第三讲：辐射剂量学基础
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《辐射剂量学基础》PPT课件
第3章 辐射剂量学基础
吉林大学 公共卫生学院 辐射防护教研室
陈大伟
本章主要内容
• 剂量学的基本概念 • 电离辐射场描述 • 相互作用系数 • 基本剂量学量 • 放射防护量 • 检测实用量
3.1 电离辐射和电离辐射场
• ３.１.１电离辐射的基本概念：
•
一、电离辐射和非电离辐射
•
二、辐射效应和辐射剂量
精选课件ppt
18
二、 粒子注量（率）和能量注量（率）
• 粒子注量：T时间内，进入以 r 点为球心的单位截面积小 球的粒子数，m-2
• 粒子注量率： (t,r)d (T,r)/dt
• 能量注量：T时间内，进入以 r 点为球心的单位截面积小 球的辐射能，J ∙m-2
• 能量注量率： (t,r)d (T,r)/dt
一．电离辐射和非电离辐射
激发过程
辐射
电离辐射
带电粒子（α、β、电子和质子等）
不带电粒子（X、γ和中子等）
非电离辐射
日常所见的微波、无线电波、紫外线和可见光
电离辐射和非电离辐射统称电磁辐射
电离辐射
• （1）电离（ionization）：指从一个原子、分子或其它束缚 态中释放一 个或多个电子的过程。
粒子注量说明
•1.截面da必须垂直每个 入射方向，定义中采用 小球体，使得来自各个 入射方向的粒子都满足 这个要求。
• 2.粒子注量的单位：m-2
粒子注量 是dN除以da所得的商(dN/da)
= dN/da
其中 dN是入射到截面为da的球体内的粒子数。这里所谓的“入射
到”或称进入，强调只穿过一次，精并选只课件考p虑pt 进入，不考虑流出。
R ,E(t,r)d R (t,r)/dE
吉林大学 公共卫生学院 辐射防护教研室
陈大伟
本章主要内容
• 剂量学的基本概念 • 电离辐射场描述 • 相互作用系数 • 基本剂量学量 • 放射防护量 • 检测实用量
3.1 电离辐射和电离辐射场
• ３.１.１电离辐射的基本概念：
•
一、电离辐射和非电离辐射
•
二、辐射效应和辐射剂量
精选课件ppt
18
二、 粒子注量（率）和能量注量（率）
• 粒子注量：T时间内，进入以 r 点为球心的单位截面积小 球的粒子数，m-2
• 粒子注量率： (t,r)d (T,r)/dt
• 能量注量：T时间内，进入以 r 点为球心的单位截面积小 球的辐射能，J ∙m-2
• 能量注量率： (t,r)d (T,r)/dt
一．电离辐射和非电离辐射
激发过程
辐射
电离辐射
带电粒子（α、β、电子和质子等）
不带电粒子（X、γ和中子等）
非电离辐射
日常所见的微波、无线电波、紫外线和可见光
电离辐射和非电离辐射统称电磁辐射
电离辐射
• （1）电离（ionization）：指从一个原子、分子或其它束缚 态中释放一 个或多个电子的过程。
粒子注量说明
•1.截面da必须垂直每个 入射方向，定义中采用 小球体，使得来自各个 入射方向的粒子都满足 这个要求。
• 2.粒子注量的单位：m-2
粒子注量 是dN除以da所得的商(dN/da)
= dN/da
其中 dN是入射到截面为da的球体内的粒子数。这里所谓的“入射
到”或称进入，强调只穿过一次，精并选只课件考p虑pt 进入，不考虑流出。
R ,E(t,r)d R (t,r)/dE
辐射剂量学基础课件
辐射剂量学在核医学成像中起到关键作用，确保 图像质量和患者安全。
辐射防护与安全
辐射防护与安全是为了保护工作人员 和公众免受辐射危害而采取的措施。
辐射剂量学在辐射防护与安全中起到 关键作用，提供测量、评估和控制辐 射剂量的方法，确保工作人员和公众 的安全。
辐射防护与安全需要遵循国家和国际 标准，确保辐射源的安全管理和使用 。
在核设施周围区域以及放射性废物处理和 处置场所，辐射剂量学用于监测环境辐射 水平和评估其对生态系统的潜在影响。
02
辐射剂量学基础知识
辐射类型
电磁辐射
01
包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线和X射线等。
电离辐射
பைடு நூலகம்
02
包括质子、中子、电子、离子和光子等。
非电离辐射
03
包括无线电波、微波和可见光等。
放射诊断是通过放射线检查身体内部结构和病变 的方法。
2
放射诊断中使用的辐射剂量通常较低，但也需要 精确控制，以避免对正常组织造成损伤。
3
辐射剂量学在放射诊断中起到关键作用，确保图 像质量和患者安全。
核医学成像
核医学成像利用放射性核素标记的示踪剂在体内 分布的差异，进行疾病诊断和功能研究。
核医学成像中使用的辐射剂量较低，但需要精确 控制，以避免对周围正常组织造成损伤。
辐射单位
伦琴（R）
表示X射线和γ射线的辐射剂量，是国际单位制中的基本单位。
拉德（rad）
表示电离辐射剂量，是常用的单位。
希沃特（Sv）
表示全身剂量当量，是国际单位制中的基本单位。
人体对辐射的响应
急性辐射病
当人体受到大剂量辐射时，会出现恶心、呕吐、腹泻 等症状，严重时会导致死亡。
辐射防护与安全
辐射防护与安全是为了保护工作人员 和公众免受辐射危害而采取的措施。
辐射剂量学在辐射防护与安全中起到 关键作用，提供测量、评估和控制辐 射剂量的方法，确保工作人员和公众 的安全。
辐射防护与安全需要遵循国家和国际 标准，确保辐射源的安全管理和使用 。
在核设施周围区域以及放射性废物处理和 处置场所，辐射剂量学用于监测环境辐射 水平和评估其对生态系统的潜在影响。
02
辐射剂量学基础知识
辐射类型
电磁辐射
01
包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线和X射线等。
电离辐射
பைடு நூலகம்
02
包括质子、中子、电子、离子和光子等。
非电离辐射
03
包括无线电波、微波和可见光等。
放射诊断是通过放射线检查身体内部结构和病变 的方法。
2
放射诊断中使用的辐射剂量通常较低，但也需要 精确控制，以避免对正常组织造成损伤。
3
辐射剂量学在放射诊断中起到关键作用，确保图 像质量和患者安全。
核医学成像
核医学成像利用放射性核素标记的示踪剂在体内 分布的差异，进行疾病诊断和功能研究。
核医学成像中使用的辐射剂量较低，但需要精确 控制，以避免对周围正常组织造成损伤。
辐射单位
伦琴（R）
表示X射线和γ射线的辐射剂量，是国际单位制中的基本单位。
拉德（rad）
表示电离辐射剂量，是常用的单位。
希沃特（Sv）
表示全身剂量当量，是国际单位制中的基本单位。
人体对辐射的响应
急性辐射病
当人体受到大剂量辐射时，会出现恶心、呕吐、腹泻 等症状，严重时会导致死亡。
第03章 人体辐射计量学PPT课件
6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
