Ш
Эквивалентная доза банана ( BED ) — неофициальная единица измерения воздействия ионизирующего излучения , предназначенная в качестве общеобразовательного примера для сравнения дозы радиоактивности с дозой, которой человек подвергается при употреблении одного банана среднего размера . Бананы содержат встречающиеся в природе радиоактивные изотопы , в частности калий-40 ( 40 К), один из нескольких встречающихся в природе изотопов калия . Один BED часто соответствует 10-7 зивертов (0,1 мкЗв); однако на практике эта доза не является кумулятивной , так как калий в пищевых продуктах выводится с мочой для поддержаниягомеостаз BED предназначен только для учебных целей и не является официально принятым методом измерения дозы.
Происхождение этой концепции неизвестно, но одно раннее упоминание можно найти в списке рассылки RadSafe по ядерной безопасности в 1995 году, где Гэри Мэнсфилд из Ливерморской национальной лаборатории упоминает, что он нашел «банановую эквивалентную дозу» «очень полезной». в попытке объяснить бесконечно малые дозы (и соответствующие бесконечно малые риски) представителям общественности». шБыло предложено значение 9,82× 10-8 зивертов или около 0,1 микрозиверта (10 микробэр ) для потребления 150-граммового (5,3 унции) банана.
Эквивалентная доза банана является неофициальным измерением, поэтому любые эквиваленты обязательно являются приблизительными, но некоторые сочли его полезным как способ информировать общественность об относительных радиационных рисках.
Основным естественным источником радиоактивности в тканях растений является калий : 0,0117% встречающегося в природе калия составляет нестабильный изотоп калия-40. Этот изотоп распадается с периодом полураспада около 1,25 миллиарда лет (4×10 16 секунд), поэтому радиоактивность природного калия составляет около 31 беккереля на грамм (Бк/г), что означает, что в одном грамме элемента около 31 атома распадается каждую секунду. Растения естественным образом содержат радиоактивный углерод-14 ( 14C), но в банане, содержащем 15 граммов углерода, это испускало бы всего от 3 до 5 низкоэнергетических бета-лучей в секунду. Поскольку обычный банан содержит около половины грамма калия, он будет иметь активность примерно 15 Бк.
Хотя количество в одном банане невелико с экологической и медицинской точек зрения, радиоактивность от грузовика с бананами способна вызвать ложную тревогу при прохождении через радиационный портальный монитор , используемый для обнаружения возможной контрабанды ядерных материалов в портах США. .
Доза, полученная от проглоченного материала, определяется как ожидаемая доза , а в случае общего воздействия на организм человека радиоактивного содержимого банана это будет «ожидаемая эффективная доза». Обычно это дается как чистая доза за 50 лет в результате поступления радиоактивного материала.
По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), изотопно чистый калий-40 дает ожидаемую дозу, эквивалентную 5,02 нЗв в течение 50 лет на беккерель, принимаемый средним взрослым человеком. Используя этот коэффициент, эквивалентная доза одного банана получается примерно 5,02 нЗв/Бк × 31 Бк/г × 0,5 г ≈ 78 нЗв = 0,078 мкЗв. В неофициальных публикациях эту оценку часто можно встретить округленной до 0,1 мкЗв. Международная комиссия по радиологической защите оценивает коэффициент 6,2 нЗв/Бк для приема внутрь калия-40, с этими данными расчетный BED будет 0,096 мкЗв, что ближе к стандартному значению 0,1 мкЗв.
Несколько источников указывают на то, что доза, эквивалентная банану, является ошибочной концепцией, поскольку употребление банана не увеличивает воздействие радиоактивного калия.
Предполагаемая доза в организме человека из-за бананов не является кумулятивной, потому что количество калия (и, следовательно, 40 К) в организме человека довольно постоянно из-за гомеостаза , так что любой избыток, поглощаемый из пищи, быстро компенсируется устранением равного количества.
Отсюда следует, что дополнительное радиационное облучение при употреблении банана длится всего несколько часов после приема, т. е. время, необходимое для восстановления нормального содержания калия в организме почками. Коэффициент преобразования EPA, с другой стороны, основан на среднем времени, необходимом для того, чтобы изотопная смесь изотопов калия в организме вернулась к естественному соотношению после нарушения приема чистого 40K , которое, по предположению EPA, быть 30 дней. Если предполагаемое время пребывания в организме уменьшится, например, в десять раз, расчетная эквивалентная поглощенная доза из-за банана уменьшится в той же пропорции.
Эти количества можно сравнить с воздействием из-за нормального содержания калия в организме человека , равного 2,5 граммам на килограмм , или 175 граммам на взрослого человека весом 70 кг. Этот калий будет естественным образом генерировать 175 г × 31 Бк / г ≈ 5400 Бк радиоактивного распада постоянно на протяжении всей взрослой жизни человека.