清华大学辐射防护与保健物理期末公式总结
辐射防护
β粒子的防护
从核衰变放射出来的β 粒子受阻之后, 就成了自由电子,和一般的电子没有什 么不同 β 衰变的半衰期分布在~10-3s至~ 1024a的范围内,发射出粒子的能量从几 十KeV到几MeV。
β粒子的防护
β 射线所需的屏蔽厚度,一般应等于β 射线的 在物质中的最大射程 。 β粒子在铝中的质量射程(g/cm2)可以近似 地用下式表示: RAL=0.542Eβ-0.133 0.8MeV≤ Eβ<3 MeV RAL=0.407 Eβ1.38 0.2MeV≤ Eβ<0.8 MeV RAL= 0.685 Eβ1.68 Eβ<0.2 MeV
当所考虑的效应是随机效应时,在全身 受到不均匀照射的情况下,人体所有组 织或器官的加权后的当量剂量之和。
E wT HT
T
式中: WT-组织T的权重因子; HT -器官或组织的当量剂量
有效剂量表示了在非均匀照射下随机性 效应发生率与均匀照射下发生率相同时所对 应的全身均匀照射的当量剂量。 有效剂量也可表示为身体各器官或组织 的双叠加权的吸收剂量之和:
辐射权重因子(WR)
辐射类型 光子 电子和介子 中子 能量范围 所有能量 所有能量 <10keV 10-100keV >100keV-2MeV >2-20MeV >20MeV 能量>2MeV WR 1 1 5 10 20 10 5 5 20
质子(反冲质子除外) α 粒子,裂变碎片,重核
2. 有效剂量E
吸收剂量定义:
电离辐射授予某一体积元中物质
的平均能量除以该体积元中物质的质
量的商
d D dm
1Gy=1J/kg;
SI单位:戈瑞,Gy
历史上曾使用过的单位:拉德,rad 1Gy =100rad
《辐射防护基础》 第二章 辐射防护常用的辐射量和单位
H E WT H T
T
意义:评价随机效应的危险度,使辐射防
护走向定量化。
例题: 某人骨表面接受0.3Sv的剂量当量,而另一 个人骨表面受0.2Sv的照射,同时肝脏又受 到0.1Sv的照射,哪个人危险更大些?
定义: 光子(γ,χ-ray)在单位质量(dm)空气中释放出 来的所有正负电子被阻止在空气中时,产 生的同一符号的离子的总电荷量(dQ)。
单位:
dQ X dm
SI: Ckg-1; 曾用单位:伦琴,R
1R=2.58×10-4 Ckg-1
照射量率(exposure rate):
定义:单位时间(dt)内的照射量(dX)。
t0
H E (t )dt
1.7 待积剂量(committed dose)
放射性物质在机体内的有效半衰期:
Tr Tb T Tr Tb Tr : 放射性半衰期 Tb : 体内代谢的生物半排期
1.8 集体剂量(collective dose, ST; SE)
意义:表征某一实践对社会的总危害。 定义:特定人群所受辐射照射的总剂量。 集体当量剂量: ST 集体有效剂量:
辐射品质因子q辐射权重因子wr1151020105520所有能量所有能量能量10kev10100kev100kev2mev220mev20mev能量2mev光子电子和介子中子质子反冲质子除外粒子裂变碎片重核wr能量范围辐射类型组织权重因子tissueweightingfactorwt定义
《保健物理》 第2章 保健物理常用的辐射量和单位
H
i i
T ,i
Ni
SE H E ,i Ni
清华(工硕)辐射防护标准(工物底)..共71页文档
41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
清华(工硕)辐射防护标 准(工物底)..