放射物理与防护学
第三章 人体辐射计量学
3.细胞水平(微剂量学):在这个水平一般考虑能量沉积范围 相当于细胞核大小。当核素分布是非均匀的,微剂量学方法最 适用于α粒子和Auger电子发射核素,但微剂量学方法所得到的 结果很难直接应用于临床治疗。
4.DNA(纳米)水平:这个水平主要考虑α粒子和Auger电子 对DNA的损伤。DNA水平的微剂量学研究，促进了径迹结构 方法和Monte Carlo计算理论的发展。有人已报道了在1～ 100nm直径的靶体积内能量沉积绝对频率分布的Monte Carlo计 算结果并与RBE(相对生物效应)联系起来。这方面的研究已逐 渐从简单的圆柱或球形模型向实际的DNA体积过渡。
根据能量沉积的范围,放射剂量学大概可划分为4个水平：
1.器官(宏观)水平:在这个水平(线性几何尺寸大于1cm)剂 量计算的基本方法是基于1968年医学内辐射剂量(MIRD)委员 会推荐的方法和其后发表的一系列补充报告。
2.半微观(毫米)水平:这个水平主要是使用β粒子和α粒子 发射体去治疗非常小的肿瘤。
小球，进入该小球的粒子数dN与垂直于每个粒子 φ d N
入射方向的截面积dS之比，称之为粒子注量。
dS
单位时间内粒子注量的变化，称为粒子注量率。
能量注量 ψ ：在辐射场中进入截面积dS的球 ψ d E 体内的所有粒子的总能量dE（总动能，不包括静
d S 止能量）与截面积dS之比，称之为能量注量。
单位时间内能量注量的变化，称为能量注量率。
二、吸收剂量D
由于照射量不能适用于光子以外的其他粒子的射线，而且不
能描述人体真实组织受到辐射剂量的大小，因此引入吸收剂量。
1.吸收剂量D的概念
放射治疗辐射剂量学
监测与调整
在治疗过程中，通过定期的影像学 检查和剂量监测，及时调整照射参 数，确保治疗的有效性和安全性。
放射治疗辐射剂量学在正常组织保护中的应用
1 2 3
保护关键器官
通过精确计算正常组织的耐受剂量，合理安排照 射野和剂量分布，以最大程度地减少对关键器官 的损伤。
降低并发症风险
通过优化放射治疗技术，降低正常组织的损伤程 度，从而减少并发症的发生风险，提高患者的生 活质量。
新型放射源和能量
研发新型放射源和能量，以实现对肿瘤的更有效 治疗和对正常组织的更好保护。
未来展望与研究方向
01
剂量学基础研究
深入研究剂量学的基本原理和技 术，为未来的技术发展奠定基础
。
03
个性化治疗研究
开展个性化放射治疗的研究，根 据患者的具体情况制定最合适的
治疗方案。
02
多学科交叉研究
加强放射治疗学、医学影像学、 生物学等学科的交叉研究，以推
放射治疗技术与方法
常规放疗
根据肿瘤大小和位置，给予固定 剂量的照射，主要用于早期肿瘤 的治疗。
立体定向放疗
利用先进的定位和照射技术，对 肿瘤进行高剂量、短疗程的治疗， 具有定位精确、剂量集中、损伤 小的优点。
调强放疗
通过调整照射野内各点的剂量强 度，使肿瘤得到均匀照射，同时 减少周围正常组织的损伤。
重要性及应用领域
重要性
精确的辐射剂量是保证放疗效果的关键，过少剂量可能无法控制肿瘤，过多剂 量则可能损伤正常组织。
应用领域
广泛应用于临床肿瘤放射治疗、放射生物学研究、放疗设备研发及质量保证等 领域。
02
放射治疗辐射剂量学基础
电离辐射与物质相互作用
01
在治疗过程中，通过定期的影像学 检查和剂量监测，及时调整照射参 数，确保治疗的有效性和安全性。
放射治疗辐射剂量学在正常组织保护中的应用
1 2 3
保护关键器官
通过精确计算正常组织的耐受剂量，合理安排照 射野和剂量分布，以最大程度地减少对关键器官 的损伤。
降低并发症风险
通过优化放射治疗技术，降低正常组织的损伤程 度，从而减少并发症的发生风险，提高患者的生 活质量。
新型放射源和能量
研发新型放射源和能量，以实现对肿瘤的更有效 治疗和对正常组织的更好保护。
未来展望与研究方向
01
剂量学基础研究
深入研究剂量学的基本原理和技 术，为未来的技术发展奠定基础
。
03
个性化治疗研究
开展个性化放射治疗的研究，根 据患者的具体情况制定最合适的
治疗方案。
02
多学科交叉研究
加强放射治疗学、医学影像学、 生物学等学科的交叉研究，以推
放射治疗技术与方法
常规放疗
根据肿瘤大小和位置，给予固定 剂量的照射，主要用于早期肿瘤 的治疗。
立体定向放疗
利用先进的定位和照射技术，对 肿瘤进行高剂量、短疗程的治疗， 具有定位精确、剂量集中、损伤 小的优点。
调强放疗
通过调整照射野内各点的剂量强 度，使肿瘤得到均匀照射，同时 减少周围正常组织的损伤。
重要性及应用领域
重要性
精确的辐射剂量是保证放疗效果的关键，过少剂量可能无法控制肿瘤，过多剂 量则可能损伤正常组织。
应用领域
广泛应用于临床肿瘤放射治疗、放射生物学研究、放疗设备研发及质量保证等 领域。
02
放射治疗辐射剂量学基础
电离辐射与物质相互作用
01
第三节 辐射剂量学中使用的量
6.比释动能与吸收剂量在物质中的变化
kerma Absorbed dose
Build up region
Electronic equilibrium
depth
N Absorbegion there is not strict electronic equilibrium
3.比释动能率
dK K dt
单位：J.Kg-1.s-1=Gy.s-1
4.比释动能与能量注量的关系 （1）单能不带电粒子
K (
utr
) utr )dE
（2）有谱分布的的不带电粒子
K E (
（3）若能量注量Ψ 相等，则
( )1 K1 K 2 ( utr ) 2
utr
5.比释动能与吸收剂量的关系 在满足电子平衡的条件下，轫致辐射可以忽略
K
d tr d D dm dm
在满足电子平衡的条件下，轫致辐射不可以忽略
d d tr D (1 g ) K (1 g ) dm dm
高能电子在高原子序数内，g大；在低原子序数内，g小，可以忽略， D=K 中子：E<30MeV时，D=K
旧单位名称为拉德（rad），1 rad 指 1g 受照物质吸收的平 均辐射能量为100尔格（erg），1 erg＝10-7 J，拉德与戈瑞的 换算关系为： 1Gy＝100 rad 1rad＝10-2Gy
3. 吸收剂量率
吸收剂量 D 是单位时间内的吸收剂量。
dD D dt
单位：J.Kg-1.s-1=Gy.s-1
2.照射量率（exposure rate)： 单位时间(dt)内的照射量(dX)。
d dt
单位：Ckg-1s-1; Rs-1; mRh-1
人体辐射计量学基础教学课件PPT
为什么吸收剂量相同但产生的生物效应不同？
吸收剂量反映单位靶物质（动物）吸收 辐射能量的多少，不能够反映所产生生 物效应的差别， 不同电离辐射虽然它们的吸收剂量（辐 射能量）相同，但对生物组织的破坏作 用存在着明显的差异 评价指标考虑生物效应必须对吸收剂量 加以适当的修正。
