辐射量与单位
辐射量及其单位
1.39 x 1010 y
1.9 y
228Ac
7.13 x 108 y
226Ra
Alpha Decay (MeV)
228Ra
6.13 h
224Ra 223Ra
1600 y 4.78
222Rn
Beta Decay
6.7 y
3.64 d 5.68
220Rn
11.4 d 5.71 5.60
219Rn
3.825 d 5.49
– PWR – BWR
High Temperature Gas-Cooled Reactors
– U.K. - since 1950s – U.S. - Ft. St. Vrain, CO
Fast Reactors
– No moderator – Breeds Pu – Limited Coolant Selection (can’t moderate) - choice: liquid Na
Snyder,W. S., H. L. Fisher, Jr., M. R. Ford, and G. G.Warner. 1969. Estimates of absorbed fractions for monoenergetic photon sources uniformly distributed in various organs of a heterogeneous phantom. Medical Internal Radiation Dose Committee Pamphlet 5. J. Nucl. Med., suppl. 3, August.
Breeder Reactors
– None constructed in U.S. (Clinch River Halted)
常用的辐射量和单位
随着深度的继续增加,比释动能与吸收剂量 同时变小。
由于次级电子在某一点沉积的能量主要起源 于它前面某点产生的次级电子,因此位于电 子平衡点以后的各点,比释动能小于同一位 置的吸收剂量。
照射量与比释动能的关系
在电子平衡的条件下,单能辐射场中同
一点
X
(en/
) e
Wபைடு நூலகம்
K(tr/)
当X( γ )光子辐射的能量低于1.25MeV 以下时,g很小,约为0.003,可忽略不 计。
粒子注量
h3
定义: 进入具有单位截 面, 积小球的粒子数。
h1
dN (m-2) h2
da
da h4
P•
h5
粒子注量
h3
实际辐射场中,每个粒子具有
不同的能量,即Emax~ 0各种可 h1 能值,粒子注量计算公式为:
da h5
P• h4
,
Emax
EdE
h2
0
E为粒子能量, E 是同一位置粒子注量的微分能量分布, 它等于进入小球的能量介于E和E+dE之间的粒子数与该球体
也是X线沿用最久的辐射量。 是直接量度X或γ光子对空气电离能力的
量,可间接反映X射线或γ射线辐射场的 强弱,是测量辐射场的一种物理量。
照射量 X
定义: X或γ光子在单位质量的空气中,与原 子相互作用释放出来的次级电子完全被空气 阻止时,(意味着无剩余能量)(在导致空 气电离的过程中)所产生的同种符号离子的 总电荷量的绝对值。
吸收剂量
授予某一体积内物质的能量越多,则吸 收剂量越大。
吸收剂量它适用于任何类型的电离辐射 和受到照射的任何物质。
不同物质吸收辐射能量的本领是不同的, 在论及吸收剂量时,应明确辐射类型、 介质种类和特定的位置。
msv是什么单位
msv是什么单位
msv是辐射量单位。
辐射量的国际标准单位是“西弗(SV)”,但因为这个单位太大,所以经常使用的是毫希弗(mSV)、微希弗(uSV)。
它们之间的关系是1SV=1000
mSV=μSV。
辐射指的是由场源发出的电磁能量中一部分脱离场源向远处传播,而后不再返回场源的现象,能量以电磁波或粒子(如阿尔法粒子、贝塔粒子等)的形式向外扩散。
自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度(-273.15摄氏度)以上,都
以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式被称为热辐射。
辐射的能量从辐射源向外所有方向直线放射。
物体通过辐射所放出的能量称为辐射能。
辐射按伦琴/小时(R)计算。
辐射
有一个重要特点,就是它是“对等的”。
不论物体(气体)温度高低都向外辐射,甲物体可以向乙物体辐射,同时乙也可向甲辐射。
一般普遍将这个名词用在电离辐射。
可见光也属于辐射,一般可依其能量的高低及电离物质的能力分类为电离辐射或非电离辐射。
一般普遍将这个名词用在电离辐射。
