第4章 辐射防护相关量与系数_177902236
清华大学辐射防护与保健物理期末公式总结
清华大学辐射防护与保健物理期末公式总结(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第一章 放射性及辐射场的量和单位01/21ln 2tN N e T λτλλ-===活度：A=λ∙N [Bq]or[Ci] N=m ∙N A /M连续衰变：N1→N2→N312121,021=()-t t N N e e λλλλλ--- 非平衡：λ1>λ2暂时平衡：λ1<λ2，A 2/A 1=λ2/(λ2-λ1)22111ln m t λλλλ=-长期平衡：λ1≪λ2，A 2 = A 1粒子注量 ϕ=dN/da （小球体截面积）=∆L/∆V粒子注量率 φ=d ϕ/dt=d 2N/(da∙dt) [m -2∙s -1]能量注量 Ψ=dE n /da [J ∙m -2]能量注量率 ψ=d Ψ/dt [J∙m -2∙s -1]0d E E dEdE ∞Φψ=Φ⋅ψ=⋅⎰0()()d E d E dE E dE dEdE∞∞ΦΦΦ=ψ=⋅⎰⎰第三章 辐射与物质的相互作用1. 线碰撞阻止本领：（）coldE dEdl dx= 质量碰撞阻止本领：11（）coldE dEdl dxρρ= 各类粒子的碰撞阻止本领分析：PPT-P9电子能量转变为轫致辐射的份额 β射线厚靶：f β=3.5×10-4ZE m(Z 吸收介质的原子序数，E m 为β粒子最大能量[MeV])电子束厚靶：f e =1.0×10-4ZE 总质量阻止本领：1()()()()col rad S dE S S S dl ρρρρρ==+ rad / col ≈ ZE/800射程（1）α~空气~E <4MeV: R=0.56E; α~空气~4<E <8MeV: R=1.24E-2.62; α~其他介质：R m =0.56A 1/3R(R m 介质射程[mg/cm 2]，R 空气射程cm) 介质厚度 T= R m /ρ（2）电子和β射线（铝）0.01~2.5MeV ：R=412E 1.265-0.0954lnE [mg/cm 2]>2.5MeV ：R=530E-106 [mg/cm 2] 比电离（单位径迹长度上产生的离子对数）：S p,i =(dE/dl)col /W [ip/cm]; S average =E/(WR) 传能线密度（能量的就地沉积）L ∆=(dE/dl)∆2. X 、γ射线的衰减（I/I 0=e -μt ）(1) 光电效应线衰减系数：=n ττσ [cm -1]光电效应截面：57/2(1)Z τσυ∝ [cm 2]原子密度：/A A n N M ρ= [cm -3] (2) 康普顿效应 PPT-P53 (3) 电子对效应 PPT-P62线衰减系数：μ=τ(光电)+σc (康普顿)+σcoh (相干散射)+κ(电子对) 线能量转移系数：212(1)(1)tr a a ac E mc cmh h h ττσκδτσκυυυ-=++=-++- 质能吸收系数：μen /ρ=μtr (1-g)/ρ (g 为次级电子轫致辐射损失的能量份额) 混合物/化合物：()i i iμρμρω=∑ (ωi 为元素i 的重量百分比)3. 中子与物质相互作用 (PPT-P83) 非弹性散射阈能：E tr =E r (M N +M n )/M N (E r 靶核第一激发能，M N 、M n 反冲核靶核质量)中子能量转移系数：,,()()L L J n L J n L J tr nN E E E εσμρρ⋅⋅=⋅∑∑第四章 辐射防护的相关量与系数剂量学的量=辐射场的量×相互作用系数 1. 基本量比释动能K 是不带电粒子在单位质量物质中向次级带电粒子转移的能量。
辐射防护导论知识点归纳
第一章电离辐射：就是由能通过初级过程或次级过程引起电离的带电粒子或不带电粒子组成的，或者由它们两者混合组成的辐射。
粒子注量：就是根据入射粒子数的多少描述辐射场特性的一个量；可以理解为进入单位截面积小球的粒子数；单位：m -2；粒子注量率：m -2.s -1 谱分布：微分分布（m -2.J -1），积分分布。
能量注量：J.m -2；能量注量率：J.m -2.s -1；E ψ=Φ∙。
相互作用系数：（21m kg -∙）**针对的是：不带电粒子（x,r 和中子）**质量减弱系数：/μρ，度量平均有多少粒子减少。
质量能量转移系数：/tr μρ，度量平均有多少能量转移为常带点粒子的动能——比释动能。
质量能量吸收系数：/en μρ，度量平均有多少能量被物质所吸收——吸收剂量。