电离辐射计量单位
移动电话等使用比吸收率评价指标
核磁共振
（nuclear magnetic resonance，NMR）
医学诊断上也称为磁共振成像（magnetic resonance imaging MRI ，它是随着计算机 ， ） 技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅 速形成的一种生物磁学核自旋成像技术 人体放置在磁场中时，利用磁场与射频脉冲使 人体组织内氢原子核发生运动产生射频信号经 计算机处理而成像 MRI系统对人体造成伤害的可能因素包括静磁 场、时间梯度场、射频场等。
—102 —103 —104 —105 —106 —107 —108 —109 —1010 —1011 —1012 —1013 —1014 —1015 —1016 —1017 —1018 —1019 —1020 —1021 —1022 电磁波辐射谱图
—10-31 —10-30 —10-29 —10-28 —10-27 —10-26 —10-25 —10-24 —10-23 —10-22 —10-21 —10-20 —10-19 —10-18 —10-17 —10-16 —10-15 —10-14 —10-13 —10-12 —10-11
电磁辐射场所分为远区场（感应场）和近区场 （辐射场） 观察点在三个波长之外的区域称为远场区，远 场区电磁波能流密度与电场强度和磁场强度有 如下关系： E = 377H S= E H = E2/37 电场强度E: 伏（特）/米（V/m） 磁场强度H:安（培）/米(A/m) 电磁波能流密度S:（W/m2）
辐射剂量学
胃
膀ห้องสมุดไป่ตู้ 乳腺
0.12
0.05 0.05
骨表面
其余器官
0.01
0.05
天然辐射
天然辐射源对人的照射是持续的和不可避免 的，也是人类接受辐射照射的主要来源； 天然辐射源包括： （1）宇宙射线（初级射线与次级射线引起的 外照射）； （2）天然放射性核素（内照射与外照射）；
天然辐射
来自天然辐射源 ——宇宙射线引起的照射
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。
医疗照射包括：X射线诊断（含CT）、放射性药物诊断、远 近距离体外照射治疗、放射性药物治疗、介入治疗等；
我国全国平均医疗照射的年均剂量约为0.09mSv，其中X射线 0.07mSv，核医学检查与治疗0.02mSv。
人体接受电离辐射的年均剂量
我国公众 辐射源 年平均 (mSv) 0.34 0.54 0.725 0.230 0.42 0.09 0.006 0.002 <0.0002 ~2.4 份额 (%) 14.1 23.4 30.2 9.6 17.5 3.8 0.2 0.1 -100
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%。
辐射剂量基本概念
组织 或 器官 食道 膀胱 肝 乳腺 甲状腺 其余
?w T
组织权重 因子 w T 0.04 0.04 0.04 0.12 0.04 0.12 1.00
有效剂量 E 受照人体中以组织权重因子修正后的
器官当量剂量的总和。
? ? ? E ? wT ?HT ? wT ?( wR ?DT,R)
T
T
R
评价内照射危害的待积量 Committed Quantity
辐射俘获 (重核 )
1 k - 10 k 弹性散射
10 k – 10 M 弹性散射
E n > 0.1 M 非弹性散射
10 M 以上
去弹性散射
散裂过程
人体组织中：
快中子 、中能中子
主要与
H 、C 、N 、O 原子核发生
弹性散射
人体 H 核最多(～70 %)，σ 弹 性 ， H 最大， 转移的能量 最多 入射快中子能量 85 % ～ 95 % 是交给反冲质子 ( H 核 )的
散射： 非弹性散射（ n；γ, n'），中子损
失部分能量，使原子核变成激发态，退 激时放出 γ 光子。
散射： 去弹性散射（ n；多个 n'），中子
与原子核作用后产生多个中子，核内质 子数照旧。
唯有高能中子才能有此过程。
吸收： 俘获过程，（ n；γ）或（n；p）
原子核吸收中子，以发射 γ光子或带电 粒子的形式释出多余能量。 如：1H （n；γ） 2H，辐射俘获
慢中子 、热中子
主要发生
: 1 H ( n ;γ ) 2 H 和 1 4 N ( n ; p ) C 1 4
高能中子 能引发 去弹性散射
和 散裂过程 ，如
1 4 N ( n ;2 n ) 1 3 N 、 C ( n ; n' 、α ) 7 Be 、 1 4 N ( n ; 2 α ) 7 Li 等
辐射剂量学基础
通过理论计算
Gy
Sv
图1 辐射剂量学常用量及其关系
Sv
物理量是有严格定义的最基本的量，而且可以从定义 出发对其进行测量。 防护实用量是从辐射防护监测的实际出发定义的量， 这些量均是在一些特定的环境或辐射场中定义的，这
些量仅用在辐射防护监测方面，不能用于其他目的。
防护量评价是辐射防护评价的目标量，这些量主要通 过物理量或实用量用计算或估算求得，它们本身是不 可测的量。 医学临床和生物学研究中常用到的量大多也是用模拟 测量或计算而得出的。
TLD方法(用现场中砖、瓦、手表等样品)。 模拟估算方法主要有 实验模拟，和
理论模拟。
数字算法，和 MC算法。
场所监测数据
受照模式信息
场所和人员样品
经验估算方法
实验和理论模拟
直接测量方法
实验模拟
理论模拟
生物
EPR
TLD
剂 量 估 算 方 法 选 择
剂 量 估 算
图
常用人员受照剂量估算方法
2.2.3 用于外辐射的实用量
用于外辐射的实用量主要指周围剂量当量， 定向剂量当量，人员剂量当量等，它们主要用于 辐射防护的测量。为介绍这几个量的方便，首先 介绍以下术语。
2.2.3.1 几个常用术语
a. 强贯穿辐射和弱贯穿辐射
依赖与皮肤剂量与有效剂量之比。当宽束正常 入射时，皮肤接受的剂量比有效剂量高十倍以上时， 称之为弱贯穿辐射，否则为强贯穿辐射。能量低于 2MeV的a和β粒子，能量小于12keV的Χ和γ光子是 弱贯穿辐射。中子均属强贯穿辐射。
内照射个人监测方法主要有： 空气个人监测方法
生物样品个人监测方法 体外个人监测方法。
空气个人监测方法通常是采用个人空气采样器
第三讲辐射剂量学基础
• 直接电离辐射
• 又叫直接电离粒子，是指能引起物质电离的带电粒子，
如β射线、质子和α粒子等(也就是带电电离粒子)
第三讲辐射剂量学基础
• 间接电离辐射
• 又叫间接电离粒子，是能够释放出直接电离粒子的
非带电粒子，如光子、中子等等。 • 无论在空间，还是在介质内部，凡电离辐射在其中通过、
传播以至经由相互作用发生能量传递的整个空间范围，称
