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电离辐射剂量学基础课件——第三章 腔室理论和剂量测量的电离法

电离辐射剂量学基础课件——第三章 腔室理论和剂量测量的电离法

273 273 22
1.1965 106 (Kg)
在光子辐射场中时:
(W e
)g
33.85 J .c 1
则:
Ng
33.85 1.1965 106
2.829107
(GyC-1)
2.参考射束中的刻度因子
Da c.a
Da (en / )a.w Dw Dw (L / )w.g Dg Dg (en / )w.a (L / )g.w Aw Da
0
h
E0
nE0 dE0 (S / )m.i /(S / )m
dE
0
0
(3)连续光子谱 假设光子能量是连分布的,能量注量的谱分布为。在
CPE条件下:
Dm h (en / )mdh h
Di h (en / )m (S / )i.m (h )dh h
(S
/ )m.i
Dm Di
h (en / )mdh
a.电离室:把电离电荷不加放大地完全收集起来的器件。 b.正比计数管:将每个辐射粒子产生的初始电荷成比例
地加以放大的气体放电器件。
c.G-M计数管:对每一个电离事件均给出一个经过放大但 幅度与初始电离事件的大小无关的信号。
第一讲 腔室理论 第二讲 空腔电离室 第三讲 常用电离型剂量测量器件
第一讲 腔室理论
E.i
(
L

[物理]第一章电离辐射领域中常用的量及其单位

[物理]第一章电离辐射领域中常用的量及其单位
33
3.角分布和辐射度 角分布:描述粒子入射方向的分布。
d / d d 2 N / dad
d sin d d
4
2
d sin d d
0
0 0
辐射度:注量率的角分布 粒子辐射度p:
p= d / d d 3 N / dadtd
单位:m-2.sr-1.s-1
4
2
Pd Psin d d
重点调查对象包括: (1) 职业性受照射群体的流行病学调查; (2) 放射事故受害者调查; (3) 出生前受X射线诊断照射的群体流行病学调查; (4) 高辐射本底地区居住者的流行病学调查; (5) 原子弹、氢弹、切尔诺贝利事故受害者跟踪调查。
22
调查结论: 迄今为止的流行病学的调查资料证明:
(1) 在低剂量下,唯一潜在的辐射危害是致癌。非特异性 寿命缩短末见发生。遗传危害也未见增加。
特点:对辐射可能造成的损伤认识不足 损伤对象:
(1)X射线球的制造者和应用X射线的技术人员; (2)从事放射性物质研究的科学家; (3)铀矿工人及用含镭夜光涂料的操作女工。 损伤特点: (1)外照射引起的急性体表损伤; (2)氡及其子体内照射引起的肺癌; (3)镭内照射引起的骨肿瘤。
典型事例:
(1)X射线被发现一个月,X射线的制造者Grubbe的手发生 了“特异性皮炎”
目的: (1)防止有害的确定性效应; (2)限制随机性效应的发生率,把发生率控制在可 以合理做到的较低水平。

辐射剂量学知识点总结

辐射剂量学知识点总结
1、注量、通量、注量率 • 。 注量:表征辐射场的空间疏密程度。特例:单向辐射场 • 定义: Φu=dN/da┴ 为单向辐射场的粒子注量。(可理解为进入单位垂 直截面小球的粒子数)一般情况:各向辐射场 • ①粒子注量Φ:Φ=dN/da,m-2 dN进入小球体的粒子数。 • da 小球体截面积,单位m2。 粒子注量,单位m-2。 • ICRU定义:辐射场中某一点的注量,是进入以该点为球心,截面积为 da的小球体内的粒子数dN除以da的商 • 注量与径迹长度关系:粒子注量等于单位体积内的径迹总长度 • ②能量注量Ψ:Ψ=dR/da,j.m-2 • 定义:进入单位截面积的球体内的所有粒子能量之和(不包括静止能 量) • dR 粒子能量之和,单位 J。, 能量注量,单位 J/m2。 • 粒子注量率φ:φ=dΦ/dt=d2N/dadt,m-2s-1 • d 时间间隔d t 内粒子注量的增量。 φ 粒子注量率(即为粒子通 量密度),单位m-2s-1。 • 能量注量率 ψ : ψ=dΨ/dt=d2R/dadt,j.m-2.s-1(w.m-2) • 式中, d 时间间隔d t 内能量注量的增量。 能量注量率,单 位Jm-2s-1。
• 对不带电粒子:窄束衰减和衰减系数 dN=-Nμdx (μ为线衰减系数)
辐射份额Y(E)
线能量转移系数tr:光子在吸收介质中穿行单位长度距离时,光子转移为带电粒子的
• 质量能量吸收系数μen/ρ表示光子在物质中穿过单位质量厚度时,入射光子能量中转

