Redigering av webplatsen

Sök personal

Kroppens resonans

Jag undrar vilken resonans en frisk normal människa kropp utstrålar genom det infraröda spektrat mätt i mikrometer? Har någon möjlighet att svara på detta? Jag tror att livet på djur och människor är mellan ca 7-14mikrometer. Det finns bl.a. en metod där man mäter "svartkroppen" på människor och den görs med K40 metoden (helkropps kalium) K40 resonansen beräknas bl.a.genom att mäta kroppens totala strålning av isotopen kalium som finns i
muskulatur och inre organ men saknas nästan helt i blodet, fettvävnaden
och skelettet. Av strålningen som kroppen producerat kan man beräkna hur
stor del av den totala kroppsvikten som består av muskler och inre organ.
Det är av intresse vid förändringar i kroppsvikten i samband med sjukdom,
näringsbehandling, viktnedgång m.m. Är det K40 resonansen som avgör kroppsresonansen?

Tacksam för svar!
Anders

Svar

Kort sagt: nej.

Du blandar ihop två olika processer inom den mänskliga kroppen som båda resulterar i elektromagnetisk strålning, dock vid helt olika våglängder/energier.

1) Kroppens värmestrålning

Varje kropp sänder ut elektromagnetisk strålning på grund av sin inre energi. Fördelningen av strålningsenergin över våglängderna följer Plancks strålningslag, och beror endast på kroppens temperatur. Detta kallas även för svartkroppsstrålning.

Om vi antar en yttemperatur av 30 grader Celsius, så utstrålas den maximala energin vid en våglängd av ungefär 9.6 mikrometer. Vid 7 och 14 mikrometer är den utstrålade energin ungefär 75% av dess högsta värde.

2) Kroppens radioaktivitet på grund av kalium-40 sönderfall

Den mänskliga kroppen innehåller radioaktiva substanser. Ett av de viktigaste är tydligen kalium-40 (enligt wikipedia, jag är ingen expert på det ämnet),
Denna kalium isotop sönderfaller bland annat till argon-40 genom att fånga in en elektron, och då utsänds gammastrålning med en energi av ungefär 1.5 MeV (megaelektronvolt). Genom att mäta intensiteten på denna strålning kan man bestämma mängden kalium-40 i kroppen. Mängden kalium-40 i sin tur är till viss mån relaterad till den delen av kroppsvikten som inte innehåller någon fett. Denna samband ledde till K40-metoden för att bestämma andelen fett i kroppen, som du nämner i din fråga. Se referens till artikel ur Science från 1961 nedan.

Våglängderna eller energierna för den infraröda strålningen i 1) och gammastrålningen i 2) skiljer sig med flera storleksordningar:
9.6 mikrometer motsvarar en tiomiljondels MeV
1.5 MeV motsvarar en miljondels mikrometer

Det du kallar för "kroppens resonans" eller "svartkroppen" på ena sidan, och K40-metoden på andra sidan har därmed ingenting att göra med varandra.

Mvh UH

(Visst genererar radioaktiviteten i kroppen lite värme, men den kan anses vara försumbar jämfört med de huvudsakliga energikällorna.)

G.B. Forbes, J. Gallup, J.B. Hursh, Science Vol. 133, 101, Jan. 1961
"Estimation of Total Body Fat from Potassium-40 Content"
Kopierad från artikeln:
Abstract. On the assumption that the potassium content of the lean body mass is constant, it should be possible to estimate fat content in living man from a measurement of potassium-40 activity in the whole-body scintillation counter. A series of such measurements on children and young adults shows good correlations with skin-fold thickness and weight/height ratio as indices of fatness.