D a(en D m (en
) )m a D mD a( (e en n
)m )a
3.3 85(( een n))m aXfmX
第三讲辐射剂量学基础
•同理当照射量 率 X 的单位为C/kg·s时，处于空气中同
一点处组织中的吸收剂量率
Dm fmX
各种物质的fm值可由培训教材表3.2得到 ，fm是 由照射量(C/kg)(率)换算到吸收剂量(Gy)(率)的一 个换算因子，其单位是J/C。
中华人民共和国环境保护部
第三讲辐射剂量学基础
第三讲 辐射剂量学基础
第三讲辐射剂量学基础
主要内容
• 一、电离辐射 • 二、辐射量和单位 • 三、辐射的生物学效应 • 四、辐射剂量监测原理与方法
第三讲辐射剂量学基础
一、电离辐射
第三讲辐射剂量学基础
• 辐射
• 是指某种物质或设备发出的粒子。
• 如X射线、 γ射线、中子、质子、电子、α射 线、β射线。
K dK dt
比释动能率的法定单位是戈/秒、戈/ 小时等。它的非法定单位与吸收剂量 率单位相同。
第三讲辐射剂量学基础
•照射量
•定义：X或γ射线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（电子或正 离子）的总电荷量dQ。
• 又叫直接电离粒子，是指能引起物质电离的带电粒子，
如β射线、质子和α粒子等(也就是带电电离粒子)
第三讲辐射剂量学基础
• 间接电离辐射
• 又叫间接电离粒子，是能够释放出直接电离粒子的
非带电粒子，如光子、中子等等。 • 无论在空间，还是在介质内部，凡电离辐射在其中通过、
传播以至经由相互作用发生能量传递的整个空间范围，称
D a(en D m (en
) )m a D mD a( (e en n
)m )a
3.3 85(( een n))m aXfmX
第三讲辐射剂量学基础
•同理当照射量 率 X 的单位为C/kg·s时，处于空气中同
一点处组织中的吸收剂量率
Dm fmX
各种物质的fm值可由培训教材表3.2得到 ，fm是 由照射量(C/kg)(率)换算到吸收剂量(Gy)(率)的一 个换算因子，其单位是J/C。
中华人民共和国环境保护部
第三讲辐射剂量学基础
第三讲 辐射剂量学基础
第三讲辐射剂量学基础
主要内容
• 一、电离辐射 • 二、辐射量和单位 • 三、辐射的生物学效应 • 四、辐射剂量监测原理与方法
第三讲辐射剂量学基础
一、电离辐射
第三讲辐射剂量学基础
• 辐射
• 是指某种物质或设备发出的粒子。
• 如X射线、 γ射线、中子、质子、电子、α射 线、β射线。
K dK dt
比释动能率的法定单位是戈/秒、戈/ 小时等。它的非法定单位与吸收剂量 率单位相同。
第三讲辐射剂量学基础
•照射量
•定义：X或γ射线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（电子或正 离子）的总电荷量dQ。
基础辐射剂量学
3.0 2.001 -2.4020 1.4040
3.5 1.665 -1.6470 0.9841
4.0 1.468 -1.2000 0.7340
5.0 1.279 -0.7500 0.4741
6.0 1.177 -0.5081 0.3342
8.0 1.089 -0.2890 0.2020
10.0 1.052 -0.1896 0.1398
能
D = dε / dm
单位是J·kg-1，专用单位是Gy,cGy.
电离辐射给予某一体积中物质的授予能表示为
∑ ε = Renter − Rexit + Q
照射量
照射量是X(γ)辐射在质量为dm的空气中释放的全部 次级电子完全被空气阻止时，在空气中形成的同一
种符号的离子总电荷的绝对值dQ 与dm 的比值,
电离室的能量响应
电离室的能量响应是指电离室的灵敏度随电离辐 射能量的变化情况，等于室壁材料和空气的质能 吸收系数之比。
电离室的复合效应
电离室工作在饱和区，但也存在正负粒子的复合 效应，并且复合效应随辐射类型和辐射强度变化 ，复合效应对收集效率的效率可以用复合修正因
子Ps描述。
用双电压法确定Ps，即对相同的辐射场，电离室分
8.0 0.9502 -0.03732 0.05905
10.0 0.9516 -0.01041 0.05909
脉冲扫描辐射二次项拟合系数
PS = a0 + a1(Q1 / Q2 ) + a2 (Q1 / Q2 )2
电压比
ao
a1
a2
2.0 4.711 -8.2420 4.5330
2.5 2.719 -3.9770 2.2610
辐射剂量学
身 均匀或不均匀受照的剂量的加权平均值。
辐射防护学量
当量剂量是不同射线类型对组织或器官形 成辐射危害的度量，但是两种不同组织或器官 即使吸收的当量剂量相同，其产生的生物学效 应也有可能完全不同。 因为不同组织或器官对辐射的敏感程度是 不同的。 因此在辐射防护领域中我们必考虑使用(引 入)一个能够反映辐射对生物体损害的辐射量来 描述辐射所产生的“损害效应”的大小。
辐射防护学量
四、有效剂量E
E=∑ WT·HT
E为有效剂量，单位为希沃特（Sv）； HT为器官或组织的当量剂量， WT为组织权重因子，见下表 。
组织或器官 性腺 红骨髓 结肠 肺 胃 膀胱 乳腺 肝 食道 甲状腺 皮肤 骨表面 其余组织或器官
组织权重因子WT 0.20 0.12 0.12 0.12 0.12 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.01 0.01 0.05
当量剂量和剂量当量区别
区别之一 剂量当量是以组织或器官中一个点的吸 收剂量乘以该点处的辐射品质因数Q， 而当量剂量是以器官或组织的平均吸收 剂量乘以辐射计权因子WR，而WR是以入 射到身体的辐射种类和能量（对外照射）或 从辐射源放射的粒子的种类和能量？（内照 射）来选取的。
辐射防护学量
区别之二： 计算剂量当量的辐射品质因素Q是按照辐射的传能线密度（LET）而定； 计算当量剂量的辐射权重因子WR则是依据辐射在低剂量率时诱发随机效 应的相对生物效应（RBE）值选取的。 当然在大多数情况下，两者数值相差无几的 。
辐射防护学量
二、 剂量当量（H ）
在组织中所关心的某一点的剂量当 量H是吸收剂量D，品质因数Q及其它修 正因数N的乘积。 即： H＝D·Q·H
辐射防护学量
三、当量剂量（HTR）
辐射剂量学基本知识以及热释光检测技术
辐射剂量学基本知识以及热释光检测技术辐射剂量学是用理论或实践的方法研究电离辐射与物质相互作用过程中能量传递的规律，并用来预言、估计和控制有关的辐射效应的学科。
辐射剂量学的研究和应用，早期仅限于医疗方面，今天，它已成为一个专门的技术领域，广泛应用于辐射防护、医疗、生产和科研等各个方面。