电离辐射剂量学基础课件——第四章 量热计和化学剂量计

电离辐射剂量学基础课件——第四章  量热计和化学剂量计

Dm
Di.m
( L)
m.i
Pm.i
(L)
m.i
(L)
Ri.m Ri.r
Pm.i Pr .i
Dr
r.i
上式显示,Dm与基准值Dγ联系起来了,这就是基准传 递的过程。
第二讲 化学剂量计
﹡利用化学变化产物或化学变化过程测量介质中吸收剂量的 方法,称为化学法。 ﹡化学(剂量计)法对敏感感材料的要求与量热法的相反。 ﹡化学剂量计很多,以研究最成熟的(化学剂量计)弗里克 剂量计为例介绍化学剂量计的相关知识。
第四章 量热计和化学剂量计
第一讲 量热剂量学
量热法是测定D的最直接最基本的方法。 量热计的响应原则上与辐射的品质无关,因此 量热计常用作绝对测量装置。
一、原理和分类
1.与量热计相关的概念 (1)热损:在材料中消耗的辐射能与相应的热能之差。若Δm
是体积元质量, 是电离辐射授与小体积元的平均能量,
ΔEn是Δm中以热能形式出现的能量, ΔEs是热损,则:
1.热敏电阻测温
Rc
R1 Rj
Rx
Rc Tc Dc
2.热电偶测温差 P138 图5.3热电堆测温差。
说明 ﹡为了不引起辐射场畸变和减少对量热计测量结果修正的 不确定因素,量热计内引入的不同物质的质量一般小于吸 收体质量的千分之几。 ﹡为了尽快达到平衡,减少温度滞后,测量元件必须做得 很小很细(热电偶直径可以小到0.05mm),主要原因是测 温元件的原子组成与量热计吸收体的相差较大。

辐射剂量学

辐射剂量学

组织或器官的当量剂量 组织或器官的当量剂量,HT可用 下式计算:
H

T
R DT , R
R
(2.4)
R是R辐射的权重因子(表2-3);
DT,R是辐射分量R在一个组织或器 官中引起的平均吸收剂量。
有效剂量(effective dose)
2.5.2 有效剂量 有效剂量,E可用下式计算,其中T是组织 权重因子,其值列在表2-4中。
来自天然辐射源 ——陆地辐射的外照射
来自天然辐射源 ——氡及子体的照射
人工辐射
与核相关的人为活动引起的对公众的照射主 要包括: (1)核武器生产、试验; (2)核能生产; (3)核技术应用; (4)核事故; (5)电离辐射在医学诊断和治疗中的应用 环境中,大气核试验是地域分布最广的人工 辐射源(人人有份); 环境中,医疗照射是公众接受人工照射的最 大来源,约占所有人工辐射照射的95%。
天然辐射 源
宇宙射线 陆地射线 氡气 钍射气 其他内照射
人工辐射 源
医疗照射 大气核试验 切尔诺贝利核事故 核燃料循环 总计
模板的使用
医疗照射的控制 ①医疗照射的正当性判断在判断放射学或核医学检查的正当性时。应 掌握好适应证,正确合理地使用诊断性医疗照射,并应注意避免不必 要的重复检查;对妇女及儿童施行放射学或核医学检查的正当性更应 慎重进行判断。新基本标准还对群体检查、与临床指征无关的放射学 检查、医学研究中志愿者等的正当性判断进行了规定。②医疗照射的 防护最优化新基本标准从设备要求、操作要求、医疗照射的质量保证 等方面对防护最优化的问题作出了相应的规定。不再一一介绍,仅对 其中的医疗照射质量保证大纲作些介绍。制定一个全面的医疗照射质 量保证大纲,对医疗照射质量保证至关重要,制定这种大纲时应邀请 诸如放射物理、放射药物学等有关领域的合格专家参加。③医疗照射 的指导水平 放射诊断的医疗照射指导水平: 对于典型成年受检者,各 种常用的X射线摄影、X射线CT检查、乳腺X射线摄影和x射线透视的 剂量或剂量率指导水平列在表5-6,表5-7,表5-8,和表5-9中。④放 射性核素治疗的患者出院的防护要求接受放射性核素治疗的患者应在 其体内的放射性

