04外照射剂量的计算

04外照射剂量的计算

外照射剂量的计算

主讲：崔莹

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第四章外照射剂量的计算

外照射是辐射源在机体外面时所产生的照射，对人体而言，外照射主要来自中子、γ射线和X射线，其次是β射线。由于α粒子射程短，天然α粒子衣服即可挡住，所以，外照射剂量计算一般不涉及α射线（加速器产生的α粒子除外）。外照射剂量计算是进行辐射防护及评价的基础

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第四章外照射剂量的计算

外照射防护的基本原则：尽量减少或避免射线从外部对人体的照射，使之所受照射不超过国家规定的剂量限值。

外照射防护的三要素：时间：充分准备距离：远距操作减少受照时间任何源不能直接用手操作

屏蔽：根据辐射源的类型、射线能量、活度，选择适当材料和厚度进行屏蔽

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第一节γ射线剂量的计算

一.点源的剂量计算

点源是指辐射源的线度远小于源至计算剂量点的距离的辐射源如果辐射场中某点与辐射源的距离，比辐射源本身的几何尺寸大十倍以上，即可把辐射源看成是点状的，称其为点状源，简称点源。任何其他形状的源，都可视为若干点源的叠加。

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第一节γ射线剂量的计算

照射量与吸收剂量的关系

照射量的单位为：库仑每千克（C/kg），其专用单位为伦琴（R）1R = 2.58 ×10?4 C / kg

Da = 33.85 X

戈

(国际单位制下) 戈（照射量X用伦琴为单位）

Da = 8.69 ×10 ?3 X

Da －－空气中同一点处的吸收剂量（Gy） X －－空气中同一点X 或γ射线的照射量（R）(μ / ρ )m 空气中同一点组织中的吸收剂量 D m = 8.69 ×10 ?3 en X = fX 戈( μen / ρ ) a

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第一节γ射线剂量的计算

一.点源的剂量计算

1.γ点源的空气吸收剂量率计算

γ射线在空气中吸收剂量率与照射量率之间的关系为：

& & Da = 33.85 X

Gy / s

在空气中同一点处γ射线在物质（m）中吸收剂量率与照射率关系为：

& & Dm = f m X

其中

f m = 33.85

( μen / ρ ) m ( μen / ρ ) a

J /C

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第一节γ射线剂量的计算

一.点源的剂量计算

2.γ点源的吸收剂量率与粒子注量率之间的关系

在带电粒子平衡条件下，光子注量率与吸收剂量率有下列关系：

μ & D = ? ( en ) Er ρ

μen ρ

戈/秒

& D —γ射线在注量率为φ的某一点处，空气的吸收剂量率

—空气中在计算剂量点处，γ射线的注量率（1/m2s）－γ射线在空气中的质能吸收系数（m2/kg）

Er －γ射线的能量（J）

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第一节γ射线剂量的计算

一.点源的剂量计算

2.γ点源的吸收剂量率与粒子注量率之间的关系

在带电粒子平衡条件下，光子注量率与吸收剂量率有下列关系：μ& D = ? ( en ) Er ρ

戈/秒

例题：在工作场所某一点，测得能量为1.00MeV的γ射线的注量率为1.55×107光子/米2·秒，计算此点的吸收剂量率【查表可得：空气中的（μen/ρ）＝2.787×10-3米2/千克】

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第一节γ射线剂量的计算

一.点源的剂量计算

3.源的活度与照射率的关系γ照射率常数Γ把源的活度A和照射率联系起来，其物理意义：距离照射率常数Γ 活度为1居里的γ点源1米处，在1小时内所产生的照射率，即：

Γδ =

l 2 dX ( )δ A dt

c ? m 2 / kg

设源的活度为A居里，离源R米处的照射率用下式计算：

& AΓ X = 2 c / kg ? s R 60Co源在1米处的照射率为多少？例题：试计算1居里的

在空气和皮下组织内的吸收剂量率是多少？【Г＝2.56×10-18库伦·米2/千克＝1.32伦·米2/小时·居里， fm＝9.5×10-3】9

第一节γ射线剂量的计算

二.非点源照射率计算

在实际工作中，除点源外，如反应堆、放射性工艺管道、放射性料液贮存容器、用于辐射消毒的大型面源、大的表面污染等，必须考虑源的形状、体积、源内的多次散射及自吸收。 L dL 1.线状源a θ θ1 P 1 θ1 θ2 P2 a1 θ1θ2 P3

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第一节γ射线剂量的计算

二.非点源照射率计算

1.线状源

P点 1

& dX =

( A / L)ΓdL & ( A / L)Γ dθ 由dL = a sec 2 θdθ → dX = 2 r a θ1 ( A / L)Γ AΓ L & X1 = ∫ dθ = arctg c / kg ? s 0 a La a

P2点 P3点

2 AΓ L & X2 = arctg c / kg ? s 2a La AΓ L + a1 a & (arctg ? arctg 1 ) X

3 = La a a

c / kg ? s

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第一节γ射线剂量的计算

二.非点源照射率计算

2.圆盘源（碟源）

& 面源 dS＝rdrdθ 在P1点的微分照射率为：dX

=

AΓ dS = f (r ,θ ) L2

对整个圆盘积分，可以得到它在P1点产生的照射率：