辐射剂量学研究的主要内容包括：电离辐射能量在物质中的转移、吸收规律；受照物质内的剂量分布及其与辐射场的关系；辐射剂量与有关的辐射效应的响应关系以及剂量的测量、屏蔽计算方法等。
从而为研究辐射效应的作用机理、实施辐射防护的剂量监测和评价、进行放射治疗与辐射损伤的医学诊断和治疗提供可靠的科学依据。
常用辐射剂量估算及测量方法中主要分为两大类，一类是直接测量，另一类是采用回顾模拟(或估算)方法进行事故剂量重建。
在直接测量方法中，用的较多的是热释光测读仪器(TLD)，它主要有两部分，测读器和TLD剂量元件。
TLD剂量元件的基本材料是LiF(Mg,Cu,P)等热释光材料。
这类材料能将辐射沉积在它上面的能量较长时期稳定的储存起来，当用测读器加热测读时，这些能量就以光的形式释放出来，通过对这些光的测量来进行剂量测量。
这种方法最突出的两个优点是：①只要适当选择，可以选择到人体组织等效性特别好的热释光材料，例如，LiF(Mg,Cu,P)；②测量范围很宽（0.01mGy – 10Gy)，这几乎含盖了我们比较关心的整个领域。
我们所讨论的热释光是指物质受到电离辐射作用后，在加热过程中释放出光的现象。
这是一种早已经发现的现象，在3000余种天然矿物中大约有四分之三具有这种特性。
不仅是无机晶体和玻璃，而且在很多有机化合物中也存在这种现象。
而LiF成为热释光探测器的历史课追溯到上世纪四十年代，美国威斯康星大学化学部Daniels教授的研究。
但1956年后停滞。
1960年由Cameron参与指导，威斯康星大学又恢复LiF热释光研究工作。
六十年代后期，对热释光研究更加普遍，并出现商品性热释光探测元件。
辐射剂量学和数据处理基础知识
来自放射性同位素不稳定的原子核就好像脾气不好的人需要一种发泄的管道以便将他的怒气消弭此时原子核就是为了回复到稳定状态必须释放出能量而以电磁波或粒子的形态射出这就5627c5727c5827c5927c6027co5927c3称为辐射俗称放射线
辐射剂量学和数据处理基础知识
1 辐射剂量学简介
1.1 伴随在我们身边的辐射 我们生存的大自然里，辐射和阳光、空气、水同时存在，因为它无色、无味、无臭，人 体无法直接感应，使得大家对于辐射有莫名的恐惧感。媒体有关辐射安全的炒作性报导，几 乎使人人闻辐色变。 实际上我们生活中始终伴随有辐射， 从某种意义上说， 我们的生存已离不开辐射： 例如， 太阳中就有这类辐射，也就是人们常说的宇宙射线；土壤、岩石、水、植物、动物中也都存 在放射性，这些造成了地球的本地辐射；在我们吃的食品中都含有 40K，40K 就有放射性。 现代医学、 农业和工业已离不开核技术的应用， 可以说放射性给我们现代文明做出了重要的 贡献。人类在一百多年前发现辐射以来，就尝试应用于许多层面，如 X 光照射、农产品保 鲜与飞机结构检测等， 皆带给了我们许多的方便。 事实上日常生活中已经少不了辐射的应用。 1.2 辐射是什么 我们应该深入了解辐射是什么，能利用它的优点，而避开它的危险性，不再只是莫名的 害怕。为了让大家能更清楚的了解，首先介绍辐射究竟是何种现象，它是如何产生的、有哪 些特性以及如何与物质，如人体等发生作用。现在就让我们一同解开这些疑问吧！ 辐射，像光一样，是一种能量，如 γ 射线等的电磁波，又如 β 射线等的高速粒子流。通常 我们依它们能量的高低或电离物质的能力，分成非电离辐射和电离辐射两大类： 非电离辐射：指能量低无法产生电离的辐射，例如太阳光、灯光、红外线、微波、无线 电波、雷达波等。 电离辐射：指能量高，能使物质产生电离作用的辐射。以后讲的辐射都是指电离辐射。 早在 1895 年 11 月，德国物理学教授伦琴 (Roentgen) 发现一种眼睛看不见但能穿透物 质的射线。因不知其名，故称为 X 射线，俗称 X 光。随后不久便发现了 X 射线会使空气电 离而导电。紧接着在 1896 年 2 月，法国科学家贝克勒尔 (Becquerel) 发现铀的化合物会发 出一种不同于 X 射线，但也具有穿透能力使照相底片感光的射线，当时称它为铀放射线。 他是第一位发现放射性的人。1898 年 7 月在法国巴黎，居里 (Curie) 夫妇两人首次自沥青 铀矿中提炼出一种新元素，命名为钋 (Po) 以纪念居里夫人的祖国波兰。同年 12 月又成功 地分离出另一新元素镭 (Ra) 。 「放射性」(radioactivity)这个名词就是居里夫人所创的。同在 1898 年，威廉韦恩发现了带正电的质子，1899 年原籍纽（新）西兰的拉瑟福德 (Rutherford) 发现了带 2 个正电单位的 α 粒子，称为阿伐射线；还证明了带一个负电单位的贝他 (β) 射 线就是电子。在 1900 年韦拉特 (Villard) 发现另一种电磁波射线，能量比 X 射线还高，命 名为加马(γ)射线。不带电的中子是最后被发现的，迟至 1932 年 2 月才由查兑克 (Chadwick) 发现。至此人类对原子核里面的构造，才有较清楚的了解。 上世纪 30 年代初期，人们已开始认识了原子的构造 ：原子的中心为原子核，内含质子 和中子，体积很小但质量很大。原子核的外面有电子，像行星绕太阳一般，遵循着固定的轨 道绕着原子核旋转。我们把原子核内质子数和中子数的总和称作质量数，例如钴-60，记成 60Co，它有 27 个质子和 33 个中子，其质量数为 60。
辐射剂量学和数据处理基础知识
1 辐射剂量学简介
1.1 伴随在我们身边的辐射 我们生存的大自然里，辐射和阳光、空气、水同时存在，因为它无色、无味、无臭，人 体无法直接感应，使得大家对于辐射有莫名的恐惧感。媒体有关辐射安全的炒作性报导，几 乎使人人闻辐色变。 实际上我们生活中始终伴随有辐射， 从某种意义上说， 我们的生存已离不开辐射： 例如， 太阳中就有这类辐射，也就是人们常说的宇宙射线；土壤、岩石、水、植物、动物中也都存 在放射性，这些造成了地球的本地辐射；在我们吃的食品中都含有 40K，40K 就有放射性。 现代医学、 农业和工业已离不开核技术的应用， 可以说放射性给我们现代文明做出了重要的 贡献。人类在一百多年前发现辐射以来，就尝试应用于许多层面，如 X 光照射、农产品保 鲜与飞机结构检测等， 皆带给了我们许多的方便。 事实上日常生活中已经少不了辐射的应用。 1.2 辐射是什么 我们应该深入了解辐射是什么，能利用它的优点，而避开它的危险性，不再只是莫名的 害怕。为了让大家能更清楚的了解，首先介绍辐射究竟是何种现象，它是如何产生的、有哪 些特性以及如何与物质，如人体等发生作用。现在就让我们一同解开这些疑问吧！ 辐射，像光一样，是一种能量，如 γ 射线等的电磁波，又如 β 射线等的高速粒子流。通常 我们依它们能量的高低或电离物质的能力，分成非电离辐射和电离辐射两大类： 非电离辐射：指能量低无法产生电离的辐射，例如太阳光、灯光、红外线、微波、无线 电波、雷达波等。 电离辐射：指能量高，能使物质产生电离作用的辐射。