电离辐射具有足够的能量可以将原子或分子电离化,非电离辐射则否。
辐射活性物质是指可放射出电离辐射之物质。
辐射剂量单位换算
辐射剂量单位换算
辐射剂量是用来测量辐射能量的单位,常用的辐射剂量单位有以下几个:
1. 格雷(Gray,Gy):格雷是国际单位制中的辐射剂量单位,定义为吸收1焦耳的辐射能量,表示为J/kg。
1 Gy = 1 J/kg
2. 贝克勒尔(Becquerel,Bq):贝克勒尔是国际单位制中的
放射性活度单位,表示单位时间内放射性原子核转变的数目。
1 Bq = 1 脉冲/s
3. 转每年(rem/year):转每年是旧的辐射剂量单位,现已很
少使用。
它是以吸收的辐射剂量单位雷姆为基础,表示单位时间内吸收的辐射能量,单位为雷姆每年。
1 rem/year = 0.01 Gy/year
4. 英国热量单位(roentgen equivalent man,rem):英国热量
单位是旧的辐射剂量单位,现已很少使用。
它是用来表示吸收的辐射能量,单位为雷姆。
1 rem = 0.01 Sv
需要注意的是,以上单位都是用来测量辐射剂量的不同方面,其换算关系可以根据需要进行相应的换算。
辐射剂量的量与单位如何理解
有使用过辐射剂量仪的用户应该对辐射量与单位并不陌生,但是要实际解读出来还是会有一定的难度,所以今天就来介绍一下辐射剂量的量与单位是如何理解的。
放射性活度它表示的是放射性元素或同位素每秒衰变的原子数,单位为贝克勒尔,简称贝可(Bq),命名为贝可主要是为了纪念100多年前首次发现天然放射性物质的法国科学家贝克勒尔。
1Bq 的定义是每秒钟有一个原子核发生核衰变。
吸收剂量吸收剂量指的是最基本的剂量学物理量,通常是指射线与物体在发生相互作用过程中,单位质量物体所吸收的辐射度量。
单位为戈瑞(Gray,Gy),1Gy=1焦耳/千克。
专门名词是戈瑞(Gray),符号“Gy”,1Gy = 1 J·kg-1。
这是个很大的单位,因此在实际应用时,往往用其千分之一或百万分之一作单位,即mGy 、μGy,甚至更小,nGy。
吸收剂量可适用于任何类型的辐射与受照物质。
当我们在对环境进行γ辐射监测时,通常是使用nGy/h作测量单位(吸收剂量率单位),意思是测量地每小时的吸收剂量值。
正常的天然本底辐射水平视地域的不同而不同,一般在几十到二百nGy/h之间。
空气吸收剂量率是指单位时间内单位质量的物体所吸收的辐射能量的度量,单位是Gy/h。
当量剂量不同类型和不同的能量发出的射线所产生的生物效应不同,因此即使是相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应。
为了用同一尺度表示不同类型和能量的电离辐射对人体造成的生物效应的严重程度或发生几率的大小,我们采用了当量剂量,这是一个考虑了辐射权重因子的量。
当量剂量的单位也是J·kg-1。
为了同吸收剂量单位的专门名词区别,当量剂量单位有一个专门名称叫希沃特(Sievert),简称“希”,符号是“Sv”。
实际应用中往往用mSv、μSv、nSv。
在对辐射能量的实际测量中,如果存在多种射线,应使用当量剂量单位。
有效剂量为了描述辐射所致机体健康危害的大小,定量地评价辐射照射有可能导致的风险的大小,在辐射防护评价中,人为地引入了有效剂量的概念。
辐射防护(物理基础与单位)
四、比释动能(K)
定义:不带电致电离粒子与物质相互作用时,在 单位质量的物质中产生的带电粒子的初始动能的总和。 即: K=dEtr/dm 比释动能的单位与吸收剂量相同。
五、当量剂量(HT,R) 吸收剂量与辐射权重因子的乘积。即: HT,R=DT,R· WR WR为R类辐射的辐射权重因子(表1-1)。 当量剂量特别给它起了一个专用名称叫希[沃 特](Sv)。
辐射防护的方法与屏蔽
辐射对人体的照射方式有外照射和内照 射两种。外照射是体外辐射源对人体造成 的照射,而内照射是指进入体内的放射性 核素对人体造成的照射。前者主要由X、γ 射线、中子束、高能带电粒子束和β射线 引起的;后者则主要因人们通过吸入、食 入、完好皮肤或皮肤伤口吸收了放射性核 素造成的。针对这两种照射方式,有两种 完全不同的防护方法。
七、待积当量剂量( HT ( t ))与待积有效剂 量(E(t)) 待积当量剂量(HT,50)的定义是:单次摄入 的放射性物质在其后的 50年内对所关心的器官 或组织所造成的总剂量。即:
H T , 50
t 0 50
t0
H
T ,R
dt
Байду номын сангаас
积分时间定为50年是与放射性职业人员 终身工作时间相对应的。
对中子的屏蔽
