辐射防护概论课后题及其答案

思考题与习题（第二章 p46）
1． 试述影响辐射损伤的因素及其与辐射防护的关系。 答：有物理因素和生物因素两大方面。 物理因素主要是指：辐射类型、辐射能量、吸收剂量、剂量率以及照射方式等。 生物因素主要是指生物体对辐射的敏感性。
这两大因素与辐射防护的关系是：了解各因素下产生的生物效应，可以更有针对性地进行辐射防护。
Γk = r 2 • K̇ / A 式中， K̇ 是距离活度为 A(Bq)的放射性核素 γ 点源 r(m)处，由能量大于 δ 的光子(包括 γ 光子、内
轫致辐射和特征 X 辐射的光子)所造成的空气比释动能率。
2． 何谓窄束、宽束、点源、非点源？ 答：窄束：（主要不是几何概念，是物理概念）
宽束：（主要不是几何概念，是物理概念） 点源：如果辐射场中某点与辐射源的距离，比辐射源本身的几何尺寸大 5 倍以上，即可把辐射源看 成是点状的，且称其为点状源，简称点源。 非点源：凡不是点源的即是非点源。
∑ ∴ E = WT HT = 0.12 × 50 ×10−3 + 0.05× 50 ×10−3 = 8.5 ×10−3 (Sv) = 8.5(mSv)
T
答：一年中，她所受的有效剂量当量是 8.5mSv。
思考题与习题（第三章 p103）
1． 何谓 γ 辐射源的照射量率常数、空气比释动能率常数? 答：引进一个照射量率常数 Γδ ，用以定量地描述 γ 放射性核素在产生照射量率这一方面的特征。
②不全面。随机性效应仍有发生的可能。违反最优化原则。 ③不全面。这样能很好地避免确定性效应的发生，却避免不了随机性效应的发生。
8． 某实验室内使用 241Am—Be 中子源(En＝5.0MeV)进行实验，室内空间某点的中子注量率为 107m-2·s-1，当工作人员每月工作 16.0h，试问二个月内在该点处工作人员眼晶体所受的累积剂量当量是多 少？ 解：En＝5.0MeV，查表 2.5，得 WR＝10
联系：
由 µ＝µtr + µ p知，质量能量转移系数 µtr / ρ 是质量减弱系数 µ / ρ 的一部分；
( )( ) 由 µen / ρ＝ µtr / ρ 1 − g 知，某物质对不带电粒子的质量能量吸收系数 µen / ρ ，是质量能量转移系
数 µtr / ρ 和 (1 − g )的乘积。
3． 吸收剂量、比释动能和照射量三者之间有什么联系和区别?
对于中子，能量低于 300MeV 时，D 与 K 数值差别完全可以忽略，利用式（1.35）
查附表 3，对眼睛取近似组织， f K = 0.448 ×10−8 Gy ⋅ cm 2
时间 t = 2 ×16 × 60 × 60 = 115200(s)
DT .R = K = f K Φ = f K ϕ ⋅ t = 0.448 ×10−8 ×10−4 ×107 ×115200 = 0.516(Gy)
( ) ( ) 答：该考察点处的照射量为 0.011 C • kg−1 ，该点处空气的吸收剂量为 0.372 Gy 。
5． 通过测量，已知空气中某点处照射量为 6.45×10-3C·kg-1，求该点处空气的吸收剂量。
解： Da = 33.85X = 33.85 × 6.45 ×10 −3 = 0.218(Gy) 答：该点处空气的吸收剂量为 0.218(Gy)。
∵ DT.R = fm X
∴ X = DT .R = 2 = 0.0549(C / kg) f m 36.43
由Ẋ
=
dX ，得dt = dt
dX Ẋ
0.0549 =
3.0 ×10−2 ×10−6
= 1.83×106 (s) = 21.2(天)
答：在这种条件下可连续工作多少 21.2 天。
10． 一位辐射工作人员在非均匀照射条件下工作，肺部受到 50mSv·a-1 的照射；乳腺也受到 50mSv· a-1 的照射，问这一年中，她所受的有效剂量当量是多少? 解：查表 2.6，肺的 WT＝0.12，乳腺的 WT＝0.05
答：区别：
D、K 和 X 的区别
辐射量 适用范围
吸收剂量 D 适 用 于任 何 带 电 粒子 及 不带 电 粒 子和 任 何 物
比释动能 K 适 用 于不 带 电 粒 子 如
X、 γ 光子、中子等和任
照射量 X
仅适用于 X 或 γ 射
线，并仅限于空气介质
质
何物质
表征辐射在所关心的 表征不带电粒子在所 表征 X 或 γ 射线在所
5． 辐射防护体系（剂量限制体系）主要内容是什么? 答：三项基本原则：辐射实践正当化、辐射防护最优化、限制个人剂量当量。
6． 辐射防护标准中的限值有哪几类？并简述它们的基本概念。 答：基本限值：是辐射防护标准中的基本标准，它包括有效剂量限值和次级限值两种。
