केला समतुलन मात्रा

केला समतुलन मात्रा आयनकारी विकिरण जोखिम के माप की एक अनौपचारिक इकाई है, जिसका उद्देश्य एक सामान्य शैक्षिक उदाहरण के रूप में एक औसत आकार के केला खाने से रेडियोधर्मिता की खुराक की तुलना करना है। केले में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले रेडियोधर्मी आइसोटोप होते हैं, विशेष रूप से पोटेशियम -40 (40K), जो पोटेशियम के कई प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले आइसोटोप में से एक है। एक BED अक्सर 10−7 सीवर्ट (0.1 μSv) से संबंधित होता है; हालाँकि, व्यवहार में, यह खुराक संचयी नहीं है, क्योंकि होमियोस्टेसिस को बनाए रखने के लिए खाद्य पदार्थों में पोटेशियम मूत्र में उत्सर्जित होता है।^[1] बीईडी केवल एक शैक्षिक अभ्यास के रूप में है और औपचारिक रूप से अपनाई गई खुराक माप नहीं है।

केले में पोटेशियम-40 के रूप में प्राकृतिक रूप से रेडियोधर्मी पदार्थ पाया जाता है।

इतिहास

अवधारणा की उत्पत्ति अनिश्चित है, लेकिन इसका उल्लेख पहली बार 1995 में लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी के गैरी मैन्सफील्ड द्वारा रैडसेफ परमाणु सुरक्षा मेलिंग सूची में किया गया था। उन्होंने जनता को छोटी खुराक और संबंधित जोखिमों को समझाने में "केले के बराबर खुराक" को उपयोगी पाया।^[2] 150 ग्राम केले के उपभोग के लिए सुझाया गया मूल्य 9.82×10−8 सीवर्ट था, जो लगभग 0.1 माइक्रोसीवर्ट (10 μrem) है।

प्रयोग

केले के बराबर खुराक एक अनौपचारिक माप है, इसलिए कोई भी तुल्यता आवश्यक रूप से अनुमानित है, लेकिन कुछ लोगों द्वारा इसे सापेक्ष विकिरण जोखिमों के बारे में जनता को सूचित करने के तरीके के रूप में उपयोगी पाया गया है।

विकिरण की अनुमानित मात्रा सिवर्ट में, जो नगण्य से लेकर घातक तक होती है। बी.ई.डी. नीले खंड में ऊपर से तीसरे स्थान पर है ( रैंडल मुनरो, 2011 से)

दैनिक जीवन की गतिविधियों से उड़ान-समय समतुल्य विकिरण की अनुमानित खुराक।

एक केला खाने से होने वाला विकिरण जोखिम विकिरण के औसत दैनिक जोखिम का लगभग 1% है, जो कि 100 केले के बराबर खुराक (बीईडी) है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के लिए अधिकतम अनुमत विकिरण रिसाव प्रति वर्ष 2,500 BED (250 μSv) के बराबर है, जबकि एक चेस्ट सीटी स्कैन 70,000 BED (7 mSv) प्रदान करता है। विकिरण की एक तीव्र घातक खुराक लगभग 35,000,000 बीईडी (3.5 एसवी, 350 रेम) है। 1979 थ्री माइल आइलैंड दुर्घटना के दौरान थ्री माइल आइलैंड परमाणु रिएक्टर से 16 किलोमीटर (10 मील) दूर रहने वाले एक व्यक्ति को औसतन 800 बीईडी विकिरण का जोखिम मिला।^[3]

खुराक गणना

रेडियोधर्मिता का स्रोत

पौधों के ऊतकों में रेडियोधर्मिता का प्रमुख प्राकृतिक स्रोत पोटेशियम है: प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पोटेशियम का 0.0117% अस्थिर आइसोटोप पोटेशियम -40 है। यह आइसोटोप लगभग 1.25 अरब वर्ष (4×1016 सेकंड) के आधे जीवन के साथ क्षय हो जाता है, और इसलिए प्राकृतिक पोटेशियम की रेडियोधर्मिता लगभग 31 बेकरेल/ग्राम (बीक्यू/जी) है, जिसका अर्थ है कि, तत्व के एक ग्राम में, लगभग प्रति सेकंड 31 परमाणु क्षय होंगे।^[4] पौधों में प्राकृतिक रूप से रेडियोधर्मी कार्बन-14 (14सी) होता है, लेकिन एक केले में 15 ग्राम कार्बन होता है, इससे प्रति सेकंड केवल 3 से 5 कम ऊर्जा वाली बीटा किरणें निकलती हैं। चूँकि एक सामान्य केले में लगभग आधा ग्राम पोटैशियम होता है,^[5] इसकी गतिविधि लगभग 15 Bq होगी।^[6] हालाँकि एक केले में इसकी मात्रा पर्यावरण और चिकित्सा की दृष्टि से कम है, लेकिन केले से भरे ट्रक की रेडियोधर्मिता अमेरिकी बंदरगाहों पर परमाणु सामग्री की संभावित तस्करी का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले रेडिएशन पोर्टल मॉनिटर से गुजरने पर गलत अलार्म पैदा करने में सक्षम है।^[7]