(1)en tr g μμ=-——(1)D K g =-，g 表示能量转变为轫致辐射的份额。
轫致辐射：带电粒子通过原子核附近时，受到原子核或核外电子库仑电场的作用而急剧减速，一部分能量以电磁波形式辐射出来，这种辐射称为韧致辐射。
总质量组织本领：**针对带点粒子**通常用物质对带点粒子的阻止本领来描述带点粒子与物质相互作用的程度。
碰撞阻止本领：带电粒子在电离、激发过程中损失的能量称为带点粒子能量的碰撞损失。
线碰撞阻止本领：是指一定能量的带电粒子在制定物质中穿过单位长度路程时，由于电离、激发过程所损失的能量：(/)col col S dE dl =，单位1J m -∙，质量碰撞阻止本领：21J m kg -∙∙。
辐射阻止本领：带电粒子在轫致辐射过程中损失的能量称为带电粒子的辐射损失。
总质量阻止本领：包括三部分：弹性碰撞--热能；电离和激发；轫致辐射。
计量学中使用的量：吸收剂量D ：单位质量受照物质中所吸收的平均辐射能量，1J kg -∙=Gy ；11J kg s --∙∙=1Gy s -∙ 比释动能K ：不带电粒子转移给次级带电粒子的能量；1J kg -∙=Gy ；11J kg s --∙∙=1Gy s -∙(/)tr K μρ=ψ，/tr μρ是物质对入射带电粒子的质量能量转移系数。
辐射防护pdf
辐射防护辐射防护是一个重要的领域，涉及到许多不同的方面。
本文将详细介绍辐射防护的基本概念、辐射防护的原则、辐射防护的方法和措施、辐射防护的挑战和未来发展等。
一、辐射防护的基本概念辐射防护是指对辐射危害进行评估、预测和控制，以保护人员、环境和设备免受辐射伤害的一系列措施。
辐射防护的目标是确保辐射安全，防止辐射事故的发生，减轻辐射事故的影响，以及在必要时进行辐射事故的应急响应和恢复。
辐射防护的基本概念包括辐射剂量、辐射剂量率、辐射防护水平、辐射防护原则等。
辐射剂量是指辐射对人体的危害程度，通常用毫西弗（mSv）或毫格雷（mGy）来表示。
辐射剂量率是指单位时间内接受的辐射剂量，通常用西弗每小时（Sv/h）或格雷每小时（Gy/h）来表示。
辐射防护水平是指为了保护人体免受辐射伤害，规定的最大允许辐射剂量或剂量率。
辐射防护原则是指在辐射防护中应遵循的基本原则，包括剂量限制、时间防护、距离防护和屏蔽防护等。
二、辐射防护的原则辐射防护的原则是指在进行辐射防护时应遵循的基本规定。
辐射防护的原则包括：1.剂量限制：辐射防护的首要目标是限制辐射剂量。
应根据辐射类型、辐射能量、辐射剂量率、暴露时间和个人敏感性等因素，制定合理的剂量限制标准。
2.时间防护：辐射防护应尽量缩短暴露时间，降低辐射剂量率，减少辐射剂量。
3.距离防护：辐射防护应尽量增加与辐射源的距离，以降低辐射剂量率，减少辐射剂量。
4.屏蔽防护：辐射防护应采用适当的屏蔽措施，以减少辐射剂量。
屏蔽材料应根据辐射类型、辐射能量和辐射剂量率等因素进行选择。
5.安全防护：辐射防护应确保安全，防止辐射事故的发生。
应制定严格的操作规程，加强辐射防护设备的维护和管理，提高辐射防护人员的专业素质和应急响应能力。
三、辐射防护的方法和措施辐射防护的方法和措施包括：1.辐射监测：辐射防护的重要手段是辐射监测。
辐射监测包括环境辐射监测、个人辐射监测和设备辐射监测等。
通过辐射监测，可以了解辐射水平，评估辐射危害，制定辐射防护措施。
2015辐射防护与济量第四章
• 评价的作用
① 报告书是颁布许可文件的必要条件 ② 报告书是监督检查的依据 ③ 报告书是改善公共关系的重要手段
4.9.4 辐射环境管理的相关关系
• 审管部门与主管部门的关系 • 相关审管部门之间的关系 • 与公众的关系
第5章 实践与干预
4.8 环境评价
4.8.1 目的和分类
• 环境评价目的是决定是否符合辐射防护准则 （限值或约束值和参考水平以及最优化原 则），指导控制照射水平的决策，以帮助鉴 明采取减小照射的行动。
• 环境评价的分类与照射的情景、时间和目的 有关，举例不同照射情况下的评价，如表4-6 所示
4.8.2 环境评价过程
• 辐射环境管理的任务
对伴有辐射项目的环境影响报告文件审批 对伴有辐射项目的环境措施的检查及“三同时”竣 工验收 3. 对伴有辐射设施的运行状况进行监督 4. 负责辐射环境监测及监测网的管理 5. 参与核与辐射事故应急响应 6. 组织城市放射性废物库建设和管理 7. 负责审批低中放废物区域处理场 8. 负责审批核与辐射设施退役 9. 负责审批铀矿冶设施退役和环境整治 10. 负责放射性物质运输环境影响报告书审批 11. 负责辐射源和射线装置的安全管理 1. 2.