《电离辐射剂量学》课件

《电离辐射剂量学》课件

离子在物质中电离过程的原 理和机制。
激发过程
离子激发和退激发的基本原 理和能量转换。
电离和激发角度
不同角度下电离和激发过程 的差异和影响。
能量沉积及损失过程的计算
1 能量沉积
离子能量在物质中的沉积 过程的计算方法和模型。
2 能量损失
离子在材料中能量损失的 计算方法和相关参数。
3 能量传输
离子能量的传输和散射过 程及其相关计算方法。
2 剂量对比
3 防护措施
不同剂量对人体的影响对比和危害。
预防辐射危害的防护措施和安全措施。
相对论性离子运动理论
1
相对论理论
2
基于相对论和电磁场理论的离子运动模
型。
3
经典理论
基于经典力学和电动力学的离子运动理 论。
实验验证
通过实验证明不同理论对理解离子运动 的重要性。
离子在物质中的电离和激发过程
电离过程
《电离辐射剂量学》PPT 课件
电离辐射剂量学是研究辐射物质相互作用的重要学科。本课程将系统地介绍 该领域的基本概念、测量技术和应用前景。
电离辐射的定义和分类
辐射类型
电离辐射和非电离辐射的分类及特点。
辐射源
天然辐射和人工辐射源的来源和特征。Байду номын сангаас
辐射与物质
辐射与物质相互作用的基本原理。

《电离辐射剂量学》课件

《电离辐射剂量学》课件
电离辐射剂量学在放射性污染治理中具有重要作用,为污染评估和治理提供科 学依据。
核设施安全监测
在核设施安全监测中,电离辐射剂量学有助于监测和评估核设施的安全性能, 保障公众安全。
THANKS
监测频次
根据自然环境和人类活动的状况,制定合理的监测频次,以确保及时发现异常情况并进行处理。
数据处理与分析
对监测数据进行处理和分析,提取有用的信息,评估天然辐射对环境和人类健康的影响程度。同时,还 可以通过对比不同地区或不同时间的监测数据,了解天然辐射的变化趋势和影响因素。
06
电离辐射剂量学的未来发 展与挑战
误差控制
为了减小误差,需要定期对探测器进 行校准和维护,确保其性能稳定;同 时,在测量过程中应尽量减少环境因 素的影响,规范操作流程。
04
电离辐射剂量学在医学中 的应用
放射治疗中的剂量学
放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种 方式,剂量学在放射治疗中占据着至关
重要的地位。
剂量学在放射治疗中的应用包括剂量计 算、剂量验证和剂量计划等方面。
的职业健康等方面。
剂量学在核医学中的应用包 括药物剂量计算、辐射安全 评估和设备性能监测等方面

通过精确的剂量学研究和应 用,可以提高核医学的诊断 准确性和治疗效果,降低辐
射风险。
01
02
03
04
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电离辐射剂量学