अंतर्ग्रहण सामग्री से ली गई खुराक को प्रतिबद्ध खुराक के रूप में परिभाषित किया जाता है, और केले की रेडियोधर्मी सामग्री के मानव शरीर पर समग्र प्रभाव के मामले में, यह "प्रतिबद्ध प्रभावी खुराक" होगी। यह आमतौर पर रेडियोधर्मी पदार्थ के सेवन से प्राप्त शुद्ध खुराक के रूप में 50 वर्ष की अवधि में दिया जाता है।

अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) के अनुसार, आइसोटोपिक रूप से शुद्ध पोटेशियम-40 5.02 के बराबर प्रतिबद्ध खुराक देगा एक औसत वयस्क द्वारा 50 वर्षों में प्रति बेकेरल सेवन पर nSv. इस कारक का उपयोग करते हुए, एक केले के समतुल्य खुराक लगभग 5.02 nSv/Bq × 31 Bq/g × 0.5 g ≈ 78 nSv = 0.078 μSv निकलती है। अनौपचारिक प्रकाशनों में, हम अक्सर इस अनुमान को 0.1 तक बढ़ते हुए देखते हैं μएसवी. रेडियोलॉजिकल प्रोटेक्शन पर अंतर्राष्ट्रीय आयोग का अनुमान है कि गुणांक 6.2 है पोटेशियम-40 के अंतर्ग्रहण के लिए nSv/Bq, ^[8] इस डेटा के साथ गणना की गई BED 0.096 μSv होगी, जो 0.1 μSv के मानक मान के करीब है।

आलोचना

कई स्रोत बताते हैं कि केले के बराबर खुराक एक दोषपूर्ण अवधारणा है क्योंकि केले का सेवन करने से रेडियोधर्मी पोटेशियम के संपर्क में वृद्धि नहीं होती है।^[9]^[1]

केले के कारण मानव शरीर में प्रतिबद्ध खुराक संचयी नहीं है क्योंकि मानव शरीर में पोटेशियम (और इसलिए ⁴⁰ K) की मात्रा होमियोस्टेसिस के कारण काफी स्थिर है, ^[10] ताकि भोजन से अवशोषित किसी भी अतिरिक्त मात्रा की समान मात्रा के उन्मूलन द्वारा जल्दी से भरपाई की जा सके।

इसका अर्थ यह है कि केला खाने के कारण होने वाला अतिरिक्त विकिरण प्रभाव, खाने के बाद केवल कुछ घंटों तक ही रहता है, अर्थात यह वह समय है जो गुर्दों द्वारा शरीर में सामान्य पोटेशियम की मात्रा को बहाल करने में लगता है। दूसरी ओर, ईपीए रूपांतरण कारक, शुद्ध ⁴⁰ K के अंतर्ग्रहण से परेशान होने के बाद शरीर में पोटेशियम समस्थानिकों के समस्थानिक मिश्रण को प्राकृतिक अनुपात में लौटने के लिए आवश्यक औसत समय पर आधारित है, जिसे ईपीए द्वारा 30 दिन माना गया था। ^[11] उदाहरण के लिए, यदि शरीर में रहने का अनुमानित समय दस गुना कम कर दिया जाए, तो केले के कारण अवशोषित अनुमानित समतुल्य खुराक भी उसी अनुपात में कम हो जाएगी।

इन मात्राओं की तुलना मानव शरीर में सामान्य पोटेशियम सामग्री 2.5 ग्राम प्रति किलोग्राम, या 70 में 175 ग्राम के कारण होने वाले जोखिम से की जा सकती है किलोग्राम वयस्क. यह पोटेशियम स्वाभाविक रूप से व्यक्ति के वयस्क जीवनकाल में लगातार 175 ग्राम × 31 Bq/g ≈ 5400 Bq रेडियोधर्मी क्षय उत्पन्न करेगा।