中子的屏蔽与中子能量有 关。对于能量高的中子应先用 含氢物质作近距离减速。中子 的反散射和天空返照问题突出, 应特别予以注意。
内照射防护与外照射 防护方法完全不同,最根 本的防护方法是尽量减少 放射性物质进入体内的机 会。
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(二) X射线发生器的照射量率计算 X射线发生器在离靶 r m处,产生的照射量率) 粗略地可按下式计算:
常用辐射量与单位
辐射量是衡量辐射强度的一种单位,是人类所使用的物理量。
它可以
表示辐射中由于能量的传递而产生的能量效应,这是由于辐射产生的
热量、光、电磁等等。
在实际应用中,由于辐射量可能会带来危害,
因此人们需要熟知一些常用的辐射量和单位。
第一种常见的辐射量是辐射剂量,它的单位是常用的剂量单位“比特”(Bit),它是指一个物质在某一频率辐射中受到的剂量。
另一种常用
的辐射量是衰减系数,它的单位是衰减系数(Attenuation Coefficient),它是用于衡量一种物质在某种频率辐射影响之下的能量传输率。
此外,也有另一种类型的辐射量,称为辐射衰减率。
它以千分之一(pSv / h)为单位,用于表示某一特定位置在某段时间内,某浓度的辐射每小时
减少的数量。
接下来,还有一种常用的辐射量是放射度,它的单位是放射微表(rad),它是指单位时间内,辐射能量发射到特定区域的能量值。
它
与放射率(rad / h)单位相对应,它表示单位时间内从一个物体表面发射的放射能量。
最后,还有一种名为比辐射剂量(DMR)的辐射量,
它可以用来衡量某频率辐射中产生的能量变化,它以比特(Bq / j)为
单位,可以用于评估物体所收到的辐射剂量。
总而言之,辐射量通常有辐射剂量、衰减系数、辐射衰减率、放射度
和比辐射剂量,它们有各自不同的表示方式和单位,也有各自不同的
用途。
这些辐射量均是辐射强度表示的一种单位,其数值及应用都是
研究辐射的重要依据。
几种常用辐射量的单位及其关系
几种常用辐射量的单位及其关系一、照射量1、定义X= d Q/ d md Q 是当光子在质量为dm的某一体积元空气中释放出来的全部电子被完全阻止于空气时,在空气中形成的一种符号的离子总电荷的绝对值。
2、单位:R (伦琴)1R = 2.58 ×10-4C/kg1R=5.43×1010MeV/kg1R = 103mR = 106μR3、照射量仅用于X或γ射线和空气介质,不能用于其它类型的辐射和介质。
4、照射量率5、照射量不同于辐射剂量,不能讲“受的剂量为多少伦”。
伦琴不能作为剂量的量度单位,因伦琴单位的定义不能正确反映被照射物质实际吸收辐射能量的客观规律。
1伦琴γ射线照射空气介质时,被空气吸收的能量为8.69×10-3J/kg,而照射软组织时,被软组织吸收的能量为9.5×10-3J/kg。
二、吸收剂量1、定义D = dЕ/ dm致电离辐射授与某一体积元中物质的平均能量dЕ除以该体积元中物质的质量的商。
2、单位 Gy(戈瑞)1 Gy = 1J/kg1 Gy = 106μGy1 Gy = 100 rad (拉得)3、吸收剂量适用于各种类型的辐射、各种介质、内外照射。
由于吸收剂量是指某一介质中某点而言,故谈到吸收剂量时必须指明介质的种类和所在位置。
4、吸收剂量率三、剂量当量辐射防护常用单位某一吸收剂量产生的生物效应与射线的种类、能量及照射条件有关。
反映生物效应受辐射所引起的有害程度。
1、定义H = DQN在组织内所关心的一点上的D,Q和N的乘积。
式中:H---剂量当量D---吸收剂量N---所有其它修正因子N=1Q---品质因子,是估计辐射效应的因子,用来计及吸收剂量的微观分布对危害的影响。
计量剂量当量时须指明射线种类的受照条件。
对X或γ射线 Q =1H = D2、单位Sv(希沃特)1 Sv = 1 J / kg1 Sv = 106μSv1 Sv = 100 rem(雷姆)四、各单位的换算在电子平衡下,1R 的X或γ射线传递给1Kg干燥空气中的次级电子的总能量为8.69×10-3J.1 R = 8.69×10-3 Gy1 mR = 8.69 μGy = 8.69 μSv1 mR/h = 8.69 μGy/h = 8.69 μSv/h仪器上的反映:0.01 mR/h = 0.09μGy/h = 0.09μSv/h0.02 mR/h = 0.17μGy/h = 0.17μSv/h0.03 mR/h = 0.26μGy/h = 0.26μSv/h0.04 mR/h = 0.35μGy/h = 0.35μSv/h0.05 mR/h = 0.44μGy/h = 0.44μSv/h。
