第七章 辐 射 防 护

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第七节 当量剂量和单位
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

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第一节 放射性活度
三、活度计算 （一）衰变常数 衰变常数的物理意义是表示在放射性核素衰 变过程中，每个原子核在单位时间内发生衰 变的概率。衰变常数值随不同的放射性核素 而有差异。核衰变越快，衰变常数值越大。 （二）半衰期 半衰期是指放射性核素的原子核数目衰变原 有的一半所需的时间，常以符号T1∕2或T表示。 它与衰变常数有如下关系： T1 2 0.693 7

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第五节 照射量、比释动能、吸收剂量 的联系和区别


（1）照射量和比释动能的关系： 射线照射空气时，如果忽略次级电子能量转 移成热能和辐射能的部分即认为在单位质量空气 中所产生的次级电子能量全部用于使空气分子电 离，则空气中某点的照射量Ρ和比释动能Κ在带 电粒子平衡条件下的关系为：Κ=33.72Ρ 公式中照射量Ρ的单位库仑/千克 、比释 动能Κ的单位为戈瑞（Gy）
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1
第六节剂量当量和单位
Q值与WR值一致
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1
第六节 剂量当量和单位
剂量当量率 单位时间内的剂量当量称为剂量当量
率。它的SI单位为焦耳每千克每秒， 单位的专名为希沃特每秒。以前用的 专用单位为雷姆每秒等。
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第六节 当量剂量和单位

（1）当量剂量HT 吸收剂量只反映被照射物质吸收了多少电离辐射 的能量，吸收能量越多产生的生物效应就厉害。 同样的吸收剂量由于射线的种类不同，和能量不 同，引起的生物效应就不同，改变这一因素，应 该有一个与辐射种类和能量有关的因子对吸收剂 量进行修正。这个因子叫做辐射权重因子 。 （用于对不同种类和能量的辐射进行修正）。用 辐射权重因子修正吸收剂量叫当量剂量。
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第二节 照 射 量
（1）照射量的定义和单位 照射量是用来表征χ射线或γ射线对空气电 离本领大小的物理量。

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第二节 照 射 量



定义：所谓照射量是指χ射线或γ射线的光子在单 位质量的空气中释放出来的所有次级电子（负电 子或正电子），当它们被空气完全阻止时，在空 气中形成的任何一种符号的（带正电或负电的） 离子的总电荷的绝对值。其定义为dQ除以dm的 所得的商，即：P=dQ/dm 式中dQ——当光子产生的全部电子被阻止于空 气中时，在空气中所形成的任何一种符号的离子 总电荷量的绝对值。 dm——体积球的空气质量

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照射量：空气中带粒子的电荷量
比释动能：物质中带点粒子的动能
剂量当量：吸收能量对人体 整体的影响
放射性活度 e e e
e
e e
e
e
e
e e
物 质
e e e e
e e e
吸收剂量：物质的吸收能量
当量剂量：吸收能量 对某一器官的影响 有效剂量：吸收能量对 所有器官加权的影响
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第一节 放射性活度

第二节 照 射 量

一个正（负）离子所带的电量为4.8×10-10 静电单位，1伦是在干燥空气中产生1静电 单位的电量，所以产生的电子对数为 1/4.8×10-10=2.083×109对离子。照射量 只适用于χ、γ射线对空气的效应，而只适 用于能量大约在几千伏到3MV之间。
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P
第二节 照 射 量
适 用 范 围
辐射场 介质 单位
χ 、γ 空气
Gy、rad
Gy、rad
换算关系
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（1）剂量当量 一定吸收剂量的生物效应取决于辐射的品质和照 射条件。故不同类型辐射所致吸收剂量相同，而 所产生的生物效应的严重程度或方式几率可能不 同。在辐射防护领域，采用辐射的品质因数来表 示传能线密度（用LET表示，即直接电离粒子在 其单位长度径迹上消耗的平均能量，单位通常用 千电子伏∕微米）对效应的影响，对吸收剂量进行 修正，使得修正后的吸收剂量能够较好地表达发 生生物效应的几率或生物效应的严重程度。这种 修正后的吸收剂量就称为剂量当量H。
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1
第六节 剂量当量和单位


剂量当量为国际辐射单位与测量委员会（ICRU）所使用 的一个量，用以定义实用量—-周围剂量当量、定向剂量 当量和个人剂量当量。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是在该点的吸收剂量，Q是品质因数，用以衡量 不同类型的电离辐射在产生有害效应方面的差异。N是所 有其他修正因数的乘积，这些因数可以照顾到诸如吸收剂 量率和剂量的分次给与等。目前ICRP指定N=1.对X射线 来说，其品质因数Q也等于1.因为品质因数Q和修正因数 N都是无量纲量，所以剂量当量的SI单位与吸收剂量的单 位相同，即焦耳每千克。 1Sv 1J kg 1 1Sv 100 rem