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌,集体的声音, 集体的 动作, 集体的 表情, 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律, 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
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。
辐射防护计算公式精选[1]
輻防執照計算題公式精選分類:Radiopharmaceuticals轉換常數1.光速c:3×108 m s-1 (光子頻率ν與波長λ的轉換:ν = c/λ)2.Planck’s constant (蒲郎克常數):6.63×10-34 J s (光子能量與頻率的轉換:E = hν)3.1 amu = 1.66×10-27 kg ≡ 931.5 MeV (質能互換:E = mc2)4.1 b = 10-24 cm25.1 Ci = 3.7×1010 Bq6.1 R = 2.58×10-4 C kg-17.1 R ≡ 8.7 mGy (暴露與空氣克馬的轉換)8.STP(0°C、1 atm)下,空氣密度為0.001293 g cm-39.1 atm = 760 mmHg = 760 tor (托) ≡ 101.3 kPa (千帕) (壓力修正因子與密度的轉換)10.0°C = 273°K (溫度修正因子與密度的轉換)11.1個電子的電量1.6×10-19 C (電子數目與電量的轉換)12.1 eV = 1.6×10-19 J13.1 mole(莫耳) = 6.02×1023個原子(莫耳數目與原子數目的轉換)。
14.原子量:1莫耳原子重 (莫耳數目與質量的轉換)。
15.原子密度:單位質量或體積物質所含原子數目。
例如若單位體積物質所含莫耳數目為ρ/A (ρ為密度,A為質量數或原子量,單位為g mole-1),單位體積物質所含原子數目為(ρ/A)×6.02×1023 (6.02×1023的單位為mole-1)。
16.電子密度:單位質量或體積的物質所含電子數目,例如單位體積物質所含電子數目為(ρ/A)×6.02×1023×Z (Z為原子序)。
17.機率效應中,輻射工作人員危險度=有效劑量×5.6×10-2Sv-1。
辐射防护笔记a
比释动能与吸收剂量的关系:
带电粒子平衡时有:
D=K(1-g)
对低能带电粒子,韧致辐射可以忽略时:
* D=K
照射量X
X=dQ/dm(定义式) dQ为光子在质量为dm的空气中释放的全部电子完全被空气阻挡时,在空气中所产生的一种符号离子总电荷的绝对值。
不带电,质量接近质子,自由中子不稳定,12min,来源:同位素,反应堆,加速器
//不带电粒子与物质相互作用
//不带电粒子在物质中穿过质量厚度,因相互作用而使不带电粒子减少的份额,用 质量减弱系数 量度;入射粒子总能量中平均有多少能量转移为次级带电粒子的动能,用 质能转移系数 度量。次级带电粒子动能,除去以韧致辐射形式放出的外,真正消耗在介质中,即平均有多少能量被介质吸收,用 质能吸收系数 度量
2)电离损失与重带电粒子的能量(速度)成反比; 作用时间
3)电离损失与物质的原子密度成正比; 作用概率
入射带电粒子与原子核之间的库仑力作用,使入射带电粒子的速度和方向发生变化,伴随着发射电磁辐射—轫致辐射Bremsstrahlung。辐射出的X线波长连续分布。当入射带电粒子与原子核发生非弹性碰撞时,以辐射光子损失其能量,我们称它为辐射损失。尤其对β粒子与物质相互作用时,辐射损失是其重要的一种能量损失方式。
1. 质量衰减系数μ/ρ
线衰减系数:μ=μ[τ]+μ[c]+μ[p]+μ[k] 单位m^-1
质量衰减系数:μ/ρ= (τ+σ[e]+σ[coh]+κ)/ρ 单位m^2kg^-1
2.质能转移系数μ[tr]/ρ
线能量转移系数μ[tr]:穿行单位距离,光子转移为带电粒子的动能占总能量的份额。 单位m^-1
放射物理与辐射防护期末汇总
放射物理与辐射防护期末汇总放射物理与辐射防护要点1、α衰变、β衰变、γ衰变的公式 p18-202、α射线是高速运动的氦原子核组成的;β射线是高速运动的电子流;γ射线是波长很短的电磁波。
3、半衰期、放射性活度的单位 p21-224、X线本质:X射线的本质属于电离辐射。