电离辐射剂量学
总结词
热释光是一种通过测量热释发光信号来推算辐射剂量的方法,利用的是某些物质在受辐射照射后能够存储能量并 在加热时以光的形式释放出来。
详细描述
热释光剂量计通常由涂有发光材料的玻璃或塑料制成。当受到电离辐射照射时,发光材料会吸收能量并存储起来。 测量时通过加热使存储的能量以光的形式释放出来,通过光电倍增管转换为电信号并进行计数,从而推算出吸收 的剂量。
放射治疗
在放射治疗中,电离辐射剂量学用于 确定肿瘤照射剂量,确保足够杀死癌 细胞的同时,减少对周围正常组织的 损伤。
工业无损检测
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02
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产品质量检测
电离辐射剂量学在工业无 损检测中用于检测产品内 部缺陷和结构完整性,如 金属铸件、复合材料等。
设备维护与检修
通过电离辐射剂量学方法, 可以检测设备内部损伤和 腐蚀程度,为设备维护和 检修提供依据。
闪烁晶体测量
总结词
闪烁晶体是一种能够吸收能量并发出光子的物质,通过测量光子的数量和能量可以推算出吸收的剂量 。
详细描述
闪烁晶体通常为无机晶体材料,如碘化钠、硅酸铯等。当电离辐射进入闪烁晶体时,能量被吸收并转 换为光子发射。这些光子通过光电倍增管转换为电信号,再通过电子学系统进行计数和能量测量,从 而推算出吸收剂量。
量纲分析
通过分析物理量的量纲来推导出物理量之间 的关系,是研究物理规律的一种重要方法。

电离辐射剂量学ppt课件

电离辐射剂量学ppt课件

CHAPTER 03
电离辐射剂量测量方法
直接测量方法
电离室法
利用电离辐射与气体分子相互作用产生电离现象,通过测量电离电流来推算辐射剂量。
电子平衡法
利用电离辐射在物质中产生的电子和正离子的平衡关系,通过测量电子和离子电流来推算辐射剂量。
间接测量方法
荧光法
利用某些荧光物质在电离辐射作用下发出荧光的特点,通过测量荧光强度来推算 辐射剂量。
电离辐射事故应急响应与处理
应急预案制定
应急响应队伍
制定详细的电离辐射事故应急预案,明确 事故报告、响应、处置和恢复等各个环节 的流程和责任人。
建立专业的电离辐射事故应急响应队伍, 配备必要的装备和器材,确保在事故发生 时能够迅速、有效地进行处置。
事故处置措施
事故总结与改进
根据事故的性质和严重程度,采取相应的 处置措施,如紧急疏散、救援、控制污染 等,以降低事故对人员和环境的危害。
照射量
照射量:表示电离辐射与物质相 互作用时,单位质量物质所获得
的能量,单位是焦耳每千克( J/kg)。
照射量用于描述电离辐射与空气 相互作用时产生的电离效应,如
空气中的电离电流。
照射量与电离辐射的类型、能量 以及与物质的相互作用方式有关

剂量当量与有效剂量
剂量当量
表示人体受到电离辐射照射时,器官或组织所吸收的平均剂量,单位是焦耳每 千克(J/kg),常用单位是希沃特(Sv)。

第六章常用的辐射

第六章常用的辐射

❖ 在辐射防护中,将个人或集体实 际接受的或可能接受的吸收剂量根 据组织生物效应加权修正,经修正 后的吸收剂量在放射防护中称为当 量剂量。
进入单位截面积小球内的所有粒子能量
总和。即:
d
dt
❖ (三)能量注量和粒子注量的关系
❖ 能量注量是通过辐射场中某点的粒子能量, 粒子注量是通过辐射场中某点的粒子数,显 然如能知道每个粒子的能量E,即可将能量 注量和粒子注量联系起来。
•E
Em 0
axEE
dE
二、照射量
❖ 用次级电子在空气中产生的任何一种符号的 离子(电子或正离子)的总电荷量,来反映x或 γ射线对空气的电离本领,表征x或γ射线特 性。
❖ dEen=100erg=10-5J ❖ dt=10s ❖ 则该物质的吸收剂量和吸收剂量率为:
DddEemn2110504Gy0.05Gy50mGy D dD50mGsy15mGsy1
dt 10
五、吸收剂量、比释动能及照射量之间的关 系和区别
❖ 照射量是以间接的方式反映辐射场强度,而 吸收剂量和比释动能则是从射线能量转移的 角度反应物质在与射线相互作用时,物质所 吸收的射线能量。
❖ 辐射剂量学以“吸收剂量”来衡量物质 吸收辐射能量的多少,并以此研究能量 吸收与辐射效应的关系。
❖ (一)吸收剂量D及单位
❖ 1.吸收剂量 辐射所授予单位质量介质dm 中的平均能量dEen定义为吸收剂量。即:

辐射剂量及防护 PPT课件

辐射剂量及防护 PPT课件

二、辐射防护原则和标准
(一)辐射防护的基本原则
1、实践的正当性 2、辐射防护的最优化 3、个人剂量限值
(二)辐射防护标准
《放射卫生防护基本标准》由国家卫生 部批准已于1985年4月1日起实施。此标准 采纳了国际放射防护委员会(ICRP)第26 号出版物(1977)所推荐的基本原则。
(1) 有效剂量当量HE
同时,在空气中产生一对离子平均消耗 33.73 eV, 那么1伦的照射量相当于1kg空气吸收 X和γ射线的能量为: (2.08 ×109 /( 1.293 ×10-6) ) ×33.73eV
= 5.43 ×1016 eV = 8.69 ×10-3 J
照射量率
定义: 单位时间内被照空气所受的照 射量,或照射量对时间的变化。
(4) 受照器官或组织的危险度
所谓危险度是表示每单位剂量当量 (希沃)所致的恶性病死亡率,或所诱 发的严重遗传疾患(最初二代)的几率。 它是定量表示辐射对健康危害的一种量 度。在评价辐射危害和制订辐射标准时, 都要采用危险度的概念。
(1)红骨髓 在辐射防护上最关心的是红骨髓受照后能 诱发白血病。其危险度取为2×10-3希沃-1。
表2-1:在计划照射情况下推荐的剂量限值[1]
限值类型 有效剂量
职业
20mSv/a,在规定的5 年内平均
公众 1mSv/a
年当量剂量 眼晶体 皮肤 手足

电离辐射剂量学基础课件——第六章 外辐射剂量学

电离辐射剂量学基础课件——第六章 外辐射剂量学

·深度剂量分布:体模中D沿参考轴的分布(参考轴为源的 几何中心与光栏中心的直线)
·水等效厚度:如果平行射束垂直照射水体模时深度Zw处 的吸收剂量,与照射介质m组成的体模时深度Zm处的吸 收剂量相等,则称Zw为介质层Zm的水等效厚度。
定义:标度因子(Scaling factor)
SFw,m
Zw Zm
·体模的形状、材料和尺寸 形状:可根据模拟对象做成任意形状
矩形 正 球方 形形 椭球形 似人的
材料: 组织等效指的是材料对不带电粒子的衰减系数、 能量转移系数和能量吸收系数以及对带电粒子的碰撞 阻止本领、辐射阻止本领和散射本领等均与组织的接 近,因而对电离辐射的吸收,衰减和散射作用与组织 的近似。 例如:对于光子和电子,水具有较好的组织等效性;
其中Di (z) Dw (z)
4.当Q点在介质层内时CF的计算
介质层h对初级辐射的衰 减校正与3讨论的相同。但介 质层对辐射的吸收作用与水不 同。故在计算吸收剂量校正因 子时,还应该考虑对能量吸收 的修正,即
CFi
CFC(F(eLn
) i,w 初级辐射为不带电粒子 ) i,w 初级辐射为带电粒子
方法测量。
•参考点D的精确测量是体模中D测量的关键
2.测量参考点D的方法的要求及选择 方法选择要求:所选择的剂量计必须是经过国
家标准实验室刻度或由国家标准传递的剂量计。

电离辐射剂量学基础课件——第八章 辐射对人体的影响和防护标准

电离辐射剂量学基础课件——第八章 辐射对人体的影响和防护标准

(4)照射的几何条件
外照射情况下,人体内的剂量分布受入射辐射的角分 布,空间分布以及辐射能谱的影响,并且还与人体受照射 时的姿态及其在辐射场内的取向有关。
(5)体内放射性核素特性
进入体内的放射Hale Waihona Puke Baidu核素的种类、数量,它们的理化性 质,在体内沉积部位以及在相关部位滞留的时间等都与内 照射情况下的生物效应有关。
2、生物因数
(1)辐射敏感性
在照射条件完全一致的情况下,细胞、组织器官或个体 对辐射作用反映的强弱或其迅速程度。
判断标准很多,例如:死亡率、形态、功能或遗传等方 面的改变等。
(2)不同生物种系的辐射敏感性
种系的演化程度越高,机体结构越复杂,其对辐射的敏 感性越高。
表 使不同种系的生物死亡50%所需的X、r射线的吸收剂量值LD50
直接和细胞关键的靶超作用,靶的原子被 电离或激发从而启动一系列的事件导致生 物改变。
间接作用:射线在细胞内可能和另一个
原子或分子相互作用产生自由基,它们可 以扩散到达靶并造成损伤。
电离辐射对生物大分子的电离作用是产生 辐射生物效应的基础
DNA
DNA由两条螺旋排列的核苷酸链组成, 核苷酸含有:
分子水平
细胞水平
临床症状 效应
DNA损伤
细胞死亡
体细胞 生殖细胞
功能障碍 不孕