• 表面污染的监测。在开放型操作中，有时会发生 放射性物质的泄漏、逸出，引起人体、工作服、 台面、地面或设备等表面污染；监测方法可分为 直接监测法和间接监测法。
• 监测仪器。从测量方法上大体分为三种：瞬时剂 量测量仪器有电离室、GM计数管、闪烁剂量率仪 等；累计剂量的仪器常用热释光剂量剂；谱仪分 析仪器采用NaI(Tl)、HP(Ge)就地谱仪。
辐射防护与济量
杨亚新 东华理工大学核工程技术学院 2015年10月
《辐射防护》 讲义
《辐射防护》讲义一、辐射的基本概念辐射，这个看似神秘的词汇，其实在我们的日常生活中无处不在。
从太阳的光线到医疗设备的 X 射线，从核电站的运作到日常使用的微波炉，辐射以各种形式存在着。
辐射是指能量以电磁波或粒子的形式向外扩散。
它可以分为电离辐射和非电离辐射两大类。
电离辐射具有足够的能量，可以使原子或分子中的电子脱离轨道，从而改变物质的化学性质和生物学效应。
常见的电离辐射包括 X 射线、γ射线、α粒子和β粒子等。
非电离辐射的能量较低，不足以使物质产生电离，例如紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等。
二、辐射的来源1、天然辐射源自然界中存在着许多天然的辐射源，这是我们无法避免的。
例如，来自太阳和宇宙射线的辐射，以及地球上存在的放射性元素，如铀、钍和镭等，它们在岩石、土壤和水中都有一定的含量。
此外，我们呼吸的空气中也可能含有微量的放射性物质。
2、人工辐射源随着科技的发展，人工辐射源在我们的生活中越来越常见。
医疗领域中的 X 射线检查、CT 扫描、放射治疗等都会产生辐射。
核电站在正常运行和事故情况下也可能释放出放射性物质。
工业上使用的放射性同位素用于探伤、测厚等操作也会带来辐射风险。
三、辐射对人体的影响1、确定性效应当辐射剂量达到一定水平时，会导致确定性效应的发生。
这意味着会出现明确的、严重的健康损害，如皮肤烧伤、白内障、生育能力下降，甚至死亡。
这些效应的严重程度取决于辐射剂量的大小。
2、随机性效应即使辐射剂量较低，也可能引发随机性效应。
随机性效应的发生概率与辐射剂量成正比，但不存在剂量阈值。
常见的随机性效应包括癌症和遗传效应。
癌症可能在辐射暴露后的多年甚至几十年后才会显现出来，而遗传效应可能会影响到后代的健康。
四、辐射防护的原则1、正当化任何辐射照射的实践，只有在带来的利益大于其可能造成的危害时，才是正当的。
例如，在医疗诊断中，X 射线检查可以帮助医生诊断疾病，但必须权衡辐射风险与诊断价值。
2、最优化在进行辐射实践时，应采取措施将辐射剂量降低到合理可行尽量低的水平。
辐射防护4
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放射性活度A（activity）： 放射性核素的核转变率， （不是原子核数或发出的粒子数）
式中： A 放射性活度，SI单位：贝克勒尔（Bq）。 1 Bq＝1s－1 dN dt 时间内发生的核转变数。 历史上曾使用过的单位：居里（Ci） 1 Ci=3.71010Bq
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常用辐射剂量之间的关系图示 辐射源 体内 体外
发射
吸收剂量 D 器官
组织权重 因子WT
辐射权重 因子WR
有效剂量 E
当量剂量 HTR 器官
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概念理解
• 当量剂量 针对某个器官或组织，是平均值；
有效剂量 针对全身而言，取平均值。
• 辐射权重因子 描述了辐射类型、能量的不同对生
物效应的影响；
组织权重因子 则描述了不同器官、组织对全身
4. 待积当量剂量和待积有效剂量
待积有效剂量E：
E wT H T
对单次摄入放射性核素在时间T（年） 内权重因子和当量剂量乘积的求和 可以预计平均对某个体将要造成的随机 性健康效应诱发率的衡量指标
实用量
• • • • • 环境监测的实用量 周围当量剂量 定向剂量当量 个人检测的实用量 个人剂量当量
0.12 0.05 0.05 0.08 0.01 0.08 0.30 0.11) 0.0788mSv E XT (0.20 0.15 0.05 1.30 0.12 4.10 0.12 2.30 0.05 0.16 0.01 2.6 0.30 0.85)mSv 1.152mSv
（受照体的）吸收剂量
射线 辐射体 射线 射线
• 定义：单位质量的受照体所接 受（吸收）的辐射能量。 D=E/m. • 单位：(J/kg)=戈瑞(Gy）。 如: 1J/2kg=0.5Gy. • 剂量这个名词在医学上指的是 人食入药物的物质量，如 2mg/天/人。而这里则是受照 体所接受（吸收）的辐射能量。 • 物理意义：用于描述射线对受 照体的作用效果。