辐射防护中常用的辐射量以及单位
d D dm
— 平均授予能,是随机量授予能的期望值;
D — 吸收剂量,单位为焦耳每千克(J/kg),
单位的专门名称为戈瑞,简称戈(Gy) 1Gy=1J/kg
10
第二节
吸收剂量及其单位
2.随机量授予能和平均授予能
g --直接电离粒子的能量转化为轫致辐射的份额
g值与电子能量E和原子序数Z之间的关系,近似的为 g 值一般在10-3-10-2之间,可忽略
EZ EZ 800
19
第三节
比释动能及其应用
5.比释动能概念的应用
在辐射防护中常用比释动能的概念计算辐射场量,推断生物组织中某 点的吸收剂量,描述中子源的输出额等。 (1)射线的吸收剂量
J / m2 s
能注量率与注量率的关系
E
【例题】3分钟内,测得E=4MeV的中子注量为1012中子/米2。求 , 9
第二节
吸收剂量及其单位
所谓剂量,实际上指的是吸收剂量, 现在已被广泛的应用于放射生物学、放射化学、辐射防护等学科中。
1.吸收剂量 D
当电离辐射与物质相互作用时,用来表示单位质量的物质吸收电离辐射能量
2) 两种物质相邻的界面附近
3) 高能辐射
17
第三节
比释动能及其应用
4.比释动能与吸收剂量的关系
(2) 比释动能与吸收剂量的关系
在带电粒子平衡条件下,若轫致辐射直接电离粒子的能量dEtr,就等
于该物质所吸收的能量
d
即:
d dE tr d dE tr D K dm dm
E
0
第六章常用的辐射
在辐射防护中,常用粒子注量率φ
表示单位时间内进入单位截面积的 球体内的粒子数,即:
d dt
(二)能量注量
用通过辐射场中某点的粒子的能量来表
征辐射场的性质,即能量注量。它用于 计算间接致电离辐射在物质中发生的能 量传递以及物质对辐射的吸收。
三、比释动能
射线的吸收及其引起的效应直接取决于射线 在介质中的能量转移。当间接致电离辐射与 物质相互作用时,首先是间接致电离粒子将 能量传递给直接致电离粒子,然后直接致电 离粒子在物质中引起电离、激发,粒子能量 最后被物质所吸收。辐射剂量学中以比释动 能描述间接致电离粒子与物质相互作用时, 传递给了直接致电离粒子的能量。
(一)比释动能K及单位
1.比释动能K 比释动能是指间接致辐射与 物质相互作用时,在单位质量物质中由间接致辐 射所产生的全部带电粒子的初始动能之总和。即:
dEtr K dm
式中,dEtr为间接致电离辐射在指定物质的体积 元dm内,释放出来的全部带电粒子的初始动能总 和,单位为焦耳(J)。dm为所考虑的体积元内物质 的质量,单位为千克(kg)
(一)带电粒子平衡 达到带电粒子平衡的条件是:在介质中体积 元周围的辐射场是均匀的,且体积元周围的 介质厚度等于或大于次级带电粒子在该介质 中的最大射程。
(二)比释动能和吸收剂量随物质深度的变 化
根据带电粒子平衡条件,物质表面的 任意点不存在着带电粒子平衡,因此,对 介质表面(或表层)一点,射线转移给介质 的能量要大于介质在该点真正吸收的能量, 所以吸收剂量小于比释动能。
辐射量标准
辐射量标准
辐射量标准通常指的是用于衡量辐射的一些标准和单位。
辐射可以包括不同类型的能量,如电磁辐射和粒子辐射。
以下是一些与辐射相关的常见标准和单位:
1. 辐射单位:
* 辐射通量(Radiant Flux):以功率的形式表示辐射的总量,单位是瓦特(W)。
* 辐射照度(Irradiance):辐射通量在单位面积上的分布,单位是瓦特每平方米(W/m²)。
2. 电磁辐射的频率:
* 赫兹(Hz):用于衡量电磁波的频率,1赫兹表示每秒一个周期。
3. 辐射能量单位:
* 电子伏特(eV):用于测量粒子辐射的能量。
4. 辐射剂量:
* 吸收剂量(Absorbed Dose):辐射能量在物质中吸收的量,单位是格雷(Gray,Gy)。
* 等效剂量(Equivalent Dose):吸收剂量乘以辐射的质量修正因子,单位是希沃特(Sievert,Sv)。
5. 辐射安全标准:
* 最大容许剂量(Maximum Permissible Dose):指定时间内人体能够承受的最大辐射剂量。
* 环境辐射标准:对环境中辐射水平的规定,以确保人类和生态系统的安全。
6. 国际辐射防护委员会(ICRP):一个国际性的组织,致力于
发展和推动辐射防护标准和指南,确保人类和环境免受辐射危害。
这些标准和单位用于确保在医疗、工业和其他领域中使用辐射技术时,人们和环境受到最小的辐射风险。
不同类型的辐射有不同的特性,因此需要使用相应的单位和标准来量化和控制。
pqct辐射量 -回复
pqct辐射量-回复什么是辐射量?辐射量(absorbed dose)是指物质所吸收的辐射能量,通常用单位质量(如克或千克)的辐射单位来衡量。