辐射单位和剂量量- 2011.4.5

辐射单位和剂量量- 2011.4.5

(三)比释动能与吸收剂量的关系
在电子平衡(Charged Particle Equilibrium—CPE)条件下,吸收 剂量等于碰撞比释动能,若轫致辐射的能量损失可以忽略,吸收剂 量等于比释动能。
d d tr D (1 g ) K (1 g ) K c dm dm
式中,g为次级电子的能量转化为轫致辐射的份额。 g值与电子能量E(MeV)和原子序数Z之间的关系,近似地为 g≈EZ/(EZ+800),此值一般在10-3—10-2之间,故可以忽略。
R
IAEA
需要指出的是,当量剂量关心的是生物 体中一个器官或组织整个受辐射照射后的整 体行为,但有时也需要考虑器官或组织中某 一个点的行为,因而还引入剂量当量(dose equivalent,H)概念,它的定义为:在组织 中某点处的剂量当量H是D,Q和N的乘积,即:
H DQN
式中,D为该点 处的吸收剂量;Q为 辐射的品质因数;N 为其他修正因子的 乘积。
• K=8.76X
(10-1500kev均为8.76 mGy/R )。
• 照射量通过合适的转换系数与空气 比释动能相联系例如,
100 kV X 射线在一点上产生1 R 的照射量,将给予空气比 释动能大约8.7 mGy (0.87 rad)
IAEA
5.照射量、比释动能和吸收剂量的区别
辐射量 适有类型 适用物质 剂量学含意

电离辐射剂量学

电离辐射剂量学

电离辐射剂量学:研究电离辐射能量在物质中的转移和沉积的规律,特别是转移和沉积的度量(量的定义、测量、计算等)的科学。

剂量计算或测量两种基本途径:

(1)辐射场本身测量—辐射场粒子数、辐射的能谱分布、辐射能量沉积本领 (2)直接或间接测量沉积能量 第一部分回顾 1、辐射的分类

i.电离辐射:通过初级和次级过程引起物质电离,如α粒子、β粒子、质子、中子、X 射线和γ 射线等。

ii.非电离辐射:与物质作用不产生电离的辐射,如微波、无线电波、红外线等。 1、辐射的分类

i.电离辐射:通过初级和次级过程引起物质电离,如α粒子、β粒子、质子、中子、X 射线和γ 射线等。

ii.非电离辐射:与物质作用不产生电离的辐射,如微波、无线电波、红外线等。

da ┴ = dacos θ

定义: Φu =dN/ da ┴ 为单向辐射场的粒子注量。

一般情况:各向辐射场

定义:Particle fluence (粒子注量)Φ: Φ=dN/da ,m-2

da dN /=φ

Energy fluence (能量注量)Ψ:Ψ=dR/da ,j.m-2

按能谱分布: 能量注量: 能量注量与粒子注量的关系 3、相互作用系数

A 、带电粒子(e 、α、重带电粒子) 总阻止本领: 总线阻止本领带电粒子通过物质时在单位路程上损失的能量。

- dE 是dl 距离上损失能量的数学期望值。

总线阻止本领与带电粒子的性质(电荷、质量、能量)和物质的性质(原子序数、密度)有关。去除物质密度的影响可得到总质量阻止本领公式:

