुचि का ऊतक या अंग है।

आईसीआरपी टिश्यू वेटिंग कारकों को स्वास्थ्य खतरे, या जैविक प्रभाव के अंश का प्रतिनिधित्व करने के लिए चुना जाता है, जो कि नामित विशिष्ट टिश्यू के कारण होता है। जैसा कि ऊपर चार्ट में दिखाया गया है, इन महत्व कारकों को दो बार संशोधित किया गया है।

आईसीआरपी की बाद में संशोधित प्रमाणों के अतिरिक्त, संयुक्त राज्य परमाणु नियामक आयोग अभी भी आईसीआरपी के 1977 के ऊतक भार कारकों का उपयोग अपने नियमों में करता है।

स्वास्थ्य प्रभाव
आयनीकरण विकिरण सामान्यतः हानिकारक और संभावित रूप से जीवित चीजों के लिए घातक होता है लेकिन कैंसर और थायरोटोक्सीकोसिस के उपचार के लिए विकिरण चिकित्सा में स्वास्थ्य लाभ हो सकता है। इसका सबसे सरल प्रभाव खतरे के बाद वर्षों या दशकों की ऊष्मायन अवधि के साथ विकिरण-प्रेरित कैंसर है। इस प्रकार उच्च अंश नेत्रहीन नाटकीय विकिरण जलन, और / या तीव्र विकिरण सिंड्रोम के माध्यम से तेजी से मृत्यु का कारण बन सकती है। नियंत्रित अंश का उपयोग चिकित्सा इमेजिंग और रेडियोथेरेपी के लिए किया जाता है।

यूके के नियम
यूके आयनीकरण विकिरण विनियम 1999 प्रभावी अंश शब्द के उपयोग को परिभाषित करता है; प्रभावी अंश के किसी भी संदर्भ का मतलब बाहरी विकिरण से पूरे शरीर के लिए प्रभावी अंश और आंतरिक विकिरण से प्रभावी प्रभावी अंश का योग है।

यूएस प्रभावी अंश समकक्ष
यूएस न्यूक्लियर रेगुलेटरी कमीशन ने यूएस रेगुलेशन सिस्टम में आईसीआरपी प्रभावी अंश के समान मात्रा को संदर्भित करने के लिए पुराने शब्द प्रभावी अंश को निरंतर रखा है। इस प्रकार एनआरसी की कुल प्रभावी अंश समतुल्य (टीईडीई) आंतरिक प्रतिबद्ध अंश के साथ बाहरी प्रभावी अंश का योग है; दूसरे शब्दों में अंश के सभी का स्रोत हैं।

अमेरिका में, बाहरी पूरे शरीर के खतरे के कारण संचयी समतुल्य अंश सामान्य रूप से परमाणु ऊर्जा श्रमिकों को नियमित डॉसिमेट्री रिपोर्ट में दी जाती है।


 * डीप-डोज़ समतुल्य, (DDE) जो उचित रूप से पूरे शरीर के समतुल्य अंश है।
 * उथली अंश समतुल्य, (SDE) जो वास्तव में त्वचा के लिए प्रभावी अंश है।

इतिहास
प्रभावी अंश की अवधारणा 1975 में वोल्फगैंग जैकोबी (1928-2015) द्वारा अपने प्रकाशन द कॉन्सेप्ट ऑफ ए इफेक्टिव डोज: ए प्रपोजल फॉर कॉम्बिनेशन ऑफ ऑर्गन डोज में प्रस्तुत की गई थी। इसे 1977 में आईसीआरपी द्वारा प्रकाशन 26 में "प्रभावी अंश समतुल्य" के रूप में सम्मिलित किया गया था। इस प्रकार 1991 में, आईसीआरपी प्रकाशन 60 ने नाम को प्रभावी अंश तक छोटा कर दिया गया था। पहले नाम के कारण इस मात्रा को कभी-कभी गलत विधियों से अंश समतुल्य के रूप में संदर्भित किया जाता है, और यह मिथ्या नाम समतुल्य मात्रा के साथ भ्रम पैदा करता है। नए डेटा के कारण 1990 और 2007 में टिश्यू वेटिंग कारकों को संशोधित किया गया था।

भविष्य में प्रभावी अंश का उपयोग
अक्टूबर 2015 में रेडियोलॉजिकल सुरक्षा की प्रणाली पर आईसीआरपी 3rd अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी में, आईसीआरपी टास्क ग्रुप 79 ने खतरे से संबंधित रेडियोलॉजिकल सुरक्षा क्वांटिटी के रूप में प्रभावी अंश के उपयोग पर रिपोर्ट दी गई थी।

इसमें अलग सुरक्षा मात्रा के रूप में समतुल्य अंश के उपयोग को बंद करने का प्रस्ताव सम्मिलित था। यह समकक्ष अंश, प्रभावी अंश और अंश के बराबर के बीच भ्रम से बचता है, और आंखों के लेंस, त्वचा, हाथों और पैरों पर निर्धारित प्रभावों को सीमित करने के लिए Gy में अवशोषित अंश का उपयोग अधिक उपयुक्त मात्रा के रूप में करता है। इस प्रकार यह भी प्रस्तावित किया गया था कि प्रभावी अंश का उपयोग चिकित्सा परीक्षाओं से संभावित खतरे के मोटे संकेतक के रूप में किया जा सकता है। इन प्रस्तावों को निम्नलिखित चरणों से गुजरना होगा:


 * आईसीआरपी समितियों के भीतर चर्चा
 * टास्क ग्रुप द्वारा रिपोर्ट का पुनरीक्षण
 * समितियों और मुख्य आयोग द्वारा पुनर्विचार
 * सार्वजनिक परामर्श

यह भी देखें

 * रेडियोधर्मिता
 * सामूहिक अंश
 * कुल प्रभावी अंश समतुल्य
 * गहरी अंश के बराबर
 * संचयी अंश
 * प्रतिबद्ध अंश समकक्ष
 * प्रतिबद्ध प्रभावी अंश समकक्ष

बाहरी संबंध
– an account of chronological differences between USA and आईसीआरपी dosimetry systems

Dose efetiva