辐射单位是对辐射的能量吸收量的计量单位。
辐射量的单位是格雷(Gy),1格雷表示每千克的物质吸收能量1焦耳。
辐射量的计算取决于辐射的类型和能量,不同的辐射类型对人体和环境的影响也不同。
辐射类型可以分为电离辐射(如X射线和γ射线)和非电离辐射(如紫外线和可见光),其中电离辐射具有更高的能量和更强的穿透力。
辐射量的影响因素辐射量的影响因素包括辐射源的强度、辐射类型、辐射的能量、辐射的持续时间以及物质对辐射的吸收能力。
辐射源的强度指的是单位时间内辐射发射的能量,单位通常是贝克勒尔(Bq)或居里(Ci)。
辐射源的强度越高,吸收的辐射量也越大。
辐射类型对辐射量的影响也很重要。
电离辐射的能量更高,穿透力更强,所以会对物质产生更大的吸收能量。
与之相比,非电离辐射的能量较低,穿透力较弱,对物质的吸收能量也较小。
辐射的能量越高,吸收能量也越大。
例如,γ射线的能量比X射线高,所以单位时间内吸收的能量也更大。
辐射的持续时间对辐射量的积累有重要影响。
如果辐射源长时间持续放射,吸收的辐射能量也会逐渐增加。
最后,物质对辐射的吸收能力直接影响辐射量的大小。
不同的物质对辐射的吸收能力也有所差异。
量测与安全辐射量的测量通常是通过辐射计或剂量计来完成的。
辐射计是一种用于测量辐射剂量率的仪器,而剂量计则是一种用于测量某一时期内吸收辐射量的仪器。
辐射量的安全性也是一个重要的问题。
由于不同类型的辐射和能量对人体的影响不同,人们制定了辐射安全标准,以限制辐射对人体造成的危害。
核能站操作人员、医疗工作者和核科学家等与辐射相关的从业人员需要接受专门的辐射安全培训,并遵守一系列的安全程序和措施,以保护自己和他人免受辐射的危害。
同时,公众应该了解辐射量及其对人体和环境的潜在影响,并通过避免长时间接触辐射源、使用合适的辐射防护设备以及定期进行辐射检测等方式,确保自己的安全。
辐射单位和剂量
一、国际标准(我国执行此标准)1990年1、放射性工作人员:20mSv/年(10μSv/小时)2、一般公众人员:1mSv/年(0.52μSv/小时)二、单位换算等知识:1μSv/h=100μR/h1nc/kg.h=4μR/h1μR=1γ(原核工业找矿习惯用的单位)放射性活度:1Ci=1000mCi1mCi=1000μci1Ci=3.7×1010Bq=37GBq1mCi=3.7×107Bq=37MBq1μCi=3.7×104Bq=37KBq1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci照射量:1R=103mR=106μR1R=2.58×10-4c/kg吸收计量:1Gy=103mGy=106μGy1Gy=100rad100μrad=1μGy计量当量:1Sv=103mSv=106μSv1Sv=100rem100μrem=1μSv其他:1Sv相当1Gy1克镭=0.97Ci≈1Ci氡单位:1Bq/L=0.27em=0.27×10-10Ci/L三、放射性同位素衰变值的计算:A=A0eλ-t t=T1/2;A0已知源强A是经过时间后的多少根据放射性衰变计算表查表计算四、放射源与距离的关系:放射源强度与距离的平方乘反比。
X=A.г/R2A:点状源的放射性活度;R:与源的距离;г:照射量率常数注:Ra—226(t1608年)г=0.825伦.米2/小时.居里Cs—137(t29.9年)г=0.33伦.米2/小时.居里Co—60(t 5.23年)г=1.32伦.米2/小时.居里一、国际标准(我国执行此标准)1990年1、放射性工作人员:20mSv/年(10μSv/小时)2、一般公众人员:1mSv/年(0.5μSv/小时)二、单位换算等知识:1R=2.58×10-4C•kg-1。
1μR=0.258nC•kg-11nc•kg-1=3.876μR≈4μR1μR≈1γ(原核工业找矿习惯用单位已废除)放射性活度:1Ci=1000mCi1mCi=1000μci目前使用的活度为:Bq1Ci=3.7×1010Bq=37GBq1mCi=3.7×107Bq=37MBq1μCi=3.7×104Bq=37KBq1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci照射量:1R=103mR=106μR1R=2.58×10-4c/kg1μR=0.258nC•kg-11nC•kg-1=3.876μR≈4μR目前以上两个单位都在使用照射量率:C/kg•h;mC/kg•h;μC/kg•h;nC/kg•h