ปริมาณรังสี (dose) หรือ ปริมาณรังสีดูดกลืน (absorbed dose)
ในขณะที่ เอกโพเชอร์ ใช้วัดเฉพาะกับอากาศ ปริมาณรังสีดูดกลืน หมายถึง ปริมาณของพลังงานที่ รังสีชนิดก่อไอออนถ่ายโอนให้กับมวลของสสารส่วนที่พิจารณาอยู่ กล่าวคือ เกี่ยวข้องกับปริมาณ การแตกตัวเป็นไอออน ในอากาศ ที่เกิดจากรังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมา จนถึงระดับที่ก่อ ความเสียหายทางชีวภาพ (biological damage) แก่เนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในสนามรังสีนั้น หน่วยของปริมาณรังสีดูดกลืนที่ใช้ทั่วไป คือ “แร็ด” (rad ย่อมาจาก radiation absorbed dose) มีนิยามว่า ปริมาณรังสีที่เทียบเท่ากับพลังงาน 100 เอิร์ก ต่อ 1 กรัม ของน้ำหนักวัสดุที่พิจารณา และในหน่วยเอสไอ (SI unit) คือ “เกรย์” (gray ย่อว่า Gy) โดยมีนิยามว่า ปริมาณรังสีที่เทียบเท่ากับ พลังงาน 1 จูล ต่อมวล 1 กิโลกรัม ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบหน่วยทั้งสองนี้ เมื่อ 1 จูลเท่ากับ 107 เอิร์ก และ 1 กิโลกรัมเท่ากับ 1000 กรัม จึงได้ว่า 1 เกรย์ เท่ากับ 100 แร็ด
ขนาดของ ปริมาณรังสีดูดกลืน ขึ้นกับ ความเข้ม (intensity) หรือ กัมมันตภาพ (activity) ของต้นกำเนิดรังสี ระยะทางจากต้นกำเนิดรังสีไปยังวัสดุที่ได้รับรังสี และ ระยะเวลา ที่วัสดุนั้นได้รับรังสี โดยกัมมันตภาพของ ต้นกำเนิดรังสี หมายถึง อัตราปริมาณรังสีนั่นเอง และอาจมีหน่วยเป็น แร็ดต่อชั่วโมง (rad/hr) มิลลิเรินต์เกนต่อชั่วโมง (mR/hr) มิลลิเกรย์ต่อวินาที (mGy/sec) เป็นต้น
วัสดุต่างชนิดกันที่รับรังสีเท่า ๆ กัน (กล่าวคืออยู่ในสนามรังสีเดียวกัน จึงมีเอกซ์โพเชอร์เท่ากัน) แต่ก็อาจจะดูดกลืนปริมาณรังสีไว้ไม่เท่ากันก็ได้ โดย สำหรับเนื้อเยื่อของมนุษย์ สนามรังสีแกมมาที่มีเอกซ์โพเชอร์ 1 เรินต์เกน ปริมาณรังสีดูดกลืนจะประมาณเท่ากับ 1 แร็ด
ปริมาณรังสีสมมูล (dose equivalent)
ในกรณีที่รังสีเกิดปฏิสัมพันธ์กับเนื่อเยื่อสิ่งมีชีวิต (living tissue) สิ่งสำคัญประการหนึ่งที่ต้องพิจารณา ได้แก่ ชนิดของรังสี กล่าวคือนอกจาก ผลทางชีวภาพของรังสีจะขึ้นอยู่กับ ปริมาณรังสีดูดกลืน แล้ว ก็ยังขึ้นกับ ชนิดของรังสีด้วย เนื่องจากด้วยปริมาณรังสีที่ถ่ายโอนให้กับเนื่อเยื่อเท่า ๆ กัน รังสีบางชนิดก่อกลับผลรุนแรง มากกว่ารังสีอื่น เช่น ด้วยปริมาณรังสีดูดกลืนเท่ากัน รังสีแอลฟาก่อผลเสียหายแก่เนื้อเยื่อ มากกว่ารังสีบีตาประมาณ 20 เท่าตัว เมื่อคำนึงถึงความแปรผันนี้ เมื่อกล่าวถึงความเสี่ยงต่อสุขภาวะของมนุษย์จากการรับรังสี จึงใช้เป็นปริมาณอีกอย่างหนึ่งคือ “ปริมาณรังสีสมมูล” โดยกำหนดว่าเท่ากับ ปริมาณรังสีดูดกลืน คูณกับ ตัวประกอบ “คุณภาพ” หรือ ตัวประกอบ “ปรับแก้” (quality or adjustment factors) ซึ่งมีความจำเพาะ ต่อศักยภาพความเสียหายทางชีวภาพของเนื้อเยื่อต่อรังสีชนิดนั้น ๆ
ดังนั้น ในศาสตร์ว่าด้วยการป้องกันรังสี จึงมีการพัฒนา ตัวประกอบเชิงคุณภาพ หรือ แฟกเตอร์คุณภาพ (quality factor ย่อว่า Q) ขึ้นมาใช้สำหรับเป็นตัวถ่วงน้ำหนักของ ปริมาณรังสีดูดกลืน โดยเป็นการคำนึงถึง ความยังผลทางชีวภาพที่สันนิษฐานไว้ก่อน (presumed biological effectiveness.)กล่าวคือ รังสีชนิดที่ค่า Q สูงกว่า จะก่อความเสียหายต่อเนื้อเยื่อได้มากกว่า นั่นคือ เมื่อคูณปริมาณรังสีดูดกลืนด้วย Q จะได้เป็น ปริมาณรังสีสมมูล (dose equivalent) ซึ่งมีหน่วยพิเศษเรียกว่า เร็ม (rem ย่อมาจาก roentgen equivalent in man) และหน่วยเอสไอคือ ซีเวิร์ต (sievert ย่อว่า Sv) โดย 1 เร็ม เท่ากับ 0.01 ซีเวิร์ต ในสหรัฐอเมริกา หน่วยเร็มยังนิยมใช้ ในหมู่ผู้ปฏิบัติงานทางรังสี แต่ในอุตสาหกรรมกำลังเปลี่ยนมาใช้หน่วยเอสไอ ซึ่งก็คือ ซีเวิร์ต อนึ่ง ในกรณีการได้รับรังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมา ตัวประกอบเชิงคุณภาพเท่ากับ 1 (ดังในตารางด้านล่าง) ดังนั้น ดังกล่าวแล้วว่า สำหรับรังสีแกมมา เอกซ์โพเชอร์ 1 เรินต์เกน มีค่าเท่ากับปริมาณรังสีดูดกลืน 1 แร็ด และการที่ค่า Q ของรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาก็เท่ากับ 1 จึงทำให้ สำหรับรังสีแกมมา ค่าของทั้ง เรินต์เกน แร็ด และ เร็ม มีค่าเท่ากัน |