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第四节 吸收剂量


（1）吸收剂量的定义和单位 吸收剂量是用来表征受照物体吸收电离辐射能量 程度的一个物理量。 定义：任何电离辐射，授予质量为dm 的物质的 平均能量d 除以dm 所得的商，即： 式中 为平均授予能，或者说：电离辐射传给 单位质量的被照射物质的能量叫吸收剂量，吸收 剂量的大小，一方面取决于电离辐射的能量，另 一方面还取决于被照射物质的种类。它适用于任 何电离辐射和任何被照射的物质。
辐 射 量 和 单 位
黑龙江大学物理学院 孙普男 教授
2011年8 月
1
引言 辐射量的定义的物理意义
描述χ和γ射线的辐射量分为电离辐射常用 辐射量和辐射防护常用辐射量两类。前者 包括放射性活度、照射量、比释动能、吸 收剂量等。后者包括当量剂量、有效剂量 等。 所谓 “剂量”是指某一对象接收或“吸收” 的辐射的一种度量。
1）
D空——吸收剂量（戈瑞） P空——空气的照射量（库仑/千克）

2）
D空——空气的吸收剂量（戈瑞） P空——空气的照射量（仑）
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第五节 照射量、比释动能、吸收剂量 的联系和区别

B、将空气中某点的照射量换算成该点 被照射物质的吸收剂量
——受照物质的吸收剂量Gy P——空气的照射量， f——转换因子

第一节 放射性活度 （三）活度计算式 放射性活度也随时间的延长而呈现指数规律 减弱。其计算公式为：A AFra bibliotek e
t
A0 e
( 0.693 T1 2 ) t
式中，A为放射性核素经过t时间后剩余的活 度，A0为原来的活度，即t=0时的活度， T1∕ 2为该放射性核素的半衰期，t为时间（计算 时所用单位应与T1∕ 2的单位一致）。
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第一节 放射性活度
活度的国际单位是秒的倒数，称为贝
克勒尔，简称贝可。
活度的衍生单位有MBq，GBq，和
TBq。 10 1 国际专用单位 ：1Ci 3.7 10 s
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第一节 放射性活度
二、放射性活度浓度 放射性活度浓度亦称放射性比度或比放射性 是指单位质量或单位体积放射源的放射性活 度，其单位是 。放射性活度浓度时衡量放 射性物质纯度的指标。

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第五节 照射量、比释动能、吸收剂量 的联系和区别
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第五节 照射量、比释动能、吸收剂量的联系和区别
辐射量种类
照射量Ρ
比释动能Κ
吸收剂量D
剂量的含义
表征χ 、γ 在关心的体积内用 于电离空气的能量
表征不带电粒子 在所关心的体积 内交给带电粒子 的能量 不带电粒子 任何物质
表征电离辐射在 所关心的体积内 被物质吸收的能 量 电离辐射 任何物质
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第四节 吸收剂量
吸收剂量（D）的单位和比释动能相同， SI单位是焦耳千克-1表示，其特定名称为戈 瑞（Gy）沿用单位为拉德（rad） 1戈瑞=1焦耳/千克 1戈瑞=100拉德

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第四节 吸收剂量
（2）吸收剂量率的定义和单位 吸收剂量率（ ）表示单位时间内吸收剂 量的增量，严格定义为：某一时间间隔dt 内吸收剂量的增量dD除以该时间间隔dt所 得的商即： dD/dt，吸收剂量率的单位：戈瑞/时、毫 戈瑞/时（ ）
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第五节 照射量、比释动能、吸收剂量 的联系和区别
例：已知空气中某点Χ射线的照射量Ρ为 1.29× ，求空气中该点的比释 动能Κ是多少？ 解：

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2.4、照射量、比释动能、吸收剂量 的联系和区别
（2）比释动能和吸收剂量的关系 比释动能和吸收剂量分别反映物质吸收电 离辐射的二个阶段。对于一定质量dm的物 质，不带电粒子转移给次级电子的平均能 量 与物质吸收能量相等，则比释动能 Κ和吸收剂量 相等。即：
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第七节 当量剂量和单位

对于某种辐射R在某个组织或器官T中的当 量剂量 可由下式给出： 式中： ——辐射R的辐射权重因子 ——辐射R在器官或组织T内产 生吸收剂量
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1
第六节当量剂量和单位
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第七节 当量剂量和单位
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。 对于受到多种辐射的组织或器官其当量剂 量应表示为：


式中 ——不带电粒子在质量为dm 的某一物质 内释放出来的全部带电粒子的初始动能的总和。 比释动能只适用于不带电粒子和χ、γ射线，但适 用于各种物质。
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第三节 比释动能
单位：焦耳/千克（J· kg-1）其单位“戈瑞” （Gy）1Gy=1Kg受照射的物质吸收1J的辐 射能量即： 。 毫戈瑞、微戈瑞， 沿用单位拉德(rad)： 比释动能率 的定义和单位 单位时间内的比释动能 单位：戈瑞/秒(Gy· s-1)