R/h;mR/h;μR/h吸收剂量:1Gy=103mGy=106μGy1Gy=100rad(rad旧单位已废除)100μrad=1μGy目前使用的吸收剂量单位为:Gy;mGy;μGy吸收剂量率:Gy/h;mGy/h;μGy/h用于辐射防护单位:剂量当量:1Sv=103mSv=106μSv1Sv=100rem(rem旧单位已废除)100μrem=1μSv目前使用的剂量当量单位为:Sv;mSv;μSv剂量当量率:Sv/h;mSv/h;μSv/h其他:1Sv在特定条件下相当于1Gy,1μSv/h在特定条件下相当于100μR/h,1克镭=1Ci氡单位:1Bq/L=0.27em=0.27×10-10Ci/L三、放射性同位素衰变值的计算:A=A0e-λt t=T/2;A0已知源强A是经过时间后的多少根据放射性衰变计算表查表计算放射性屏蔽:不同物质的减少一半和减少到1/10值(cm)放射源铅铁混凝土减半1/10减半1/10减半1/10铯—1370.65 2.2 1.6 5.4 4.916.3铱—1920.55 1.9 1.3 4.3 4.314.0钴—60 1.10 4.0 2.0 6.7 6.320.3四、放射源与距离的关系:放射源强度与距离的平方乘反比。
常用辐射量和单位
照射量(X):是指X射线或γ射线的光子在单位质量空气中释放出来的全部电子完全被空气阻止时,在空气中产生同一种符号离子的总电荷的绝对值。
照射量只用于X射线或γ射线在空气中的辐射场的量度,不能用于其他类型辐射和其他物质。
照射量的SI单位是库仑每千克(C·kg-1)。
吸收剂量(D):指电离辐射与物质相互作用时,单位质量的物质中吸收电离辐射能量多少的一个辐射量。
吸收剂量的SI单位是焦耳每千克(J·kg-1),称为戈瑞(Gy)。
1戈瑞(Gy)的吸收剂量等于1千克受照射物质吸收1焦耳的辐射能量。
1 Gy=103mGy=106μGy。
剂量当量(H):相同的吸收剂量(D)未必产生同样程度的生物效应,因为生物效应受到辐射类型、剂量与剂量率大小、照射条件、生物种类和个体生理差异等因素的影响。
为了比较不同类型辐射引起的有害效应,在辐射防护中引进了一些系数,当吸收剂量乘上这些修正系数后,就可以用同一尺度来比较不同类型辐射照射所造成的生物效应的严重程度或产生机率,这种修正后的吸收剂量就称为剂量当量。
剂量当量的SI单位是焦耳每千克(J·kg-1),称为希沃特(Sievert),符号为Sv。
剂量当量率:是指单位时间内剂量当量。
它的SI单位是焦耳每千克每秒(J·kg-1·s-1),称为希沃特每秒(Sv·s-1)。
当量剂量(HT,R):当量剂量等于辐射在某一组织或器官中产生的平均吸收剂量,经辐射权重因数加权处理的吸收剂量。
当量剂量的SI单位是焦耳每千克(J·kg-1),称为希沃特(Sievert),符号为Sv。
有效剂量(E):人体各组织或器官的当量剂量乘以相应的组织权重因数后的和。
有效剂量的SI单位是焦耳每千克(J·kg-1),称为希沃特(Sievert),符号为Sv。
放射性活度(A):是单位时间内该放射性核素发生自发衰变的次数。
是度量放射性物质在单位时间内原子核衰变数的物理量,放射性物质在单位时间内发生核衰变数目越多,这种放射性物质的放射性强度就越强。
辐射防护中常用的辐射量以及单位
辐射防护中常用的辐射量和单位
电离辐射通过与物质的相互作用,把能量传递给受照物, 并在其内部引起各种变化。辐射量和单位是为描述辐射场、 辐射作用于物质时的能量传递及受照物内部变化的程度和 规律而建立起来的物理量及其量度。也就是说,辐射量是
一种能表述特定辐射的特征并能够加以测定的量
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描述辐射场的物理量和单位
1.比释动能
比释动能-间接电离粒子与物质相互作用时,在单位质量的物质中产生的带 电粒子的初始动能的总和,比释动能K是dEtr除以dm而得的商,即
K
dE tr --比释动能的专用单位为戈,与吸收剂量单位相同 dm
dE tr --间接电离粒子在特定物质的体积元内,释放出来的所有带
电粒子的初始动能总和,单位为焦耳
量dD除以该时间间隔dt而得到的商:
--吸收剂量率,单位为焦耳每千克秒,单位的专门名称为戈 D
每秒(Gy/s);1 Gy/s=1J/kg·s
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dD D dt
第三节
比释动能及其应用
间接电离粒子在物质中的能量沉积过程分为两个步骤: 一、间接电离粒子把能量转移给带电粒子; 二、带电粒子通过电离、激发等把能量沉积在物质中。