以后讲的辐射都是指电离辐射。 早在 1895 年 11 月，德国物理学教授伦琴 (Roentgen) 发现一种眼睛看不见但能穿透物 质的射线。因不知其名，故称为 X 射线，俗称 X 光。随后不久便发现了 X 射线会使空气电 离而导电。紧接着在 1896 年 2 月，法国科学家贝克勒尔 (Becquerel) 发现铀的化合物会发 出一种不同于 X 射线，但也具有穿透能力使照相底片感光的射线，当时称它为铀放射线。 他是第一位发现放射性的人。1898 年 7 月在法国巴黎，居里 (Curie) 夫妇两人首次自沥青 铀矿中提炼出一种新元素，命名为钋 (Po) 以纪念居里夫人的祖国波兰。同年 12 月又成功 地分离出另一新元素镭 (Ra) 。 「放射性」(radioactivity)这个名词就是居里夫人所创的。同在 1898 年，威廉韦恩发现了带正电的质子，1899 年原籍纽（新）西兰的拉瑟福德 (Rutherford) 发现了带 2 个正电单位的 α 粒子，称为阿伐射线；还证明了带一个负电单位的贝他 (β) 射 线就是电子。在 1900 年韦拉特 (Villard) 发现另一种电磁波射线，能量比 X 射线还高，命 名为加马(γ)射线。不带电的中子是最后被发现的，迟至 1932 年 2 月才由查兑克 (Chadwick) 发现。至此人类对原子核里面的构造，才有较清楚的了解。 上世纪 30 年代初期，人们已开始认识了原子的构造 ：原子的中心为原子核，内含质子 和中子，体积很小但质量很大。原子核的外面有电子，像行星绕太阳一般，遵循着固定的轨 道绕着原子核旋转。我们把原子核内质子数和中子数的总和称作质量数，例如钴-60，记成 60Co，它有 27 个质子和 33 个中子，其质量数为 60。
辐射剂量学基础课件
量学
环境科学和辐射剂量学的交叉研 究主要关注环境中辐射的来源、 传播和影响，有助于评估环境中 的辐射风险和制定相应的监测与 管理策略。
医学与辐射剂量学
医学与辐射剂量学的交叉研究主 要涉及放射治疗、放射诊断和医 学影像等领域，有助于提高医学 放射治疗和诊断的安全性和有效性。
辐射剂量学在医学和环境监测中的挑战与机遇
应用
闪烁计数器常用于测量X射线和γ射线等低能辐射，广泛应用于放射性 核素测量、环境辐射监测等领域。
半导体探测器
概述
半导体探测器是一种基于半导体材料特性的辐射剂量测量仪器，它利用半导体材料中电子和空穴的运动规律来测量辐 射剂量。
工作原理
半导体探测器内部装有半导体材料，当辐射进入探测器时，与半导体材料相互作用，产生电子和空穴对，这些电子和 空穴在电场作用下产生电流，通过测量这个电流即可推算出辐射剂量。
监测方法包括使用大气采样器和辐射剂量测量仪器等手段，采集大气中的放射性物质样品，测量其放射性活度和剂量率等参 数，并将监测结果与相关标准进行比较，判断是否符合安全要求。
土壤和地下水的辐射监测
土壤和地下水是核设施正常运行和核废料处 理过程中容易受到放射性物质污染的环境介 质。辐射剂量学可以通过监测土壤和地下水 的辐射水平，了解其放射性污染状况，评估 其对环境和公众的影响。
辐射剂量学在其他医学应用中的应用包括剂量测量方法的研究、辐射生物效应的研究、医学设备的剂 量学特性评估等方面。通过对这些领域进行深入研究和探索，可以为医学研究和临床实践提供更加科 学和可靠的依据。
05
辐射剂量学在环境监测中 的应用
核设施周围环境的辐射监测
核设施运行过程中产生的放射性物质 会释放到环境中，对周围环境产生辐 射影响。辐射剂量学可以通过监测核 设施周围环境的辐射水平，评估其对 环境和公众的影响，为核设施的安全 运行提供科学依据。
环境科学和辐射剂量学的交叉研 究主要关注环境中辐射的来源、 传播和影响，有助于评估环境中 的辐射风险和制定相应的监测与 管理策略。
医学与辐射剂量学
医学与辐射剂量学的交叉研究主 要涉及放射治疗、放射诊断和医 学影像等领域，有助于提高医学 放射治疗和诊断的安全性和有效性。
辐射剂量学在医学和环境监测中的挑战与机遇
应用
闪烁计数器常用于测量X射线和γ射线等低能辐射，广泛应用于放射性 核素测量、环境辐射监测等领域。
半导体探测器
概述
半导体探测器是一种基于半导体材料特性的辐射剂量测量仪器，它利用半导体材料中电子和空穴的运动规律来测量辐 射剂量。
工作原理
半导体探测器内部装有半导体材料，当辐射进入探测器时，与半导体材料相互作用，产生电子和空穴对，这些电子和 空穴在电场作用下产生电流，通过测量这个电流即可推算出辐射剂量。
监测方法包括使用大气采样器和辐射剂量测量仪器等手段，采集大气中的放射性物质样品，测量其放射性活度和剂量率等参 数，并将监测结果与相关标准进行比较，判断是否符合安全要求。
土壤和地下水的辐射监测
土壤和地下水是核设施正常运行和核废料处 理过程中容易受到放射性物质污染的环境介 质。辐射剂量学可以通过监测土壤和地下水 的辐射水平，了解其放射性污染状况，评估 其对环境和公众的影响。
辐射剂量学在其他医学应用中的应用包括剂量测量方法的研究、辐射生物效应的研究、医学设备的剂 量学特性评估等方面。通过对这些领域进行深入研究和探索，可以为医学研究和临床实践提供更加科 学和可靠的依据。
05
辐射剂量学在环境监测中 的应用
核设施周围环境的辐射监测
核设施运行过程中产生的放射性物质 会释放到环境中，对周围环境产生辐 射影响。辐射剂量学可以通过监测核 设施周围环境的辐射水平，评估其对 环境和公众的影响，为核设施的安全 运行提供科学依据。
辐射剂量学基础
辐射剂量学基础一、照射量：X射线或r射线在质量为dm的空气中释放出的全部正、负电子，完全被空气所阻止时形成的同种符号离子的总电荷绝对值dQ与空气质量dm之比(图22),称为照射量(exposure)。
即：X=dQ/dm照射量是直接度量X射线或r射线对空气电离能力的量。
照射量的国际制单位：C • kg-1（库仑•千克-1）旧的专用单位：R（伦）、mR或µR1 C • kg-1 = 3.876×103 RX或γ 射线-------------单位质量的空气---------产生的电荷值图22. 照射量单位时间内的照射量称为照射量率(exposure rate)（），= dX/dt照射量率的国际制单位：C • kg-1 • s（库仑•千克-1 •秒）；旧的专用单位：R • s（伦•秒）、mR • s或 R • s二、吸收剂量电离辐射授予单位质量物质的平均能量dε与该单位物质的质量dm之比，称为吸收剂量(absorbed dose)即：D= dε/dm 吸收剂量是反映被照射物质吸收电离辐射能量大小的物理量。