总质量阻止本领描述带电粒子在物质中穿过单位路程时,因各种相互作用而损失的能量。它可分解为各种相互作用阻止本领之和。

电离辐射剂量学基础课件——第九章 内外辐射防护学

电离辐射剂量学基础课件——第九章 内外辐射防护学
(2)平均自由程λ
定义:λ=1/μ,它表示一个光子每经过一次相互作用 之前,在物质中所穿过的平均厚度。
屏蔽厚度为几个平均自由程λ表示射线将减弱到原 来的e的负几次方。
二、宽束X或γ射线在物质中的减弱规律
1、积累因子的引入
考虑到散射的影响,在宽束条件下 :
N .BN 0 e d .
X Bx X 0 e d
*分割的许多个点源在某点上产生的剂量学量等于它 们简单叠加---积分问题;
*对于非点源,除了需要考虑它的形状,体积外,还要考虑 辐射源自身的吸收与散射等因素对剂量的影响。
(2)以线状源为例计算剂量学量
设源长L(m),总活度为A(Bq),则线活度(单位长度上 的活度)为η1=A/L,那么线状源上任一小段dx可着成点源, 其源度为η1dx,它在Q点造成的比释动能率为:
三、开放型放射工作场所的分级、分区及 其主要防护要求
四、对开放型放射操作、运输、储存的防护 要求
一、内辐射防护的基本原则
防护目的:防止放射性物质进入人体。
基本原则:
(1)围封,即把放射性物质限制在一定空间不让其外泄。
(2)保持清洁和对被污染的空气、水和物体表面采取措 施。
(3)制定适宜的管理规定和操作程序,并要求工作人员 严格遵守,尽量减少人员吸入或摄入放射性物质。
b.透视比η
定义
.
H (d ) . Bx (Er , d )ed
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电离辐射剂量学:研究电离辐射能量在物质中的转移和沉积的规律,特别是转移和沉积的度量(量的定义、测量、计算等)的科学。

剂量计算或测量两种基本途径:

(1)辐射场本身测量—辐射场粒子数、辐射的能谱分布、辐射能量沉积本领 (2)直接或间接测量沉积能量 第一部分回顾 1、辐射的分类

i.电离辐射:通过初级和次级过程引起物质电离,如α粒子、β粒子、质子、中子、X 射线和γ 射线等。

ii.非电离辐射:与物质作用不产生电离的辐射,如微波、无线电波、红外线等。 1、辐射的分类

i.电离辐射:通过初级和次级过程引起物质电离,如α粒子、β粒子、质子、中子、X 射线和γ 射线等。

ii.非电离辐射:与物质作用不产生电离的辐射,如微波、无线电波、红外线等。

da ┴ = dacos θ

定义: Φu =dN/ da ┴ 为单向辐射场的粒子注量。

一般情况:各向辐射场

定义:Particle fluence (粒子注量)Φ: Φ=dN/da ,m-2

da dN /=φ

Energy fluence (能量注量)Ψ:Ψ=dR/da ,j.m-2

按能谱分布: 能量注量: 能量注量与粒子注量的关系 3、相互作用系数

A 、带电粒子(e 、α、重带电粒子) 总阻止本领: 总线阻止本领带电粒子通过物质时在单位路程上损失的能量。

- dE 是dl 距离上损失能量的数学期望值。

总线阻止本领与带电粒子的性质(电荷、质量、能量)和物质的性质(原子序数、密度)有关。去除物质密度的影响可得到总质量阻止本领公式:

总质量阻止本领描述带电粒子在物质中穿过单位路程时,因各种相互作用而损失的能量。它可分解为各种相互作用阻止本领之和。

质量碰撞阻止本领(包括电离和激发对能量损失的贡献)

()/E d E dE Φ=Φ0()E

E E dE Φ=Φ⎰da dE ft /=ψ⎰=max 0E E EdE

φψdl

dE s =

dl

dE s ρρ1/=

/(/)(/)c r S S S ρρρ=+1(/)/c c S dE dl

ρρ=

X 、γ

射线与物质作用类型:⏹光电效应⏹康普顿效应⏹电子对生成

5MeV γr=1mm 栅元0.2×1mm 25MeV n r=1mm 栅元0.2×1mm 2

笔形束辐射在水模中的纵向能量沉积

中子与物质相互作用类型:

⏹ 弹性散射(Elastic-scattering ):总动能守恒。 ⏹ 非弹性散射(In-elastic scattering ):总能量、动量守恒,动能不守恒。 ⏹ 去弹性散射(Non-elastic scattering ):(n.p )(n.α)等。 ⏹ 俘获(Capture ):(n.γ)。 ⏹ 散射(Spallation )