X射线具有电磁波的共性:波动性和粒子性p315、X线的临床应用:一、常规X线摄影技术①传统胶片X射线摄影②数字化X射线成像技术二、介入放射技术三、计算机断层成像技术四、利用X射线的肿瘤放射治疗技术6、内照射、外照射的相关内容 p1067、急性放射性皮肤损伤分度 p139表格8、慢性放射性皮肤损伤分度 p140表格9、急性放射性皮肤损伤的处理原则 (可百度)立即脱离辐射源或防止被照区皮肤再次受到照射或刺激。
疑有放射性核素沾染皮肤时应及时予以洗消去污处理。
对危及生命的损害(如休克、外伤和大出血),应首先给以抢救处理。
10、慢性放射性皮肤损伤的处理原则 (可百度)对职业性放射性工作人员中,Ⅰ度慢性放射性皮肤损伤患者,应妥善保护局部皮肤避免外伤及过量照射,并作长期观察;Ⅱ度损伤者,应视皮肤损伤面积的大小和轻重程度,减少射线接触或脱离放射性工作,并给予积极治疗;Ⅲ度损伤者,应脱离放射性工作,并及时给予局部和全身治疗。
对经久不愈的溃疡或严重的皮肤组织增生或萎缩病变,应尽早手术治疗。
11、放射性皮肤癌 p14012、放射性皮肤癌处理原则(可自行百度)①对放射性皮肤癌应尽早彻底手术切除。
②放射性皮肤癌局部应严格避免接触射线,一般不宜放射治疗。
③放射性皮肤癌,因切除肿瘤而需作截指(肢)手术时,应慎重考虑。
13、人体对辐射高度敏感组织有淋巴组织、胸腺、骨髓、胃肠上皮、性腺、胚胎组织等。
中度敏感组织有感觉器官、内皮细胞、皮肤上皮、唾液腺核肾、肝、肺的上皮细胞等。
轻度敏感组织有中枢神经系统、内分泌腺、心脏等;不敏感的有肌肉组织、软骨、骨组织、结缔组织等。
P14214、(都要看)IBSS的一些主要定量 p149-150 选择、填空15、(都要看)我国现行放射防护标准中的剂量限值p150-151 选择、填空16、内照射、外照射的基本方法 p15317、放射工作条件分类:《放射卫生防护基本标准》中将放射工作条件分为3种:甲种工作条件:一年照射的有效剂量有可能超过15mSv;乙种工作条件:一年照射的有效剂量很少可能超过15mSv,但有可能超过15mSv;丙种工作条件:一年照射的有效剂量很少可能超过15mSv;对受照剂量的控制原则:对放射工作人员除应遵守年剂量限值,还有以下剂量控制:在一般情况下,连续3个月内或1次或多次接受的总当量剂量不要超过年剂量限值的一半;从事放射工作的育龄妇女所接受的照射,应当严格按均匀的月剂量加以控制;对从事放射工作的孕妇、受乳妇(仅指内照射而言)及16-18岁的实习人员,不应在1年照射的有效剂量有可能超过15mSv的甲种工作条件下工作,不得接受事先计划的特殊照射。
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。
谢谢大家!
谢谢XXX友情提供!
(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:
辐射防护4
16
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
17
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
15
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。
辐射防护复习-精品
与靶原子核外电子的非弹性碰撞
当带有正电荷或负电荷的粒子从靶物质原子 近旁掠过时,入射粒子和靶原子的核外电子 之间的库仑力作用,使电子受到吸引或排斥, 从而使电子获得一部分能量。如果传递给电 子的能量足以使电子克服原子核的束缚,那 么这电子就脱离原子,成为自由电子。这时 原子就分离成一个自由电子和一个失去一个 电子的正离子,这种过程称电离。
弹性碰撞
与靶原子核的弹性碰撞
入射带电粒子靠近靶原子核时,由于它们之间的库 仑力作用,粒子受到偏转,改变其运动方向,但不 辐射光子,也不激发原子核,且满足能量及动量守 恒,入射粒子损失一部分动能,转移给原子核。碰 撞后,绝大部分动能仍由入射粒子带走,这样带电 粒子在物质中可继续进行多次弹性碰撞。由这种 与靶原子核发生弹性碰撞引起入射粒子的能量损失, 称它为弹性碰撞能量损失,或核碰撞能量损失。
发,激发态原子退激时发射荧光(又称闪烁光)。 光子从产生地点穿过闪烁体和光导到达光电倍增管的光
阴极,发生光电效应 光电子首先达到第一倍增管,从光阴极到第一个倍增极
的传输系数即第一个倍增极收集效率为K。由于光电倍增 管各电极的电位必须使后一级相对于前一级为正电位, 所以光电子从第一倍增极飞向其后各倍增极经过倍增 (飞行时间几十ns),最后在阳极上收集的电子电荷 电流在阳极负载电路上产生脉冲信号,送给电子仪器处 理。
