ラド（放射線単位）

ラドは吸収放射線量の単位で、1 rad = 0.01 Gy = 0.01 J/kg と定義されています。^{[1] 1953 年に}CGS 単位で最初に定義され、 1グラムの物質が 100エルグのエネルギーを吸収する線量として定義されました。放射線を吸収する物質は、人体組織、空気、水、またはその他の物質です。

SI組立単位ではグレイ（記号Gy）に置き換えられましたが、米国では今でも使用されています。ただし、米国国立標準技術研究所が執筆・発行したSIガイドの第5.2章では「強く非推奨」とされています。 ^[2]しかし、数値的に同等なSI単位の分数であるセンチグレイ（記号cGy）は、放射線治療における吸収線量の報告に広く使用されています。放射線被ばくを定量化するために使用されるレントゲンは、 F係数を使用することで対応する吸収線量と関連付けることができます。

100 ラド未満の線量では、血液の変化以外にはすぐに症状が現れないのが一般的です。1 日未満で全身に 100 ～ 200 ラドの線量を浴びると、急性放射線症候群(ARS) を引き起こす可能性がありますが、通常は致命的ではありません。数時間で 200 ～ 1,000 ラドの線量を浴びると重篤な病気を引き起こし、範囲の上限では予後が悪くなります。全身に 1,000 ラドを超える線量を浴びると、ほぼ例外なく致命的です。^[3]放射線療法の治療線量は、明確に区別された解剖学的構造を治療するために、より高い線量でもよく行われ、忍容性も良好です。同じ線量を長期間にわたって浴びると、ARS を引き起こす可能性は低くなります。線量閾値は、線量率が 20 ラド/時間の場合は約 50% 高く、線量率が低い場合はさらに高くなります。^[4]

国際放射線防護委員会は、吸収線量と他の要因の関数として健康リスクのモデルを維持しています。 このモデルは、ラドでの吸収線量よりも確率的リスクをよりよく表す、レム単位で測定される実効放射線量を計算しま す。 ほとんどの発電所のシナリオでは、放射線環境は全身に均一に照射されるX線またはガンマ線によって支配されており、吸収線量1ラドは実効線量1レムになります。 ^[5]他の状況では、レムでの実効線量はラドでの吸収線量の30倍高い場合もあれば、数千倍低い場合もあります。

1930 年代には、レントゲンが放射線被曝の最も一般的に使用されていた単位でした。この単位は時代遅れで、もはや明確に定義されていません。1 レントゲンは、乾燥空気では 0.877 ラド、軟組織では 0.96 ラド、^[9]または骨ではビームエネルギーに応じて 1 ラドから 4 ラド以上を照射します。^[10]これらの吸収エネルギーへの変換はすべて、標準媒体の電離エネルギーに依存しますが、最新の NIST 定義ではあいまいです。標準媒体が完全に定義されている場合でも、電離エネルギーは正確にはわからないことがよくあります。

1940年、中性子による人体組織への損傷の影響を研究していた英国の物理学者ルイス・ハロルド・グレイは、ウィリアム・バレンタイン・メイノード、ジョン・リードとともに論文を発表し、「グラムレントゲン」（記号：gr）と呼ばれる測定単位を提案した。これは「単位体積の水に1レントゲンの放射線がもたらすエネルギー増加に等しい、単位体積の組織のエネルギー増加をもたらす中性子放射線の量」^[11]と定義される。この単位は空気中で88エルグに相当することがわかった。これは電荷ではなくエネルギーに基づく測定への移行を示した。

1945年にハーバート・パーカーによって導入されたレントゲン等価物理量（rep）^[12]は、相対生物学的効果を考慮する前の組織への吸収エネルギー線量であった。repは、組織1グラムあたり83または93エルグ（8.3/9.3 mGy）^[13]または組織1ccあたり^{[14]と様々に定義されて}いる。

1953年にICRUは吸収放射線の新しい単位として100エルグ/グラムに等しいラドを推奨したが^[15]、1970年代にはグレイへの切り替えを推進した。

国際度量衡委員会（CIPM）はラドの使用を認めていない。1977年から1998年にかけて、米国NISTのSIパンフレットの翻訳では、CIPMは1969年以来、SI単位でのラド（およびその他の放射線単位）の使用を一時的に認めていたと述べられていた。^[16]しかし、付録に示されている関連するCIPMの決定は、1964年のキュリーと1960年のラジアン（記号：ラド）に関するものだけである。NISTパンフレットはラドを0.01 Gyに再定義した。CIPMの現在のSIパンフレットでは、SIでの使用が認められている非SI単位の表からラドを除外している。^[17]米国NISTは1998年にSI単位系について独自の解釈を提供していることを明確にし、CIPMがそうしなかったことを認めながらも、米国でSI単位系とラドの使用を認めた。^[18] NISTは、この単位が使用されているすべての文書でSI単位系との関連でラドを定義することを推奨している。^[19]それにもかかわらず、ラドの使用は米国で広く残っており、依然として業界標準となっている。^{[20]米国原子力規制委員会は、SI単位系と並んで}キュリー、ラド、レムの単位の使用を依然として許可しているが、^[21]欧州連合は、 「公衆衛生目的」でのラドの使用を1985年12月31日までに段階的に廃止することを要求した。 ^[22]

次の表は、SI 単位と非 SI 単位での放射線量を示しています。

• ベクレル
• キュリー（単位）
• 放射線
• グレー（単位）
• レントゲン（単位）
• レントゲン等価男性（レム）
• シーベルト
• 桁数（単位）