辐射量的类别 大学课程《辐射防护概论》 课件
一、吸收剂量 二、比释动能 三、照射量 四、吸收剂量、比释动能和照射量
的区别
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一、 吸收剂量
1． 授予能 2． 吸收剂量 3． 吸收剂量率
20
剂量：医学专用术语，指药物治疗时需要掌握的用药量。
“剂量正是作为将物理测量和辐射生物效应联系起来的
in ex Q
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，即
式中： 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。
粒子没有方向性，单位截面积粒子数不等于粒
子注量。
10
第一节 辐射场的量和单位
2. 粒子注量率（particle fluence rate）
K (tr / ) ΦE(tr / )
连续谱： K E (tr / )dE
比释动能因子： fK E tr / 用于计算K
31
查附表3
5. 比释动能与吸收剂量的关系
带电粒子平衡： 每有一个带电粒子从所考虑体积出来，就有 一个相同类型、相同能量的带电粒子从外面 进入，要求一一对应。
总能量平衡 谱分布平衡
fm－因子，J/C；
X－照射量，C/kg.
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辐射防护量和单位
0.251 0.910 1.071 1.221 1.737 1.913 1.879 1.766 1.670 1.431 1.312 1.210 1.209 1.180 1.149
0.42 1.00 1.52 1.78 1.71
0.010 0.616 0.886 1.115 1.803 2.026 1.990 1.852 1.731 1.459 1.325 1.210 1.208 1.170 1.140
（2）同上述同样的区域内，介质对次级带电 粒子的阻止本领对初级辐射的质能吸收系数恒 定不变。
需要注意的是，在下述情况下并不存在着带电粒 子平衡：
（1）辐射源附近。这里辐射场极不均匀，随着离源 距离的增加而急剧变化。
（2）两种物质相邻的界面附近。这里不但辐射场不 均匀，而且两种物质对初级辐射的质能吸收系数 及对次级带电粒子的阻止本领不同，且d《 Rmax。
射而离开体积元V ，则
D d dEtr (1 g) K(1 g)
dm dm
g—直接电离粒子的能量转化为轫致辐射的份额
E(MeV)
0.662 1.25 1.5 2.0 3.0 5.0 10.0
1-g
0.9984 0.9968 0.996 0.995 0.991 0.984 0.964
比释动能和吸收剂量随物质深度的变化
非随机量不服从统计分布，对于给定的条件， 原则上可以算出它的值。一般地说，它是时间和 空间的连续可微函数，其值可以用相应的随机量 的平均观测值进行估算。如：吸收剂量、粒子注 量等物理量是非随机量。
吸收剂量和吸收剂量率
吸收剂量是当电离辐射与物质相互作用时，用来
表示单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物
X dQ dQ—在质量为dm的一dm个体积元的空气中，当光子产
辐射安全防护培训教材
辐射安全防护培训教材第一章辐射安全概述辐射是指能够传播能量的过程，广泛存在于自然界和人类活动中。
辐射的安全性是一个重要的关注点，因为不正确的处理辐射可能对人类和环境造成危害。
本章将介绍辐射的基本概念，辐射对人体的危害以及辐射安全的重要性。
1.1 辐射的定义辐射是指从一点或一物体向周围空间传播的能量。
常见的辐射包括电磁辐射和粒子辐射。
电磁辐射包括可见光、紫外线、X射线和γ射线，而粒子辐射包括α粒子、β粒子和中子。
1.2 辐射对人体的危害辐射对人体造成的危害主要包括急性放射病和慢性放射病。
急性放射病是指大剂量辐射的短期作用，可能导致恶心、呕吐、疲劳、免疫系统损伤等症状。
而慢性放射病是指长期低剂量辐射的累积作用，可能导致癌症、生殖系统损伤等慢性疾病。
1.3 辐射安全的重要性正确的辐射安全措施可以最大限度地减少辐射对人类和环境的危害。
辐射安全的工作涉及放射工作者的培训、防护设备的使用以及工作场所和环境的监测等方面。
第二章辐射安全基础知识本章将介绍辐射的基本参数、计量单位以及辐射与人体的相互作用等基础知识，为后续的辐射安全培训奠定基础。
2.1 辐射的基本参数辐射的基本参数包括剂量、剂量率、等效剂量和有效剂量等。
剂量是指辐射能量沉积在单位质量物质中的量，常用单位为格雷(Gy)；剂量率是指单位时间内辐射能量沉积在单位质量物质中的量，常用单位为格雷/秒(Gy/s)。