康普顿效应
在康普勒效应中, γ光子与原子的核外电子发 生非弹性碰撞,一部分能量转移给电子,使它脱 离原子成为反冲电子,而散射光子的能量核运 动方向发生改变。康普勒效应与光电效应不 同。光电效应中光子本身消失,能量完全转 移给电子;康普勒效应中光子只损失掉一部 分能量。光电效应发生在束缚得最紧的内层 电子上;康普勒效应总发生在束缚得最松的 外层电子上。
核辐射物理及探测学期末总结(1)
(C)相互独立的随机变量的“和”与 “差”的方差,是各随机变量方差的
“和”D,X1即:X2 DX1 DX2
(D)相互独立的遵守泊松分布的随机变 量之“和”仍服从泊松分布。
但是相互独立的遵守泊松分布的随 机变量之“差”,不服从泊松分布。
串级随机变量的主要特点:
(A) 期望值:E E1 E 2
表明:在短时间内出现第二个脉冲的概率较大。
计数统计误差的传递
一些常见情况:
(1) y x1 x2
y
(
2 x1
2 x2
)
vy
(
2 x1
2 x2
)1/
2
/( x1
x2 )
例如:存在本底时净计数误差的计算:
辐射测量中,本底总是存在的。本底包括宇宙射 线、环境中的天然放射性及仪器噪声等。这时, 为求得净计数需要进行两次测量:
p hv
(hv K )
ph (1 / hv)
(hv m0c2 ) 光电效应截面
(hv m0c2 )
c
(hv
ln hv
hv
m0c
2
)
康普顿散射截面
(2m0c2 hv 5m0c2 )
p ln hv
(5m0c2 hv 50m0c2 )
电子对效应截
随入射光子能 开始基本为常数,面随入射光子
两个湮没光子的方向相反,且发射是各向 同性的。
射线与物质的相互作用 特点:
光子通过次级效应与物质的原子或核外电子 作用,光子与物质发生作用后,光子或者消失 或者受到散射而损失能量,同时产生次电子;
次级效应主要的方式有三种,即光电效应、康
普顿效应和电子对效应。
射线与物质发生不同的相互作用都具有一定的 概率,用截面来表示作用概率的大小。总截面 等于各作用截面之和,即:
辐射防护整理
辐射防护整理辐射防护1、核衰变:发⾃核内结构或能量的变化过程称为核衰变,变化过程中释放的具有⼀定能量的粒⼦称为放射线。
释放出放射线的核素为放射性核素。
2、放射线:核衰变过程中释放的具有⼀定能量的粒⼦称为放射线。
3、放射性核素:释出放射线的核素称为放射性核素。
4、物理半衰期(T 1/2):是指放射性核素的原⼦核数⽬衰变到原来的⼀半所需要的时间。
T 1/2 与λ的关系为:λ/693.02/1=T5、放射性活度(A ):是指在⼀定时间(dt )内处于特定能态的⼀定量的放射性核素⾃发衰变(dN )的期望值。
即A=dN/dt 。
放射性活度的国际单位为Bq ,Bq 表⽰每秒内核衰变的次数,1Bq 表⽰每秒有⼀次衰变,即 1Bq=1s -1 。
其旧单位为居⾥(Ci ),1Ci=3.7×1010Bq6、电离作⽤:带电粒⼦与物质的核外电⼦发⽣静电作⽤,如果导致物质中的原⼦失去轨道电⼦形成正负电⼦对,称为电离作⽤。
7、激发作⽤:如果带电粒⼦被照射物质轨道电⼦内层跃迁到外层,该电⼦返回基态时,能量以光⼦或热能释放,此过程称为激发作⽤。
8、散射:带电粒⼦受到物质原⼦核库仓电场作⽤⽽发⽣⽅向偏折和能量改变,称为散射。
只改变运动⽅向⽽能量不变称为弹性散射。
9、轫致辐射:β-粒⼦在介质中受到阻滞⽽急剧减速,部分能量甚⾄全部能量转化为电磁辐射,称为轫致辐射。
10、湮没辐射:β+粒⼦通过物质时与核外电⼦相互作⽤,消耗能量⽽相互结合,同时转化为两个⽅向相反、能量各为0.511MeV 的γ光⼦⽽⾃⾝消失,此过程称为湮没辐射。
11、照射量(exposure ,X) : X 射线或γ射线照射dm 质量空⽓时便与空⽓中的原⼦相互作⽤,部分放射线损失的能量被原⼦中的电⼦获得⽽使原⼦电离,当这些获能电⼦被完全吸收时所产⽣的同种符号离⼦(或带电原⼦)的总电荷量(dQ )称为照射量(X )。
照射量的国际单位(SI )是库(仑)/千克(C/kg ),⽬前照射量的测量仅适⽤于能量在10KeV ~3MeV 范围内的X 射线或γ射线。
辐射防护复习资料
第三章1、什么是电离辐射?试举几种电离辐射的例子?答:(电离是指外界粒子与原子相互作用,使原子的外层电子脱离原子核的束缚成为自由电子,形成正负离子对的过程。
)凡是与物质直接作用或间接作用时能使物质电离形成正负离子对的一切辐射,称为电离辐射。