授予能就是电离辐射授予一定体积中的物质的能量,而且这些能量全
部都被该体积内的物质所吸收:
in ex Q
--进入这一体积的所有直接合间接致电离粒子能量的总
in
和(不包括静止能量)
ex
--离开这一体积的所有直接合间接致电离粒子能量的总和 (不包括静止能量) --在这一体积中发生的任何核变化和基本粒子变化所释放出来 的总能量,减去引起这种变化而消耗的总能量
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辐射防护的主要内容
辐射常用量
E=∑t Wt×Ht(Wt为T人体器官或组织的组织权重因子,Ht为T组织所受辐射的当量剂量)
剂量率的意思就是剂量随时间的变化程度,可以是吸收剂量率,当量剂量率,有效剂量率。剂量除以时间就是剂量率。单位就是剂量的单位后面 /s
辐射剂量与辐射防护中常用量及其单位
活度
在给定时刻处于一给定能态的一定量的某种放射性核素的活度A定义为:
加权的吸收剂量称为剂量当量,按下列方程定义:
H D Q N
式中N是所有其他修正因子的乘积,实际取N=1。当组织或器官同时受到几种辐射照射时,则相应的剂量当量等于每种辐射的剂量当量的总和。剂量当量的SI单位与吸收剂量相同,也是J·kg-1,专用单位为Sv(希沃特),以便与吸收剂量相区别。剂量当量的旧单位是rem(雷姆),1Sv =100 rem。
表1、常用放射线单位及换算关系
物理量 SI单位 并用单位 专用单位 换算关系
放射性活度 S-1 居里Ci Bq(贝克) 1Ci=3.7×10-10 Bq
照射量 C/kg 伦琴R C/kg(库仑/千克) R=2.58×10-4 C/kg
吸收剂量 J/kg 拉德rad Gy(戈瑞) 1Gy=100rad
对X射线 、γ射线,吸收剂量在0.25戈瑞以下时,人体一般不会有明显效应;但是,剂量再增加,就可能出现损伤。当达到几个戈瑞时,就可能使部分人死亡。接受同样数量的“吸收剂量”,受照射时间越短,损伤越大;反之,则轻。吸收同样数量剂量,分几次照射,比一次照射损伤要轻。
α粒子穿透能力弱(一张纸就可以阻挡),不会引起外照射损伤。β粒子穿透能力也较弱,外照射时只能引起皮肤损伤。γ射线穿透能力强,人体局部受到它照射,吸收2~3戈瑞剂量时不会出现全身症状,即使有人出现也很轻微。但是,全身照射就可能会引起放射病。
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辐射量与单位
辐射量及单位是国际辐射防护组织为了评价辐射量及其与辐射危害的关系而制定的系列量及单位,本节仅对几个常用的剂量学量与辐射防护量及其单位做一个简要介绍。
具体来说,本部分内容包括以下几个常用的剂量学量、辐射防护量及其单位:
∙照射量X
∙比释动能K
∙吸收剂量D
∙当量剂量H
∙有效剂量E
∙常用辐射量SI单位与曾用专用单位间的转换
请你仔细观看教学录像/简报,然后完成随后的活动题,最后进行自我检测,以巩固所学。
照射量X(简报)
照射量是X射线沿用最久的一个量,它是用以衡量X或γ射线(X或γ本质上都是电磁辐射)致空气电离程度的一个量,定义的是:在单位质量的空气中击出的全部次级电子完全被阻停时,在空气中产生一种符号的带电粒子的总电荷量。
照射量的SI单位为库仑/千克,用符号C•kg-1表示,曾用单位为伦琴,用字母R 表示。
1伦琴定义为在一立方厘米空气质量中产生1个静电单位的电量的照射量。
即:
1伦琴= 1静电单位电量
=
3.33 × 10-10C
= 2.58 × 10-4C/kg 0.001293 g 1.293 × 10-6kg
吸收剂量是基本的物理学量,它可以用于描述辐射生物学、放射及防护中任何物质、任何照射几何条件及所有类型的电离辐射。
它是辐射剂量学最基本的量。
吸收剂量是当电离辐射与物质相互作用时,用来表示单位质量的受照物质吸收电离辐射能量大小的物理量。
吸收剂量的SI单位是焦耳/ 千克(J•kg-1),称为戈[瑞](Gy)。
非法定单位为拉德,用rad表示。
1戈瑞= 1焦耳/ 千克= 100拉德(rad)。
上述照射量、比释动能和吸收剂量这三个辐射剂量学量既相互区别又相互联系。
三者的剂量学含意及适用类型不同,如表所示:吸收剂量适用于任何物质和任何一种辐射类型,它在辐射生物学、临床放射学和放射防护中都是基本的剂量学量,描述的是辐射授与物质的平均能量;比释动能则是描述不带电粒子(如X、r和中子)与物质作用释放次级带电粒子的初始动能;照射量则仅适用Xγ
幷且作用物质仅限于空气介质,它描述的是Xγ在空气中的电离能力。
同时,这三个量又是相互联系的,那么它们又是怎样联系的呢?