2.2 辐射的计量单位辐射的计量单位根据不同类型的辐射而有所不同。
例如，X射线和γ射线的计量单位为希沃特(Sv)，而α粒子和β粒子的计量单位为贝克勒尔(Bq)。
2.3 辐射与人体的相互作用辐射与人体的相互作用主要包括吸收、散射和穿透。
不同类型的辐射与人体的相互作用方式不同，这对辐射防护措施的制定至关重要。
第三章辐射防护措施为了保护人类和环境免受辐射的危害，必须采取一系列的辐射防护措施。
本章将介绍辐射防护的原则和具体措施。
3.1 辐射防护的原则辐射防护的原则包括时限原则、距离原则和屏蔽原则。
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
4
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
12
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
2
辐射防护的主要内容
第4章 辐射防护相关量与系数_177902236
防护量
（3）集体有效剂量(collective effective dose)，SK： 受照群体每个成员的有效剂量的总和。
S E i Ni i
单位：人希
与群体相关的辐射量
42
防护量
（4） 待积当量剂量（ committed equivalent dose）H，T ( )
HT
t0 t0
AP geometry by using CMP
mathmatical phantom.
– Note: this is the energy range for X‐ray diagnostic radiology
• Bone surface (BS)：
– 30 keV‐150 keV，the BS dose was
总能量平衡 谱分布平衡
16
比释动能与吸收剂量的关系
带电粒子平衡的条件：
（1）离介质边界有一定距离，d Rmax； （2）均匀照射条件； （3）介质均匀条件：介质对次级带电粒子的阻止本
领，对初级辐射的质能吸收系数不变。
带电粒子平衡不成立：
（1）辐射源附近； （2）两种物质的界面； （3）高能辐射。
电子均被阻留在空气中时，形成的总电荷除以该体
积元空气质量。
单位：C / kg
式中：
dQ－在一个体积元的空气中，产生的一种符号的离 子总电荷的绝对值；
dm－体积元内空气的质量。
20
照射量与注量的关系
特点：
X en e W
只 适 用 于 X 、 γ 射 线 ， 10keV 到 3MeV 范
围； 只对空气； 测量时必须满足电子平衡； 不能作为剂量的单位，历史误会。
清华大学工程物理系
防护量
• 品质因数是“点”量，剂量当量像其他基本物理 量一样具有“点特性”。但是与辐射防护限值直 接相关的是一个器官或组织的剂量当量，而不是 某一点的值。
第一节基本防护量
第一节基本防护量
• 在外照射情况下， 和 实际上依赖于周围辐射场、 身体在辐射场中的尺寸和取向以及该器官或组织 在身体中的位置。然而，在大多数情况下，所涉 及的器官中的辐射的能谱是不知道的。所以在实 际防护中允许使用按辐射类型规定的对任何器官 都适用的 的近似值 。ICRP指定的对内外照射 都适用的 （1977）如下：
第三节用于外照射防护的实用量
• 一、用于环境监测的实用量 • 1、周围剂量当量(amblient Dose Equvalent) • 实际辐射场中某点处的周围剂量当量 是由相应的 齐向扩展场在ICRU球内逆向齐向场的半径上深度d 处产生的剂量当量。
• 任何对周围剂量当量的表述应当包括指明参考深 度，以表示所关心的是哪一个剂量当量。为简化 表述，d应当以mm为单位表示出来。
第三节用于外照射防护的实用量
• ICRU提出的实用量体系包括： • 用于环境和场所监测的周围剂量当量 和定向 剂量当量 ．用于个人监测的个人剂量当 量 。
• 在工作场所或环境监测中，所说的剂量当量值， 系指某一参考点而言。测量是在“无受体”的情 况下进行的，即所关心的位置是人可能居留的一 个位置，但实际上并没有人或模型在该位置上。
• 一、剂量当量（dose equivalent） • 辐射引起的效应取决于被吸收的能量。但是对于 辐射防护的目的而言，由于不同品质的辐射的相 同吸收剂量，可能产生严重程度不同或发生几率 不同的效应，需要引入一个与辐射的“质 （quality）”有关的因子对吸收剂量加权计及这 种不等性，以便在正常辐射防护中所遇到的剂量 水平下，较好地表示出辐射照射的生物学意义。 在国际放射防护委员会（ICRP）26号出版物 （1977）中，基本防护量是剂量当量及有效剂量 当量。
辐射防护概论课后题及其答案(参考)
思考题与习题（第一章p21）之欧侯瑞魂创作1． 为什么定义粒子注量时，要用一个小球体?答：粒子注量da dN /＝Φ暗示的是非单向平行辐射场的情况。