电离辐射是指有直接或间接电离粒子或有两者混合构成的任何辐射。
例子:α、β、γ、中子、宇宙射线等辐射。
2、吸收剂量、当量剂量及有效剂量的定义,SI 单位和专门名称:(1)吸收剂量:射线与物质作用时,沉积在单位质量的物质中的平均能量。
D=dεdm ,D =dD dt. SI 单位:J/kg ,专用名称:戈瑞(Gy ),1J/kg=1Gy 。
(还有拉德(rad ),1rad=0.01Gy ).(2)当量剂量:经某一组织或器官吸收剂量的平均值按辐射权重因子加权后的吸收剂量。
引入辐射权重因子是考虑到不同能量、不同种类的射线对机体的相对危害并不一样。
H T =∑ωR R ∙D T,R ,H =dH dt(D T,R 为按组织或器官T 平均计算的来自辐射R 的吸收剂量) SI 单位:J/kg ,专用名称:希沃特(Sv ), 1J/kg=1Sv 。
(还有雷姆(rem ),1rem=0.01Sv ).(3)有效剂量:为解决不同组织或器官受到不同剂量照射时,总的当量剂量与总的随机性效应相对应的问题,引入对组织或器官当量剂量的组织权重因子,反应在全身均匀受照射下各组织或器官对总危害的相对贡献。
加权的当量剂量称为有效剂量。
E =∑ωT T ∙H T =∑ωT T ∑ωR R ∙D T,R (H T 为组织或器官T 的当量剂量,ωT 为组织权重因子)。
(4)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,即K=dEtr dm ,SI 单位:J/kg ,专用名称:戈瑞(Gy )。
对于一定能量的单能辐射,K= Ψμtr ρ=ϕμtr ρE .(弄清粒子注量(率)、能注量(率)的概念)3、照射量的定义,SI 单位,专用名称一束X 或γ射线穿过空气时,与空气发生相互作用产生次级电子,这些电子损失全部能量产生离子对,取一种符号离子总电荷的绝对值,除以对应体积元内空气质量,记得照射量。
射线检测计算公式总结
1(能量公式)2、连续谱中最大强度对应的波长与最短波长之间近似有下述关系:3、连续谱射线的总强度I :4、连续谱X 射线的转换效率η;5、放射性原子核的衰变公式:6、时间7:单色窄束射线的衰减规律: 8、线衰减系数μ: 9、半值层:10、半值层计算公式:(重要公式)11.影响半值层T1/2的因素:12、宽束多色射线的强度衰减规律:13Ⅰ=Ⅰs+Ⅰp=Ⅰp (1+n) 散射比n= I s / I p14、 胶片对比度公式 min5.1λλ=IM 2ZiV K I i =ZVK i =ηte N N λ-=0TeI I μ-=033λρμZ K =Ten I I μ-+=)1(015、射线照相对比度公式 :ΔD=-0.434 G μΔT /( 1 + n ) 16、黑度D :照射光强度与穿过底片的透射光强之比的常用对数值17、射线照相几何不清晰度: Ug = df ×L 2/L 1=d f ×L 2/(F-L 2) 18、X 射线曝光量:E=it γ射线曝光量:E=At19、平方反比定律:从一点源发出的辐射,强度I 与距离F 的平方成反比 I 1/I 2=(F 2/F 1)220、X 射线照相的曝光因子:Ψ=i t/F 2= i 1 t 1/F 11= i 2t 2/F 22=……= i n t n /F n 2 γ射线照相的曝光因子:Ψ=A t/F 2= A 1 t 1/F 12= A 2t 2/F 22=……= A n t n /F n 219、K 值与横向裂纹检出角θ的关系:K=1/Cos θ θ=cos -1(1/K) 20 、 一次透照长度L 3: L 3= 2L 1tan θ21、 直缝单壁单影: 底片的有效评定长度: L eff =L 3+ΔL 纵缝作双壁单投影:底片的有效评定长度应为:l eff =ΔL+L 3′+ΔL22、环缝单壁外照法 N=360218000αα= α=θ-η θ=cos -1 [1120+-()K T DK] η= sin -1(D D L 0012+sin θ )K=1.1 θ=cos -1 [1.121.0D D T +]当D 0>>T 时,θ≈cos -1K-1 K=1.1 θ=24.62 L 3=πD0/N; L'3=π.Di/N ΔL ≈2T ·tan θ Leff =ΔL /2+L3+ΔL /2α:与AB/2对应的圆心角; θ:最大失真角或横裂检出角;η- -有效半辐射角; K- 透照厚度比;T- 工件厚度; D0--- 容器外直径 D i -容器内直径LL D 0lg=DL L 