以上均属与原子核的相互作用。 B 、不带电粒子(X 、γ、中子)

⏹ 质量减弱系数(μ/ρ):描述物质中入射不带电粒子数目的减小,不涉及具体物理过

程。

⏹ 质量能量转移系数(μtr/ρ):描述不带电粒子穿过物质时,其能量转移给带电粒子数

值。只涉及带电粒子获得的能量,而不涉及这些能量是否被物质吸收。 ⏹ 质量能量吸收系数(μen/ρ):描述不带电粒子穿过物质时,不带电粒子被物质吸收

的能量。

⏹ 当次级带电粒子动能较小、物质原子序数较低时,轫致辐射弱,g 值接近于零,此

时μen/ρ 值近似μtr/ρ值。 ⏹ 数值上:质量减弱系数(μ/ρ)>质量能量转移系数(μtr/ρ)>质量能量吸收系数(μen/ρ)

4、辐射剂量学中使用的量 A 、比释动能(K )

)1)(/(/g tr en -=ρμρμ

同转移能(εtr )相联系,不带电粒子在质量dm 的物质中释放出的全部带电粒子的初始动能总和的平均值。

单位Gy 。针对不带电粒子,对受照物质整体,而不对受照物质的某点而言。 实用时可先查比释动能因子表(国际上给出比释动能因子的推荐值),进而求得比释动能。 比释动能率(Kerma rate)

(1) 定义

单位:JKg-1s-1或Gys-1或 rads-1 对单能不带电粒子的辐射,有:

dm

d K tr /ε=φ

⋅=k f K /K dK dt ⋅=

X 或γ射线在单位质量的空气中,释放出来的全部电子完全被空气阻止时,在空气中产生一种符号的离子的总电荷的绝对值。

单位C/kg 。针对X 或γ射线、空气。空气中各点的照射量不同。 空气中某点的照射量X 与同一点处的能量注量ψ的关系:

若粒子为单能的,则照射量与粒子注量有如下关系:

X 和 值得说明的问题

• 含义:

自由空间或不同于空气的材料内某一点的照射量或照射量率的概念

• 可以用空气碰撞比释功能Kc,a 来取代照射量

原因:a. 由电离电荷量到能量的换算(乘以(w/e)a 因子)很不方便 b. Exposure 的含义容易混 c 只适用于X 、γ射线; d 只对空气;

e 测量时必须满足电子平衡;

f 不能作为剂量的单位,历史误会。 C 比转换能(C )

⏹ 比转换能(cema ) ⏹ dEc(T,r)是T 时间内,辐射场r 点,在质量为dm 的物质中,因电离、激发过程,重

带电粒子(c)自身(包括其释出的δ粒子)损失的能量。 ⏹ 根据图3-1和图3-2,比转换能[C(T,r)]为:

ηc,δ(T,r) ——T 时间内相关位置上,单位质量物质中,由重带电粒子(c)释放出的所有δ粒子的初始动能的总和。

ηc,D(T,r)——单位质量物质中,带电粒子产生电离、激发时,为克服结合能而被“就地”吸收的那部分能量。

比转换能(C )与重带电粒子注量(Φ)的关系

⏹ 特定时间内,受照射物质V 中的r 点处,重带电粒子的谱分布为ΦE ,重带电粒子

总注量Φ(V 中r 点处),则同一点处物质V 中的比转换能[C (V 中的r 点)]V 为:

是以r 点处重带电粒子注量谱分布的权平均,物质V 对重带电粒子的质量碰撞阻止本领的平均值:

受约束的比转换能(C Δ)

⏹ 单位质量物质内电子在电离、激发过程中损失的能量分成三部分: ⏹ (1)为克服电子结合能,因而被“就地”吸收的ηδ,D ;

dm

dQ X /=)

/()/(a a en w e X ⋅=ρμψφx f X =)/()/(a a en x w e E f ⋅=ρμdm

r T dE r T C c /),(),(=),(),(),(,,r T r T r T C c D c δηη+=V col V S r V r V C ]/[(][ρφ⋅= V col S ]/[ρ⎰⎰

∞∞

⋅Φ⋅Φ⋅=00

E

(E/(]/[]/[d r V d r V S S E E V col V col ρρ

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