之所以采取小球体，是为了包管从各个方向入射的粒子有相同的截面积，从而包管达到“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：质量减弱系数ρμ/：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ρμ/tr ：不带电粒子在物质中穿过单位质量厚度后，因相互作用，其能量转移给带电粒子的份额。
质量能量吸收系数ρμ/en ：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。
联系：由p tr μμμ+＝知，质量能量转移系数ρμ/tr 是质量减弱系数ρμ/的一部分；由()()g tr en -1//ρμρμ＝知，某物质对不带电粒子的质量能量吸收系数ρμ/en ，是质量能量转移系数ρμ/tr 和()g -1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?答：区别： D 、K 和X 的区别联系：()()D E 1=K 1g g μφρ--tr ＝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射线照射下发生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？解：()()Gy D kg C l d dm dQ a 372.0011.085.33X 85.33011.01.003.014.34129.110411012626=⨯==•=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=X ---πρ＝ 答：该考察点处的照射量为()1011.0-•kg C ，该点处空气的吸收剂量为()Gy 372.0。
×10-3C ·kg -1，求该点处空气的吸收剂量。
解：()Gy D a 218.01045.685.33X 85.333=⨯⨯==- 答：该点处空气的吸收剂量为()Gy 218.0。
放射防护基础知识(下部分)
3、通过皮肤粘膜或伤口进入
第五章 外照射和内照射
二、内照射的特点 1.持续性照射 2.选择性照射 三、内照射防护 1、降低空气中放射性核素的浓度 2、降低表面污染水平 3、防止放射性核素进入人体 4、加速体内放射性核素的排出
第六章 X线诊断的防护
一、x线工作者、受检者与其他有关人员防护兼顾 在射线检查过程中，处在x射线辐射场内的有x射线工作者
2、个人防护
X射线工作者自身行动决定的防护，如使用个
人防护用品，延长操作距离，缩短照射时间等。
第七章 牙科X射线机的防护性能要求
（1）X射线管头组装体应具有足够铅当量的防护层。 （2）X射线管头窗口处应装有铝过滤板，以便固有过滤不小于 1.5mm铝当量。 （3）最高管电压为60kv（峰值）及其以下的x射线机，焦皮距 不得小于100mm；60k（微峰）值以上的x射线机焦皮距不得小 于200mm。 （4）连接曝光开关的电缆长度不得小于2m。
第六章 X线的诊断防 护
3 X线的诊断防护
第七章 牙科X射线机的
4
防护性能要求
牙科X射线机的防护性能要求
第四章放射防护概论
第一节 辐射源和照射方式
一、辐射源
可以通过发射电离辐射或释放放射性物质而引起辐射照射的一切物质或实体，称为 辐射源。
将一定量（总活度）和一定比活度的放射性同位素包容在特定的容器中，成为辐射 源。主要有两种形式:
谢谢！
谢谢
第五章 外照射和内照射
第一节、外照射
外照射即体外照射源对人体的照射。如放射治疗用的射线装置和密封型辐射源 对人体的照射均属外照射。在放射治疗，又根据辐射源与人体之间的照射距离 分为远距离照射和近距离照射。
1）、远距离照射 外远距离照射。
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H T
(t) dt
式中，t0 为摄入放射性物质的时刻； 为t时刻组织或器官T 的当量剂量率；τ为摄入物质之后的经过时间。
未对τ加以规定时，对成年人τ取50年；对儿童的摄入取
至70岁。
待积有效剂量（committed effective dose）E，( )
E T HT T 43
防护量
清华大学工程物理系
的量
量 用系数 的量
第I类 基本量 （ICRU 60）
辐射生物 效应评价
外照射剂量 监测与评价
防护量
第II类 防护剂量量 （ICRP 103）
实用量
第III类 运行实用量 （ICRU 51）
内照射监测： 氡子体照射
氡专用量
第IV类 （ICRP 65）
6
二、基本量
放射性的 量
第I类 电离辐射基本量
辐射 场的量
a
X
fm
X
Dm－吸收剂量，Gy； fm－因子，Gy/R； X－照射量，R.