100=23、环缝单壁内照法 1)F <R 的偏心法 N=180αα=η-θ:θ=cos -1KD TK i)1(-12- η=sin -1(D D L ii -21sin θ )当D 0>>T 时, θ=cos -1K -1 L 3=N D i ⋅π L 3′=ND 0⋅π ΔL ≈2T ·tg θ(ΔL/2=T ·tg θ) L eff =L 3′+ΔL 2)F>R 的偏心法透检 N=180αα=θ-η θ=cos -1KD TK i)1(-12- η=sin -1(θsin 21iiD L D - )当D 0>>T 时,θ=cos -1K -1 L 3′=N D 0⋅π L 3=ND i⋅π L eff =L 3' 24双壁单影法100%透检环缝时的最少曝光次数N 一次透照长度L 3N=180αα=θ+η θ=cos -11120+-()K T DKη=sin -1(θsin 20D F D -)当D o >>T 时,θ=cos -1K -1 L 3=ND 0⋅π L eff =L 3 25利用曝光曲线求非钢材的曝光量 射线等效系数(φm 表示)是指在一定管电压下,达到相同射线吸收效果(或者说获得相同底片黑度)的基准材料厚度T o 与被检材料厚度T m 之比,即:φm =T T m26、椭圆成像法偏心距 L 0=(g +q )L 1/ L 2=(F-L2)(p+q)/L2 =[焦距-(外径+焊缝余高)]×2焊缝宽度/(外径+焊缝余高)27、距离防护:对点源来说,在某点的射线强度与该点到源的距离平方成反比 D 1R 12=D 2R 22。
辐射防护基础知识四常用物理量
3 剂量当量及其单位
一般说来,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。
即使受到相同数量的吸收剂量的照射,因为射线种类和辐 照条件不同,其所致的生物效应无论其严重程度还是其发 生几率皆不相同。
为了统一表示各种射线对机体的危害程度,在辐射防护中, 使用了剂量当量概念。
i
辐射防护基础知识四常用物理量
4. 集体剂量当量
式中,S为集体剂量当量;Hi为受照群体第i组成员每人全 身或者任一特定组织受到的平均剂量当量;Pi为群体中第 i组中的人数。
由上式可见,辐射给予某一群体产生的效应是各个单一 组分所受的剂量当量之总和。
剂量当量与集体剂量当量的区别在于,前者用于单个生 物体,后者则用于群体。
辐射防护基础知识四常用物理量
3 剂量当量及其单位
1西弗=1焦耳/千克(J·Kg-1) 暂时与SI单位并用的专用单位为雷姆(rem), 1西弗=102雷姆(rem) 由上式可以看出,剂量当量是用适当的修正系数对吸收剂
量进行加权,使得修正后的吸收剂量能更好的和辐射引起 的有害效应联系起来。
辐射防护基础知识四常用物理量
辐射防护基础知识四常用物理量
1 放射性活度
放射性浓度(radioactive concentration) 是单位体积溶液内所含的放射性活度, 单位是Bq/ml 。
辐射防护基础知识四常用物理量
2. 吸收剂量(absorbed dose, D)
定义: 授予单位物质(dm)(或被单位物质吸收) 的任何致电离辐射的平均能量(dE)。
1 放射性活度
为了表示各种物质中的放射性核素含量,通 常用放射性比活度及放射性浓度 二参数表示。 放射性比活度(specific radioactivity) 放射性浓度(radioactive concentration)
高考物理答题公式_高考常考物理公式_高考物理公式总结
高考物理答题公式_高考常考物理公式_高考物理公式总结高考物理的备考离不开背诵公式。
今天,店铺整理了高考物理公式,以供考生复习。
高考物理公式(一):平抛运动公式1.水平方向速度:Vx=Vo2.竖直方向速度:Vy=gt3.水平方向位移:x=Vot4.竖直方向位移:y=gt2/25.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2,合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V07.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;(2)运动时间由下落高度h(y)影响与水平抛出速度无关;(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体选有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