首先谈一下照射量X与吸收剂量D的关系。
照射量作用物质仅限于空气介质,但在实际应用中,照射量幷不只适用于无限延展的空气中,如对直接测量困难的生物体的吸收剂量通常就是借助人体模型进行照射量测量后的转化:它们转化关系D= fX(f为转换系数),所以在医用X、r 照射的防护上,在小于15%的数值差异可以忽略时,我们可以将以R为单位的照射量在数值上看作以rad为单位的空气、水及软组织的吸收剂量(用国际单位mGy时可认为1R的照射量近似为10mGy的吸收剂量。
然后是比释动能K与吸收剂量D的关系。
在电子平衡条件下,若轫致辐射的能量损失可以忽略,吸收剂量等于比释动能。
在辐射关心的能量范围,比释动能由电子平衡的仪器测量时,X、γ或中子数值上均近似相等,即比释动能K等于吸收剂量D。
当量剂量与有效剂量是建立在度量授与人体器官和组织能量的基础上,引出的与辐射类型及组织敏感性相关的两个基本防护量。
在辐射防护工作中,最关心的是受照后在机体中产生的生物效应,考虑到不同的辐射类型其相对生物效应是不同的,引入由吸收剂量修正导出的量──当量剂量的概念。
对于某种辐射R在某个组织或器官T中的当量剂量H T,R可由下式给出:
H
= D T,R.W R
T,R
式中:W R──辐射R的辐射权重因子
D T,R──辐射R在器官或组织T内产生的平均吸收剂量
如果某一器官或组织受到几种不同种类和能量的辐射的照射,则应分别将吸收剂量用不同的W R所对应的辐射种类进行修正,而后相加即可得出总的当量剂量。
当量剂量的SI单位为J.Kg-1,称为希[沃特](SV);曾用单位是“rem”,1 Sv = 100 rem。
辐射权重因子的数值的大小是由国际放射防护委员会选定的。
其数值的大小表示特定种类和能量的辐射在小剂量时诱发生物效应的机率大小。
χ、γ射线不论其能量大小其辐射权重因子W R = 1。
中子是个随能量的指数关系式,在15–20之间。
生物随机效应的发生概率还与受照射的组织和器官的不同而发生变化,因而引入组织和器官的权重因数修正后的量—有效剂量。
是对所有组织或器官加权修正的当量剂量的总和。
用公式表示如下:
式中:
H T──组织或器官T所受的当量剂量
W T──组织或器官T的组织权重因子
E──有效剂量单位与当量剂量相同:J.Kg-1,称为希沃特(S V)
表中所示的是不同组织或器官的组织权重因子。
由上表知,各组织和器官其权重因子之和为1,也就是说,实际上有效剂量就是一个全身均匀照射的当量剂量。
这也是在常规外照射累积个人剂量监测时,我们将一点的剂量值做为有效剂量的合理高估值的前提。
所以对剂量计在胸前而照射来自后部及身体一部分受照射的情况不适合做有效剂量评价。
通过以上三个量的介绍,还需了解的是:当量剂量和有效剂量是辐射防护用量,用于确定剂量限值以保证随机效应的发生率保持在可接受的水平以下,同时避免确定性效应的发生,因而它们只用于评估照射随机效应而不能用于评价如放疗、严重辐射事故等高剂量水平照射引起的组织反应,用于评价高水平照射剂量的辐射量应使用吸收剂量。
学习活动回馈(辐射量与单位)
甲某人骨表面接受了0.5Sv的当量剂量照射,由ICRP103,骨表面的组织权重因子为0.01,故甲某有效剂量E为:0.5 × 0.01 = 0.005Sv,相当于全身均匀照射0.005Sv 的危险度。
乙某人除骨表面接受0.3Sv的当量剂量照射,同样由ICRP103,骨表面及肝脏的组织权重因子分为0.01、0.04,故乙某有效剂量E为:0.3 × 0.01 + 0.2 × 0.04 = 0.011Sv,相当于全身均匀照射0.011Sv的危险度。
由上知乙某受到的有效剂量更大。
学习活动
甲某人骨表面接受了0.5Sv的当量剂量照射,乙某人除骨表面接受0.3Sv的当量剂量照射外,肝脏也受到0.2Sv的当量剂量,这两个人谁的有效剂量较大呢?
网上讨论四
请你试述在所从事的放射工作岗位中,你所接触的辐射量中的剂量学量(包括比释动能、照射量、吸收剂量)及防护量(如当量剂量,有效剂量等)有些什么量?在防护上,你是如何利用这些量值对个人、同事或患者做一个大致的剂量估算?
词汇对照表
原子核nucleus
放射性核素radionuclide
同位素isotope
放射性radioactivity
放射性衰变radioactive decay
衰变常数decay constant
放射性半衰期radioactive half-life
电离辐射ionizing radiation
源source
辐射源radiation source
放射性活度activity
照射量exposure
比释动能kerma
吸收剂量absorbed dose
当量剂量equivalent dose
有效剂量effective dose。