الجرعة المكافئة (DE)

وهذه تتعلق بالتأثير الحيوي للإشعاع. وبالرغم من أن التركيب الكيميائي للنسيج الحي الذي يتكون أساساً من الهيدروجين والكربون والأكسجين والنيتروجين وخليط آخر من مواد بنسب نذرة إلا أنه يبدو متفاوتاً من نسيج إلى آخر كما وأن الطبيعة التخصصية الدقيقة للجزيئات المكونة للأنسجة والأعضاء المختلفة تجعلها متفاوتة من حيث تأثرها بالإشعاع كما وجد أيضاً أن الخلايا التخصصية كخلايا التكاثر والنمو أكثر قابلية من غيرها للتلف عند تعرضها للإشعاع.

وحيث أن انتقال الطاقة (dE/dx) من الإشعاع إلى المادة أو انتقال الطاقة الخطي (LET) يعتمد على طبيعة وشحنة وطاقة الإشعاع الساقط من ناحية، ويعتمد أيضاً على طبيعة وقابلية المادة المعرضة للإشعاع، من ناحية أخرى، فإننا نجد أن:

(1)  ............

حيث W الطاقة اللازمة لإنتاج زوج من الإيونات.

S التأين النوعي، أي عدد أزواج الإيونات الناتجة في النسيج الحي.

 ومن ثم فإن التأثير الحيوي للإشعاع، لا يتناسب بالضرورة مع كمية الجرعة المقاسة ومن هنا نجد أنه علينا تعريف ما يسمى بالجرعة المؤثرة أو التأثير النسبي للطاقة الممتصة التي تسبب تأثيراً حيوياً معيناً بدلالة ما يسمى بالجرعة المكافئة (Dose Equivalent) أو (DE) حيث:

(2)...........

حيث QF عامل الجودة (Quality Factor) ويرتبط بما يسمى بالتأثير الحيوي النسبي RBE) Relative Biological Effect) الذي يعرف كما يلي:

ويعبر التأثير الحيوي النسبي (ت. ج .ن.) عن القدرة النسبية لأنواع الإشعاع المختلفة (α، β ، اوγ إلخ) على إحداث التأثيرات الحيوية المختلفة. فعلى سبيل المثال وجد أن الضرر الناتج للكائن الحي عند تعرضه إلى جرعات من النيوترونات السريعة يفوق الضرر الناتج له عند تعرضه لأشعة γ. كما وجد أيضاً أن الضرر الناتج عن الإيونات الموجبة يسبب امتصاصاً أكبر للطاقة (LET أكبر من مثيلة في حالة جسيمات β أو أشعة α) حتى ولو تساوت جرعتي التعرض لكل من الإشعاعين.

وعلى كل حال فإن التأثير الذي تسببه الإيونات الموجبة على الكائن الحي يقتصر فقط على النسيج السطحي وذلك لأن قوة اختراقها ضعيفة (ذات مدى قصير في المادة).

DF عامل التوزيع (Distripution Factor) ويساوي حاصل ضرب عدة معاملات تصحيحية، وذلك لتصحيح احتمالات عدم انتظام التوزيع الإشعاعي الناتج عن مصدر مشع في العضو المعرض للإشعاع. كما ويستخدم لتصحيح بعض التأثيرات المعتمدة على هندسة القياس.

نبين في الجدول (1) قيم كل من عامل الجودة والتأثير الحيوي النسبي لأنواع الإشعاعات المختلفة؟

الجدول (1)

وتقدر الجرعة المكافئة بوحدة هي الرام (rem) وهي اختصار للعبارة: Roentgen Equivalent Man حيث نجد أن:

     (3)..............    DE(rem) = Dose(rad) × QF × DF