高考物理公式(二):原子和原子核公式1.α粒子散射试验结果a)大多数的α粒子不发生偏转;(b)少数α粒子发生了较大角度的偏转;(c)较少数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半径约10-10m(原子的核式结构)3.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E初-E末{能级跃迁}4.原子核的组成:质子和中子(统称为核子),{A=质量数=质子数+中子数,Z=电荷数=质子数=核外电子数=原子序数〔见第三册P63〕}5.天然放射现象:α射线(α粒子是氦原子核)、β射线(高速运动的电子流)、γ射线(波长较短的电磁波)、α衰变与β衰变、半衰期(有半数以上的原子核发生了衰变所用的时间)。
γ射线是伴随α射线和β射线产生的〔见第三册P64〕6.爱因斯坦的质能方程:E=mc2{E:能量(J),m:质量(Kg),c:光在真空中的速度}7.核能的计算ΔE=Δmc2{当Δm的单位用kg时,ΔE的单位为J;当Δm用原子质量单位u时,算出的ΔE单位为uc2;1uc2=931.5MeV}〔见第三册P72〕。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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 dE dE ∞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()col dE 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()()()()colrad 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 h 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。
1[(]),tr dE dKK Gy J kg K dm dt-=⋅= 比释动能系数:Γk = E(μtr /ρ) 空气比释动能率系数:22K A l l K A δδδδ=ΓΓ=吸收剂量:(1)trdE d D g dmdmε==- [Gy]照射量:=f en xdQe X dm W μρ==ψ⋅ψ [C/kg] 照射量因子:f x (查表可知)照射量单位:伦琴1R=2.58×10-4 C/kg3(/)8.710(/)en mmm en aD X f X μρμρ-=⨯=⋅(单位:f m ~Gy/R, X~R)(/)(/)33.85(/)(/)en m a en m mm en a en a W D X X f X e μρμρμρμρ=⋅⋅=⋅=(单位:f m ~J/C, X~C/kg)2. 防护量当量剂量(器官T):,T R T R R H w D =∑ [Sv](J/kg)有效剂量:,T R T RT T T R T E w w D w H ==∑∑∑集体有效剂量:ii i S E N =⋅∑ [人·希]待积当量剂量、待积有效剂量:00()()()()t T T T TtTH H t dtE w H ττττ+==∑⎰ 3. 运行实用量 品质因子Q(L):剂量当量: [Sv]1(())()L L LLH QD Q L D dL D Q L D dL D==⨯=⎰⎰ 第六章 外照射剂量计算与防护1. 带电粒子剂量计算 (1) 电子或β射线1()12{[1]}()r rc KA r D c e re c r ννννν--=-+ A 活度(Bq),r 距离的质量厚度(g/cm 2),ν-β射线的表现吸收系数(cm 2/g), K 归一化系数(mGy/h·Bq)522522224.59104.59103(1)E K E c e c ββρνρνα--⨯=⨯=--吸收介质为空气:max0.55 1.40*max3.1116.0(2-)(0.036)E c e E E E ββββν-==- 吸收介质为软组织:max 1.37*max(20.17<E <0.5MeV )/1.5(0.51.5)/118.6(2-)(0.036)c E E E ββββν==-*E E ββ通常取1,对90Sr~1.17; RaE~0.77.Β点源空气中吸收剂量的粗略估算:1228.110/D A r -=⨯ [Gy/h](A 是活度乘以β的分支比,Bq ;r 是距离,m) β核素皮肤沾污的情况:PPTD=ϕ∙E ∙(μen /ρ)= ϕ∙E ∙μβ= ϕ∙S/ρμβ,α(air)=16(E m -0.036)-1.4 cm 2/gμβ,α(issue)=18.6(E m -0.036)-1.37 cm 2/gEm 为β射线的最大能量。