吸收剂量的国际制单位：Gy（戈瑞），1Gy即1kg被照射物质吸收1J的辐射能量（1Gy=1J • kg-1）旧的专用单位：rad（拉德） 1 Gy =100 rad射线-----------单位质量物质------所吸收的平均能量图23. 吸收剂量单位时间内的吸收剂量称为吸收剂量率(absorbed dose rate)（），= dD/dt吸收剂量率的国际制单位：Gy • s（戈瑞• 秒）；旧的专用单位：rad • s（拉德• 秒）三、当量剂量当量剂量(equivalent dose)是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的电离辐射量。
它不仅与吸收剂量有关，而且与射线种类、能量有关，当量剂量是在吸收剂量的基础上引入一与辐射类型及能量有关的权重因子（ωR）得到：HT，R=ωR∙DT，R 。
辐射剂量学基础
➢ 防护量评价是辐射防护评价的目标量，这些量主要通 过物理量或实用量用计算或估算求得，它们本身是不 可测的量。
➢ 医学临床和生物学研究中常用到的量大多也是用模拟 测量或计算而得出的。
整理课件
8
2.2.2 常用剂量学量中的物理量
辐射剂量学中最基本的量是吸收剂量。吸收剂量(D)是
电离辐射授与质量元的平均能量(d)除以该体元的质量(dm)
是组织权重因子，其值列在表2-4中。
E T HT T
(2.5)
器官剂量和有效剂量的单位为J·kg1， 其单位的专用名为希沃特(Sv)。
整理课件
27
器官或组织 性腺 红骨髓 结肠 肺 胃 膀胱 乳腺
表2-4 组织权重因子T
T
器官或组织
T
0.20
肝
0.05
0.12
食道
0.05
0.12
甲状腺
0.05
整理课件
12
2.2.3 用于外辐射的实用量
用于外辐射的实用量主要指周围剂量当量， 定向剂量当量，人员剂量当量等，它们主要用于 辐射防护的测量。为介绍这几个量的方便，首先 介绍以下术语。
整理课件
13
2.2.3.1 几个常用术语
a. 强贯穿辐射和弱贯穿辐射
依赖与皮肤剂量与有效剂量之比。当宽束正常 入射时，皮肤接受的剂量比有效剂量高十倍以上时， 称之为弱贯穿辐射，否则为强贯穿辐射。能量低于 2MeV的a和β粒子，能量小于12keV的Χ和γ光子是 弱贯穿辐射。中子均属强贯穿辐射。
例如，可以说氢(H)的吸收剂量，氧(O)的吸收剂量。但当说空气、 肌肉、骨等的吸收剂量时，这类混合物的吸收剂量应按其成分(按重量 计)进行加权平均求得：
空气： 肌肉：
➢ 医学临床和生物学研究中常用到的量大多也是用模拟 测量或计算而得出的。
整理课件
8
2.2.2 常用剂量学量中的物理量
辐射剂量学中最基本的量是吸收剂量。吸收剂量(D)是
电离辐射授与质量元的平均能量(d)除以该体元的质量(dm)
是组织权重因子，其值列在表2-4中。
E T HT T
(2.5)
器官剂量和有效剂量的单位为J·kg1， 其单位的专用名为希沃特(Sv)。
整理课件
27
器官或组织 性腺 红骨髓 结肠 肺 胃 膀胱 乳腺
表2-4 组织权重因子T
T
器官或组织
T
0.20
肝
0.05
0.12
食道
0.05
0.12
甲状腺
0.05
整理课件
12
2.2.3 用于外辐射的实用量
用于外辐射的实用量主要指周围剂量当量， 定向剂量当量，人员剂量当量等，它们主要用于 辐射防护的测量。为介绍这几个量的方便，首先 介绍以下术语。
整理课件
13
2.2.3.1 几个常用术语
a. 强贯穿辐射和弱贯穿辐射
依赖与皮肤剂量与有效剂量之比。当宽束正常 入射时，皮肤接受的剂量比有效剂量高十倍以上时， 称之为弱贯穿辐射，否则为强贯穿辐射。能量低于 2MeV的a和β粒子，能量小于12keV的Χ和γ光子是 弱贯穿辐射。中子均属强贯穿辐射。
例如，可以说氢(H)的吸收剂量，氧(O)的吸收剂量。但当说空气、 肌肉、骨等的吸收剂量时，这类混合物的吸收剂量应按其成分(按重量 计)进行加权平均求得：
空气： 肌肉：
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辐射防护与安全基础 照射量率
就是单位时间内的照射量。
X
dX dt
照射率的国际单位单位为(C/kg· 。非法定单 s) 位为伦琴每秒（R/s）
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辐射防护与安全基础
伦琴的定义：在1伦琴X射线照射下，
0.001293g空气（标准状况下，1立方厘米 空气的质量）中释放出来的次级电子，在 空气中总共产生电量各为1静电单位的正离 子和负离子。 1静电单位电量=3.33×10-10C
在剂量与随机性效应的发生率之间存在着线性无 阈的关系 。
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辐射防护与安全基础
(2)辐射品质 指的是电离辐射授与物质的能量在微观空间分布上的 那些特征,不同种类和不同能量的射线授与物质的能 量在微观空间分布上是不相同的 ，某一点的辐射品 质由品质因数Q来表征，某一组织或器官的辐射品 质由辐射权重因数WR来描述 ，Q、 WR 可在 GB18871—2002国家标准(电离辐射防护与辐射源安 全基本标准)192、193页中查到。
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辐射
是指某种物质或设备发出的粒子。
如X射线、 γ射线、中子、质子、电子、α
射线、β射线。
辐射分为电离辐射和非电离辐射。
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电离
是当具有一定能量的带电和非带电粒子与靶原子的轨道 电子发生库仑及其它相互作用（其它相互作用针对非 带电粒子）时，把本身的部分或全部能量传给靶原子 轨道电子，如果轨道电子获得的动能足以克服原子的 束缚，逃出原子壳层而成为自由电子。
33 . 85
( en ) m ( en ) a
X fm X
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辐射防护与安全基础
同理当照射量 率 X 的单位为C/kg· s时，处于空气中 同一点处组织中的吸收剂量率
Dm fm X
各种物质的fm值可由培训教材表3.2得到 ，fm是 由照射量(C/kg)(率)换算到吸收剂量(Gy)(率)的一 个换算因子，其单位是J/C。
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——对于给定能量的X或γ射线 在组织中的质量能量吸收系数。
(
en
)m
——对于给定能量的X或γ射线 在空气中的质量能量吸收系数
(
en
)a
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辐射防护与安全基础
假定用剂量仪测得空气的照射量率为20 R/h，问该点的吸收剂量率为多少?