Dm
en / m en / a
Wa e
X
33.85
en / m en / a
X
fm X
Dm－吸收剂量，Gy；
fm－因子，J/C； X－照射量，C/kg.
25
吸收剂量与照射量的关系
26
吸收剂量与照射量的关系
相互作 用系数
剂量学 的量
衰变常数 粒子注量
质量减弱系数
授予能
半衰期 粒子注量率 质量能量转移系数 吸收剂量
平均寿命 能量注量 质量能量吸收系数 吸收剂量率
活度 能量注量率 质量碰撞阻止本领
转移能
质量辐射阻止本领 比释动能
总质量阻止本领 比释动能率
照射量
照射量率
7
二、基本量
1. 放射性的量 2. 辐射场的量 3. 相互作用系数 4. 剂量学的量
44
扩展知识—防护量的计算
照射条件
45
扩展知识—防护量的计算
人体模型
46
扩展知识—防护量的计算
MIRD
MIRD‐5
ICRP
球
GSF
ADAM&EVA
ORNL
6个年龄段系 列模型
ORNL
孕妇模型
Duke
4D心脏 (ADCP, superquad ric‐based)
清华
中国参考人
ORNL
PIMAL (四 肢可运动)
第四章 辐射防护的相关量与系数
问题导读
1. 有哪些？ 2. 是什么？ 3. 怎么用？
2
本章内容
一、辐射防护相关量体系 二、基本量 三、防护量 四、实用量
3
一、辐射防护相关量体系
• ICRU：
International Commission on Radiation Units and Measuremen – 全称:国际辐射单位与测量委员会 – 它发布的报告偏重于电离辐射的测量与单位。
电子均被阻留在空气中时，形成的总电荷除以该体
积元空气质量。
单位：C / kg
式中：
dQ－在一个体积元的空气中，产生的一种符号的离 子总电荷的绝对值；
dm－体积元内空气的质量。
20
照射量与注量的关系
特点：
X en e W
只 适 用 于 X 、 γ 射 线 ， 10keV 到 3MeV 范
围； 只对空气； 测量时必须满足电子平衡； 不能作为剂量的单位，历史误会。
K dEtr dm
单位是J kg-1，专用单位是Gy
比释动能K是不带电粒子在单位质量物质中向次级带电 粒子转移的能量。
比释动能率 K（ kerma rate）
单位时间内比释动能的增量与时间之商，即： K dK
dt
10
比释动能与注量的关系
• 单能：
K
tr
E
• 连续谱：
K
E0 0
d(E dE
)
1959 1969 1982
1987
1995
1999
2002
2007
数学模型的发展
扩展知识—防护量的计算
VIP-Man
体素模型的发展
中国参考人-CRAM
扩展知识—防护量的计算
• RBM：
– 30 keV‐150 keV ，the RBM dose
was underestimated by 30% for
17
比释动能与吸收剂量的关系
比释动能与吸收剂量的关系： 条件：带电粒子平衡
其中：
g EZ EZ 800
一般在10-3~10-2之间
对低能带电粒子，韧致辐射可以忽略时，则
D＝K
18
比释动能与吸收剂量的关系
比释动能与吸收剂量在物质中的变化： 19
照射量
（4）照射量
定义：
X、γ射线，在空气中，单位体积元内产生的全部
基本辐射量 注量Ф，吸收剂量D，比释动能K
用和W拟R人、体W模T 进行计算
实用量 周围剂量当量H*(d) 定向剂量当量H′(d，
Ω) 个人剂量当量HP(d)
由相应的测量与 计算结果
进行相互比较
防护量
器官平均剂量DT 器官当量剂量HT 全身有效剂量E
监测仪表 刻度校准
换算系数
辐射防护 评价
31
防护量
吸收剂量D是电离辐射在质量为dm的物质平均
授予能和质量dm之商，即：
D d
dm
单位：J/ kg，Gy
吸收剂量是辐射防护中最基本的剂量学概念。 其实质是单位质量物质吸收的能量。
