辐射剂量学基础ppt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。
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。
14
b. 扩展场 假设的辐射场内，注量及其角度和能量
分布在关心的体积(参考点)内都相同时，这 个辐射场称之为扩展场。 c. 扩展和齐向场
注量为单一方向的扩展场。
15
2.2.3.2 周围剂量当量 H*(d)
辐射场中某一点的H*(d)是在相应的扩展和 齐向场中，在ICRU球内与齐向场方向相反的半 径上，其深度为d处的剂量当量。其单位为J·kg1， 其 单 位 的 专 用 名 为 希 沃 特 (Sv) 。 应 注 意 的 是 ， H*(d)的表述应包括参考深度d，为简化符号，d 可以用mm为单位的量来表示。
6
通过理论计算
物理量
吸收剂量，D 注量，Φ
比释动能，k
通过计算可转化
医学、生物研究常用量
器官吸收剂量，DT 组织吸收剂量，HT
局部吸收剂量，E 全身吸收剂量，HT 活存干细胞加权剂量，E
Gy
防护评价量
*器官吸收剂量，DTR 器官当量剂量，HT 有效剂量，E
待积器官当量剂量，HT 待积有效剂量，E
wenku.baidu.com
防护实用量
辐射防护基础
2 辐射剂量学基础
2.1 辐射剂量学简介 2.2 常用量及剂量学方法
2
2.1 辐射剂量学简介
3
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。
16
对强贯穿辐射，d常用10mm这个深度， 因而此时周围剂量当量可表示为H*(10)。 对弱贯穿辐射，其皮肤深度为0.07mm，眼 晶体深度为3mm，并分别表示为H*(0.07) 和H*(3)。
17
2.2.3.3 定向剂量当量 H’(d,Ω)
辐 射 场 中 某 一 点 的 H’(d,Ω) ， 是 在 相 应 扩 展 场 中 ， ICRU球内的特定方向Ω的半径上，深度为d处的剂量当量。 其单位为J·kg1，单位的专用名为希沃特(Sv)。应注意的是， 表述H’(d,Ω)应有参考深度d和方向Ω的说明。为表示简单， d可以用mm为单位的量来表示。对弱贯穿辐射，皮肤和眼 晶体的定向剂量当量可以分别表示为H’(0.07,Ω)和H’(3,Ω)。 对强贯穿辐射，深度常用10mm，可表示为H’(10,Ω)。
18
2.2.3.4 人员剂量当量
人员剂量当量Hp(d)，是在身体表面下，深 度d处软组织的剂量当量。单位为J·kg1，专用名 为希沃特(Sv)。表述Hp(d)应有参考深度d的说明， 为表示简单，d可以用mm为单位表示。对弱贯穿 辐 射 ， 皮 肤 和 眼 晶 体 的 Hp(d) 分 别 为 Hp(0.07) 和 Hp(3) 。 对 强 贯 穿 辐 射 ， 深 度 为 10mm ， 表 示 为 Hp(10)。
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：
骨：
C: 0.000124 H: 0.101997 Na: 0.000800 K: 0.003000 H: 0.063980 Mg: 0.002000
比释动能κ，定义为不带电的电离辐射在无限小体积内 释放出的所有带电的电离粒子的初始动能之和的平均值
dtr除以该体积内物质的质量dm 而得的商，即：
k dtr
dm
(2.3)
比释动能κ的SI单位和专用单位，与吸收剂量相同， 分别是“Gy” 和“rad”。应注意的是，在描述比释动能时， 也必须说明媒质的类型，例如，空气中的比释动能等。
而得的商，即：
D d
dm
(2.1)
吸收剂量的SI单位是“J·kg-1”，SI单位的专门名称叫 “戈瑞”(Gray), 符号是“Gy”，1Gy=1J·kg-1。吸收剂量的 专用单位是“拉德”，其符号为“rad”，1rad=0.01Gy。
9
应当注意的是，由于吸收剂量将随辐射类型和物质的种类而异， 因而在描述吸收剂量时，必须说明是哪种辐射对何种物质造成的吸收 剂量。
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。
4
2.2 常用量和剂量学方法
5
2.2.1 剂量学常用量的关系
剂量学常用量主要包括物理量、医学临 床和生物学研究中常用到的量、防护评价量 和防护实用量四大类，它们之间的关系如图 2-1所示。
周围剂量当量，H*(d) 定向剂量当量，H’(d) 人员剂量当量，Hp(d)
通过理论计算
Sv
Sv
图1 辐射剂量学常用量及其关系
7
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。
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)
O: 0.410061 Ca:0.147000
10
注量Ф，是dN除da的商，其中dN是入射到 有效截面积为da的球面上的粒子总数。
dN da
(2.2)
注量的SI单位是“cm-2”。 Ｘ、γ、β射线均可以通过注量的测量来估
算吸收剂量。一般来说，中子的吸收剂量主要 是通过注量测量来实现的。
11
N: 0.755267 C: 0.123000 Mg: 0.000200
C: 0.278000 P: 0.070000
O: 0.231781 N: 0.035000 P: 0.002000
N: 0.027000 S: 0.002000
Ar: 0.012827 O: 0.729003 S: 0.005000