间接电离辐射
又叫间接电离粒子，是能够释放出直接电离粒子的非
带电粒子，如光子、中子等等。
无论在空间，还是在介质内部，凡电离辐射在其中通过、传 播以至经由相互作用发生能量传递的整个空间范围，称之
为电离辐射场。
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二、辐射量和单位
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8 . 69 10 3 X ( Gy / s ) Da
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辐射防护与安全基础 当照射量X的单位为C/kg时，处于空气中同一 点的组织中的吸收剂量Dm
Da Dm ( en ) a ( en ) m Dm Da ( en ) m ( en ) a
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辐射防护与安全基础
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2.非随机性效应，又叫确定性效应 (Deterministic effect) ICRP(国际放射防护委员会，International Commission on Radiological Protection)在其 建议书草案(征求意见稿,2006)中将确定性效应也 称为组织反应，确定性效应与组织反应作为同 义词在该建议书草案中使用。
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电离辐射
分为直接电离辐射(即直接电离粒子)和间接电离
辐射(即间接电离粒子)。
直接电离辐射
又叫直接电离粒子，是指能引起物质电离的带电粒子，如
β射线、质子和α粒子等(也就是带电电离粒子)
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辐射防护与安全基础
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照射量
定义：X或γ射线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（电子或正 离子）的总电荷量dQ。
X
dQ dm
照射量X的国际单位单位为C/kg，非法定单 位为伦琴（R）1R=106 R =103mR
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辐射防护与安全基础
细胞是由一个核和围绕细胞核的细胞质、细胞膜构 成 。 核内有特定数目的染色体，染色体是生物遗传、变 异的物质基础 。 染色体的主要成分是两种重要的有机化合物―DNA( 脱氧核糖核酸)和蛋白质 。 DNA是长的双链状的大分子，一个DNA分子上包含多 个基因(决定着遗传特性)。
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吸收剂量
即电离辐射沉积于某一小体积元中物 质的平均授与能除以该体积元中物质 的质量而得的商。即
D
d
d dm
是电离辐射授与质量为dm的物质的 平均能量，即平均授与能
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辐射防护与安全基础
吸收剂量的国际单位为J/kg，法定 单位为戈瑞(Gy)，非法定单位为拉 德(rad)
A X 2 R
其单位为: C kg
1
S
1
照射量率常数 的SI单位为: C m 2 kg 1
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辐射防护与安全基础
三、辐射的生物学效应
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辐射防护与安全基础
1.细胞结构和组成
中华人民共护与安全基础
辐射粒子与DNA分子作用，可能造成DNA分子的 单链断裂或双链断裂。单链断裂细胞可自行 修复，双链断裂可造成错误修复(变异)，甚 至细胞死亡。
辐射造成DNA分子的双链断裂将造成细胞损伤 ，损伤分为两种情况:
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1).细胞死亡:体细胞死亡将造成功能障碍，生
1戈瑞(Gy)=1焦耳/千克(J/kg)=100拉德(rad) 1(Gy)=106微戈瑞( Gy ) =103毫戈瑞(mGy)
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吸收剂量率
就是单位时间内物质的吸收剂量
D (t )
dD dt
吸收剂量率的法定单位是“Gy/s”，非法 定单位为“rad/s”。
殖细胞死亡将造成不孕
2).细胞变异(错误修复):体细胞变异将造成肿
瘤，生殖细胞变异将造成遗传效应(刚好变异
的精子或卵子结合形成授精卵时)。
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3.辐射对人体健康的有害 效应的分类
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电离辐射作用于人体，可能造成器官或组织的损伤， 因而表现出对人体健康有害的各种生物效应，我们 把这些有害的效应分为两类: 1.随机性效应(Stochastic effect)：是指辐射效 应的发生几率与剂量大小有关的效应，不存在剂量 阈值，它主要是针对小剂量(小于0.2Gy )、小剂量 率(小于0.1 mGy/min )的慢性照射，如致癌效应和 遗传效应。
如果照射量X用伦琴为单位则有 :
3
D a 8 . 69 10
X
Gy
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在空气中照射量率与吸收剂量率的关系
在照射量率为国际单位C/kg〃s下有：
D a 33 . 85 X ( Gy / s )
如果照射量率
X
用伦琴/秒为单位则有 :
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4.影响辐射生物学效应的因素
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辐射防护的目的:防止有害的非随机 性效应(确定性效应或组织反应)， 即是说对于非随机性效应即事故照 射要尽力避免。限制随机性效应的 发生率，使之合理达到尽可能低的 水平。
比释动能的法定单位为戈瑞(Gy），非法定 单位也与吸收剂量相同。
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比释动能率
就是单位时间内物质的比释动能
dK K dt
比释动能率的法定单位是戈/秒、戈/小 时等。它的非法定单位与吸收剂量率 单位相同。
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1伦琴 1静电单位电量 0 . 001293 g 2 . 58 10
4
3 . 33 10 1 . 293 10
10 6
C kg
C kg
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在空气中照射量与吸收剂量的关系
在照射量为国际单位C/kg下有：
D a 33 . 85 X Gy
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辐射防护与安全基础 辐射引起的白内障、皮肤的良性损伤、骨髓内 血细胞减少致造血障碍、性细胞受损致生育 能力减退、血管和结缔组织受损等。 无论是随机性效应还是确定性效应，若辐射效 应显现在受照者本人身上的，称为躯体效应; 出现在受照者后代身上的称为遗传效应。