导出限值：可以根据基本限值，通过一定的模式导出一个供辐射防护监测结果比较用的限值。 管理限值：由主管当局或单位主管部门制定的限值。
2． 各举一例说明什么是辐射对肌体组织的随机性效应和确定性效应？说明随机性效应和确定性效应 的特征。辐射防护的主要目的是什么？ 答：（例子略） 随机性效应的特征：效应的发生几率与剂量大小有关。 确定性效应的特征：有阈值，受到剂量大于阈值，效应就会 100％发生。 辐射防护的主要目的：防止有害的确定性效应，并限制随机性效应的发生率，使之达到认为可以被接受的 水平。
也即，它反映了在全身均匀受照下各器官或组织对总危害的相对贡献，无量纲。
4． 有效剂量、待积当量剂量、集体有效剂量这些概念的引入是为了什么目的？ 答：为了计算受到照射的有关器官或组织带来的总的危险，相对随机性效应而言，引进了有效剂量。
在内照射情况下，为了定量计算放射性核素进入体内所造成的危害，引进了待积当量剂量。 为了量度某一人群所受到的辐射照射，引进了集体有效剂量。
∑ HT = WR ⋅ DT.R = 10 × 0.516 = 5.16(Sv) R
答：二个月内在该点处工作人员眼晶体所受的累积剂量当量是 5.16(Sv) 。
9． 人体受到能量为 0.1MeV 的 γ 射线照射，测得体表处 γ 照射量率为 3.0×10-2 µ C·kg-1·s-1，
问在这种条件下可连续工作多少时间? 解：外照射下，职业照射年平均有效剂量查表 2.12，得 20mSv。
7． 用一个小型探头的照射量仪器，在实质骨的一个小腔内测得照射量为 7.74×10-3 C·kg-1。设辐射 源的光子平均能量为 80KeV，试计算在此照射条件下实质骨的吸收剂量。 解：查表 1.3 得 fm=75.19J·C-1，所以
Dm = fm ⋅ X = 75.19 × 7.74 ×10−3 = 0.582(Gy)
3． 何谓积累因子？它与哪些因素有关？ 答：积累因子是指在所考察点上，真正测量到的某一辐射量的大小，同用窄束减弱规律算得的同一辐射量 大小的比值。
它与屏蔽层厚度、源的形状、光子能量、屏蔽介质的原子序数及其厚度等因素有关。
4． 何谓减弱倍数、透射比、透射系数?
答：减弱倍数 K：它表示辐射场中某点处没有设置屏蔽层的当量剂量率 Ḣ 10 ，与设置厚度为 d 的屏蔽层后 的当量剂量率 Ḣ 1 (d ) 的比值，即表示该屏蔽层材料对辐射的屏蔽能力，无量纲。
透射比η ：它表示辐射场中某点处设置厚度为 d 的屏蔽层后的 X 或 γ 射线的当量剂量率 Ḣ 1 (d ) ，
与设置屏蔽层前的 X 或 γ 射线的当量剂量率 Ḣ 10 的比值，即表示辐射透过屏蔽材料的本领，无量纲。 透射系数ζ ：定义为设置厚度为 d 的屏蔽层之后，离 X 射线发射点 1m 处，由该 X 射线装置单位工作
质量减弱系数 µ / ρ ：不带电粒子在物质中穿过单位质量厚度后，因相互作用，粒子数减少的份额。
质量能量转移系数 µtr / ρ ：不带电粒子在物质中穿过单位质量厚度后，Βιβλιοθήκη Baidu相互作用，其能量转移给带电
粒子的份额。
质量能量吸收系数 µen / ρ ：不带电粒子在物质中穿过单位质量厚度后，其能量被物质吸收的份额。
解： dt 3 × 60
Kn = f k Φ = 0.239 ×10−8 ×10−4 ×1.5 ×1011 = 0.03585(Gy)
f k由附表3查得。
( ) ( ) 答：这一点处的能量注量为 0.348 J / m 2 、能量注量率为 0.0019 J / m2 s 和空气的比释动能为
0.03585(Gy)。
6． 在 60Co γ 射线照射下，测得水体模内某点的照射量为 5.18×10-2C·kg-1，试计算同一点处水的吸
收剂量。
解：取 γ 射线能量为 8MeV，查表 1.3 得 fm=36.86J·C-1，于是，
Dm = fm ⋅ X = 36.86 × 5.18 ×10−2 = 1.909(Gy) 答：同一点处水的吸收剂量为1.909(Gy) 。
发射 γ 光子的放射性核素的照射量率常数 Γδ ，是 r 2 Ẋ 除以 A 所得的商，即 Γδ = r 2 Ẋ / A
式中， Ẋ 是距离活度为 A(Bq)的放射性核素 γ 点源 r(m)处，由能量大于 δ 的光子(包括 γ 光子、内轫
致辐射和特征 X 辐射的光子)所造成的照射量率。
照射量率常数 Γδ 的单位是 C • m 2 • kg−1 • Bq −1 • s −1 。 发射 γ 光子的放射性核素的空气比释动能率常数 Γk ，是 r 2 • K̇ 除以 A 所得的商，即
3． 何谓辐射权重因子和组织权重因子?