已知注量率ϕ:63.610()/colSD mGy h φρ=⨯根据能量确定注量率,用于β射线时,能量取最大能量的1/3. 屏蔽:电子或β射线最大射程:max max max 1.38max max0.83:0.5420.1330.150.8:0.407E MeV R E R Eβββ<<=-=2. 重带电粒子:质子的有表可查,其他重带电粒子:22()()()pM S Z S SZ E Z Mεερερρρ===E 为入射重带电粒子的能量(MeV )R max 是在铝中的最大射程(g/cm 2)能量小于0.15MeV 能被不到30cm 厚的空气吸收,不需要屏蔽。
屏蔽计算时重带电粒子修正:021pMR R M Z ≈R 0为与重带电粒子有相同速度的质子的连续慢化近似射程(mg/cm 2)。
3. 轫致辐射的屏蔽计算12=4RA Fe Rμϕπ- F :β射线被第一屏蔽层吸收时产生轫致辐射的份额。
μ:β射线在空气中的线衰减系数,cm -14 1.54max203.33103F E Z Eββρμ-≈⨯⨯=1-824.5910()()R tr E D AZ e Rβββμρ-=⨯为β射线被第一屏蔽层吸收后产生的轫致辐射在距离源R(cm)产生的吸收剂量率(mGy/h),Z 为第一层屏蔽材料的原子序数,R 1为穿过的空气层厚度。
4. 光子的剂量与防护 (1) 剂量计算X 射线机21(1)min x K I mGy δ-=⋅(I 为管电流强度,mA ,r 为距靶的距离,m) 加速器: 21(1)min a D I r Gy δ-=⋅γ辐射源点源照射量率:21()men i i i i e A X E rW μϕρ=Γ==∑ 吸收剂量率:38.6910WD X f X f Gy e-===⨯2kA K rΓ=(k Γ为空气比释动能率常数,可查表) 线源:22l l A dl A d D D h l h θΓ⋅⋅Γ⋅⋅=⇒=+ 有限面源:222222ln /ra a A rdrr h D A Gy h r h hππΓ⋅+==Γ+⎰有限体源:(考虑自吸收)222(1)ln /tV A r h D e Gy h h μπμ-+=Γ⨯-(2) X 、γ射线在物质中的减弱:窄束:N=N 0e -μd 宽束:N=N 0Be -μd (B 为积累因子) B x =A 1e -α1μd +(1-A1)e -α2μd (差图求积累分子) (3) X 、γ射线屏蔽计算 透射公式:20110i i nd TVT i D D r ==∏(0D 源项剂量率μGy/h;D 计算点; r 点到源点的距离m; d i 第i 种屏蔽体厚度,cm ;1/10i TVT =∆cm ) 散射公式:220R D D s r r α=(s 散射体面积m 2,α散射系数,r 源点到散射点,散射点到计算点m ) 天空散射: 1.322040i s D D d d =Ω(D 0源上方1m 处剂量率Gy ∙m 2/min ;di 源到屋顶上方2m 处m ;ds 源到计算点水平距离;Ω源对屏蔽墙所张的立体角Sr )屏蔽厚度:1001/10log ()d D D =⨯∆ 减弱系数: 0(,)d K D D e B E d μγμ== 透射比:10H H K η-== (K, η可查表) 加速器线源屏蔽计算,22() 1.6710a x I r I qH d rδη-=⨯⋅发射率常数δ修正:δa (900)=30mGy ∙m 2∙mA -1∙min -1 5. 中子的剂量计算与防护K =f K ∙ Φ (f K 中子比释动能因子)不同组织:()()tr TT m tr mK K μρμρ=,,i i H n H f ϕ=分出截面法-厚屏蔽(一经散射就被吸收):ϕr (d) = ϕr0 e -Σd ,A>10宏观分出截面: ΣR ≈0.21ρA -0.58 cm -1(可查表)02()1ln()4R d r r n Ln R Ld B qe AyB q d r ϕϕϕπϕ-∑=≤⇒=∑ y 是放射性核素中子源的产额,Ay 即中子发射率,B n 是中子积累因子(一般取5,铅3.5,铁2.6),q 居留因子,r 参考点距源的距离m 。