संदर्भ

↑ ^अ ^आ Paul Frame, General Information About K-40, Oak Ridge Associated Universities. Accessed 6 October 2021.
↑ RadSafe mailing list: original posting and follow up thread. FGR11 discussed.
↑ "Three Mile Island Accident". अभिगमन तिथि 2015-10-25. ...The average radiation dose to people living within 10 miles of the plant was 0.08 millisieverts...
↑ Bin Samat, Supian; Green, Stuart; Beddoe, Alun H. (1997). "The ⁴⁰K activity of one gram of potassium". Physics in Medicine and Biology. 42 (2): 407–13. PMID 9044422. S2CID 250778838. डीओआइ:10.1088/0031-9155/42/2/012. बिबकोड:1997PMB....42..407S.
↑ "Bananas & Potassium". मूल से 2011-08-14 को पुरालेखित. अभिगमन तिथि 2011-07-28. ...the average banana contains about 422 mg of potassium...
↑ "Anti-Proton.com". anti-proton.com. अभिगमन तिथि 2024-06-30.
↑ Issue Brief: Radiological and Nuclear Detection Devices. Nti.org. Retrieved on 2010-10-19.
↑ "ICRP". www.icrp.org.
↑ Gordon Edwards, "About Radioactive Bananas", Canadian Coalition for Nuclear Responsibility. Accessed 26 December 2017.
↑ U. S. Environmental Protection Agency (1999), Federal Guidance Report 13, page 16: "For example, the ingestion coefficient risk for 40K would not be appropriate for an application to ingestion of ⁴⁰K in conjunction with an elevated intake of natural potassium. This is because the biokinetic model for potassium used in this document represents the relatively slow removal of potassium (biological half-time 30 days) that is estimated to occur for typical intakes of potassium, whereas an elevated intake of potassium would result in excretion of a nearly equal mass of natural potassium, and hence of ⁴⁰K, over a short period."
↑ U. S. Environmental Protection Agency (1999), Federal Guidance Report 13, page 16: "For example, the ingestion coefficient risk for 40K would not be appropriate for an application to ingestion of ⁴⁰K in conjunction with an elevated intake of natural potassium. This is because the biokinetic model for potassium used in this document represents the relatively slow removal of potassium (biological half-time 30 days) that is estimated to occur for typical intakes of potassium, whereas an elevated intake of potassium would result in excretion of a nearly equal mass of natural potassium, and hence of ⁴⁰K, over a short period."

बाहरी लिंक

"खाद्य पदार्थों में रेडियोधर्मिता: आपके प्रश्नों के उत्तर", खाद्य मानक एजेंसी
"रेडिएशन खुराक", रेडियोलॉजिकल सोसायटी ऑफ नॉर्थ अमेरिका, इंक. (आरएसएनए) विभिन्न सामान्य प्रक्रियाओं के लिए विकिरण खुराक।

[Frame-1] अ ^आ Paul Frame, General Information About K-40, Oak Ridge Associated Universities. Accessed 6 October 2021.

[2] RadSafe mailing list: original posting and follow up thread. FGR11 discussed.

[3] "Three Mile Island Accident". अभिगमन तिथि 2015-10-25. ...The average radiation dose to people living within 10 miles of the plant was 0.08 millisieverts...

[Samat-4] Bin Samat, Supian; Green, Stuart; Beddoe, Alun H. (1997). "The ⁴⁰K activity of one gram of potassium". Physics in Medicine and Biology. 42 (2): 407–13. PMID 9044422. S2CID 250778838. डीओआइ:10.1088/0031-9155/42/2/012. बिबकोड:1997PMB....42..407S.

[5] "Bananas & Potassium". मूल से 2011-08-14 को पुरालेखित. अभिगमन तिथि 2011-07-28. ...the average banana contains about 422 mg of potassium...

[6] "Anti-Proton.com". anti-proton.com. अभिगमन तिथि 2024-06-30.

[7] Issue Brief: Radiological and Nuclear Detection Devices. Nti.org. Retrieved on 2010-10-19.

[8] "ICRP". www.icrp.org.

[Edwards-9] Gordon Edwards, "About Radioactive Bananas", Canadian Coalition for Nuclear Responsibility. Accessed 26 December 2017.

[fgr13-10] U. S. Environmental Protection Agency (1999), Federal Guidance Report 13, page 16: "For example, the ingestion coefficient risk for 40K would not be appropriate for an application to ingestion of ⁴⁰K in conjunction with an elevated intake of natural potassium. This is because the biokinetic model for potassium used in this document represents the relatively slow removal of potassium (biological half-time 30 days) that is estimated to occur for typical intakes of potassium, whereas an elevated intake of potassium would result in excretion of a nearly equal mass of natural potassium, and hence of ⁴⁰K, over a short period."

[fgr132-11] U. S. Environmental Protection Agency (1999), Federal Guidance Report 13, page 16: "For example, the ingestion coefficient risk for 40K would not be appropriate for an application to ingestion of ⁴⁰K in conjunction with an elevated intake of natural potassium. This is because the biokinetic model for potassium used in this document represents the relatively slow removal of potassium (biological half-time 30 days) that is estimated to occur for typical intakes of potassium, whereas an elevated intake of potassium would result in excretion of a nearly equal mass of natural potassium, and hence of ⁴⁰K, over a short period."

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