答：辐射权重因子 WR 是与辐射品质相对应的加权因子，根据射到身体上（或当源在体内时由源发射）的
辐射的种类与能量来选定的，其值大致与辐射的品质因子 Q 值相一致，无量纲。
组织权重因子 WT 是器官或组织 T 受照射所产生的危害与全身均匀受照射时所产生的总危害的比值，
产生 10-6C 的电离电荷。试求在该考察点处的照射量和同一点处空气的吸收剂量各为多少？
Χ＝ dQ = 10 −6
=
10 −6
( ) = 0.011 C • kg −1
解：
dm ρ ⋅ 1 πd 2 ⋅ l 1.29 × 1 × 3.14 × 0.03 2 × 0.1
4
4
Da = 33 .85 X = 33 .85 × 0.011 = 0.372 (Gy )
( ) 答：在此照射条件下实质骨的吸收剂量为 0.582 Gy 。
8． 设在 3min 内测得能量为 14.5MeV 的中子注量为 1.5×10-11m-2。求在这一点处的能量注量、能量 注量率和空气的比释动能各为多少？
( ) Ψ = Φ ⋅ E = 1.5 ×1011 ×14.5 ×106 ×1.602 ×10−19 = 0.348 J / m2 ( ) ψ = dΨ = 0.348 = 0.0019 J / m2s
∑ E = WT ⋅ H T ，WT 查表 2.6，得 WT＝0.01（皮肤）
T
E 20 ×10−3
∑ ∴ HT =
=
= 2(Sv)
WT
0.01
T
∑ HT = WR ⋅ DT.R，查表2.5，得WR＝1(∵ 光子)
R
∑ ∴ DT .R =
HT = 2 = 2(Sv) WR 1
R
fm 取皮肤（软组织），fm＝36.43 J/C
7． 判断如下几种说法是否全面，并加以解释： ①“辐射对人体有危害，所以不应该进行任何与辐射有关的工作”。 ②“在从事放射性工作时，应该使剂量愈低愈好”。 ③“我们要采取适当措施，吧剂量水平降低到使工作人员所受剂量当量低于限值，就能保证绝对安全”。 答：①不全面。我们应在合理、科学的辐射防护指导下安全地进行工作。
体积 V 内沉积的能量， 关心的体积 V 内交给带 关心的空气体积 V 内交
剂量学含义
这些能量可来自 V 内或 电粒子的能量，不必注意 给次级电子用于电离、激
V外
这些能量在何处，以何种 发的那部分能量
方式损失的
联系： D＝K(1 − g )
Dm = fm • Χ
4． 在 γ 辐射场中，某点处放置一个圆柱形电离室，其直径为 0.03m，长为 0.1m。在 γ 射线照射下
思考题与习题（第一章 p21）
1． 为什么定义粒子注量时，要用一个小球体?
答：粒子注量 Φ ＝dN / da 表示的是非单向平行辐射场的情况。之所以采用小球体，是为了保证从各个 方向入射的粒子有相同的截面积，从而保证达到“ Φ 是进入单位截面积小球的粒子数”的目的。
2． 质量减弱系数、质量能量转移系数和质量能量吸收系数三者之间有什么联系和区别? 答：区别：