适用于任何类型的电离辐射、任何被辐射照 射的物质，适用于内、外照射。
15
比释动能与吸收剂量的关系
带电粒子平衡： 每 有 一 个 带 电 粒 子 从所考虑体积出 来，就有一个相同类型、相同能量的 带电粒子从外面进入，要求一一对应。
引起相同效应，RBE=参考辐射的剂量 / 所考虑辐射的剂量
参考辐射
一般选择低LET辐射作为参考，大多数实验研究中采用 60Co或者137Cs γ射线，或大于200 kV的高能X射线。
34
辐射权重因 子，
防护量
R
35
辐射权重因 子，
防护量
R
36
防护量
组织权重因子（tissue weighting factor），wT： 对组织或器官T的当量剂量加权的因子称为组织权 重因子WT，它反映了在全身受到均匀照射下，各 组织或器官对总危害的相对贡献，换言之，它反 映了不同组织或器官对发生辐射随机性效应当量剂量（ equivalent dose ）
HT R DT ,R R
式中，DT,R是辐射R在器官或组织T内产生的平均吸收剂
量； 为辐射R的辐射权重因子，无量纲。SI：J kg-1， 特定名称：希沃特（Sv） 对于特定器官，无论何种辐射照射，只要当量剂量相同， 该器官受随机效应的影响程度大致相仿。
AP geometry by using CMP
mathmatical phantom.
– Note: this is the energy range for X‐ray diagnostic radiology
• Bone surface (BS)：
– 30 keV‐150 keV，the BS dose was
27
比释动能、吸收剂量和照射量的比较
28
比释动能、吸收剂量和照射量的比较
D en / tr / 1 g
能量小于3MeV且电子平衡时
D en / tr / K
X
en
/
e
W
29
三.防护量
30
辐射防护量之间的相互关系
用Q(L)和模型进 行计算,并由测量
及 计算确认
33
防护量
辐射权重因子（radiation weighting factor），wR：
用以考虑不同类型的辐射对健康的相对危害效应。其数值 是根据生物学资料，由ICRP选定的，代表这种辐射在小剂 量 时 诱 发 随 机 效 应 的 相 对 生 物 效 应 (relative biological effectiveness, RBE)的数值。
活度A的比值，其中 为K活 度A的点源在距离为l处的真空 中能量大于δ的光子的空气比释动能率，即
K
A l2
l 2K A
用途： （1）已知某核素点源活度的情况下，可以求得距离l处某点的空气比 释动能率 （2）用仪器测量得到某核素点源的情况下距离l处某点的空气比释动 能率，则可以求出该点源的活度
12
空气比释动能率
（略）
8
4.（辐射）剂量学的量
剂量：医学专用术语，指药物治疗时需要掌握的 用药量。作为将物理测量和辐射生物效应联系起
来的一个物理量而被引入的。
间接电离 粒子的能 量沉积过 程：
间接 带电粒子
带电粒子
带电粒子 （比释动能）
物质 （吸收剂量）
描述能量转移的量
（1） 比释动能 K（kerma）
比释动能K定义为dEtr和dm之商，其中dEtr是非带电粒子 在质量为dm的物质中，在相互作用过程中释出的所有带 电粒子初始动能的总和。
• ICRP：
International Commission on Radiological Protection – 全称:国际放射防护委员会 – 其出版物偏重于电离辐射效应的评价和管理。
4
辐射防护知识体系
5
辐射防护相关量的框架
放射性 核素
介质 辐射场
能量转移 吸收过程
放射性 辐射场的 相互作 剂量学
清华大学工程物理系
13
描述能量吸收的量
（1）沉积能（energy deposit）i Q 针对单个反应