第11章辐射基本知识
辐射基本知识
辐射基本知识1、啥是辐射辐射是指以波或粒子的形式向身边空偶尔物质发射并在其中传播的能量（如声辐射、热辐射、电磁辐射、粒子辐射等）的统称。
例如物体受热向身边发射热量叫做热辐射；受激原子退激时发射的紫外线或X射线叫做原子辐射；别稳定的原子核衰变时发射出的粒子或γ射线叫做原子核辐射，简称核辐射。
辐射可分为非电离辐射和电离辐射两大类。
非电离辐射又称电磁辐射，如无线电波、红外辐射、可见光、微波、紫外线等。
波的频率和能量较低，别脚以使原子中的电子游离而产生带电的离子；电离辐射通常又称放射性，如α、β、γ射线有脚够的能量使受照耀物质的原子电离，会对生物体构成损伤，而有效操纵的辐照则可达到治疗疾病的目的。
2、啥是放射性放射性是自然界存在的一种自然现象。
世界上一切物质基本上由原子构成的，每个原子的中心有一具原子核。
大多数物质的原子核是稳定别变的，但有点物质的原子核别稳定，会自发地发生某些变化，这些别稳定的原子核在发生变化的并且会发射出特有的射线，这种物质算是人们常讲的放射性。
有的放射性物质在地球诞生时就存在了，如铀、钍、镭等，它们叫做天然放射性物质。
另一方面，人类出于别同的目的创造了一些具有放射性的物质，这些物质叫人工放射性物质。
3、啥是同位素和核素在中子和质子组成的原子核内，质子数相同，中子数别同的这一类原子称为同位素。
会发生放射性衰变的同位素称为放射性同位素。
其核内具有一定数目的中子和质子以及特定能态的原子称为核素。
例如氢同位素有三种核素，1H、2H、3H，元素符号的左上角标出原子质量数，它们分不被取名为氢、氘（音刀）、氚（音川），其中，3H具有放射性，称为放射性同位素。
在自然界里，1H、2H、3H 天然含量的原子数百分比分不为99.9852%、0.0148%、3H几乎为零。
4、放射线有哪些种类？它们有啥特点？放射线包括α、β、γ及中子。
α射线由高速运行的氦原子核（2个质子和2个中子）组成的，通常也称α粒子，α衰变时大多数粒子能量在4-9MeV 范围。
《辐射安全常识》课件
2
2. 减少电磁辐射
减少电子产品使用时间、保持正确姿势、远离电源等，降低电磁辐射风险。
3
3. 内部污染管控
监控、控制内部辐射源，减少内部污染对人员的辐射暴露。
结论
保护自己和家人
了解辐射安全常识，采取合理有效的防护措施，保护自壤、建筑材料等的 天然辐射，了解环境辐射 水平，注意防范。
辐射对人体的危害
1. 火烧眉毛的辐射
突然的辐射事故可能导致严重 后果，了解应对措施，保护自 己和他人。
2. 隐蔽的辐射
长期暴露在低剂量辐射下，可 能累计对健康产生不利影响， 警惕潜在风险。
3. 长时间的辐射
长期工作在辐射环境中，注意 控制时间，减少辐射暴露。
辐射防护措施
1. 避免接触源头
远离辐射源，减少直接暴露的机会，选择安全的工作和生活环境。
2. 离射源远一些
保持距离，降低辐射水平，尽量少接触辐射源。
3. 佩戴防护用品
使用辐射防护设备，比如防护罩、防护服等，减少辐射对身体的伤害。
安全常识
1
1. 定期检查辐射剂量
定期进行辐射剂量测量，了解辐射暴露情况，及时调整防护策略。
《辐射安全常识》PPT课 件
# 辐射安全常识
## 简介
本PPT主要介绍辐射安全常识，包括辐射的种类、辐射对人体的危害、辐射 防护措施等内容。
辐射的种类
1 1. 电磁辐射
来自电视、手机等设备的 电磁波辐射，需要注意长 时间暴露的影响。
2 2. 粒子辐射
来自核能、放射性物质等 的粒子辐射，了解保护措 施，避免暴露。
辐射及其防护基本知识
辐射及其防护基本知识辐射是日常生活中常见的一种现象，存在于自然界中，也由人类活动产生。
辐射对人体健康有很大影响，因此有必要了解辐射及其防护基本知识。
一、辐射的类型辐射按其能量和传递方式分类，主要有以下三类：1. 电离辐射：包括α射线、β射线、γ射线和X射线。
2. 非电离辐射：包括紫外线、可见光、红外线和微波辐射。
3. 热辐射：包括红外线、可见光和紫外线。
其中电离辐射对人体的危害最大。
二、辐射的来源辐射的来源有多种，主要包括以下几种：1. 放射性物质：比如铀、钚和锕等。
2. 医用设备：比如X射线等医用设备的使用。
3. 太阳辐射：太阳是地球上最主要的自然辐射源。
4. 核武器和核事故：比如广岛、长崎核爆炸、切尔诺贝利核事故和福岛核事故等。
5. 电磁辐射：比如基站、手机等电子设备。
三、辐射对人体的危害辐射对人体有很大的危害，包括以下几个方面：1. 伤害DNA：电离辐射能够伤害DNA结构，导致基因突变和细胞死亡，甚至使细胞形成癌症。
2. 影响人体免疫系统：辐射会抑制或达到人体的免疫系统。
3. 影响生殖系统：辐射会直接或者间接地影响人体生殖系统，从而影响人体的生育能力。
4. 皮肤和眼睛的伤害：紫外线和其他电磁波对皮肤和眼睛有明显的伤害。
四、防护措施对于辐射的防护主要有以下几个措施：1. 避免接触放射性物质：一旦接触放射性物质，就会导致永久性的损害。
因此，必须避免接触放射性物质。
2. 限制住宅内辐射污染：避免家中电器数量过多，电磁波扩散过快，增加电器的散热量和通风量。
3. 经常通风：室内空气污染是室内辐射污染的一个主要源头。
4. 遮阳：防止紫外线辐射肌肤的伤害，不仅需要涂抹防晒霜，还需要在户外戴遮阳帽或遮阳衣。
5. 佩戴防护装置：对于从事辐射作业或接触放射性物质的人员，需要佩戴符合标准的防护装置。
结论综上所述，辐射是一种较为复杂的现象，对人类的生命健康有着极其重要的影响。
对于辐射的防护，我们必须追求科学的措施，避免对生命造成伤害。
辐射基础知识
辐射基础知识一、基本概念（一）辐射办法中“辐射”，是电离辐射和电磁辐射的总称。
（二）电离辐射和电磁辐射电离辐射又称放射性。
是指与物质直接或者间接作用时能使物质电离的辐射，包括核设施、核技术应用、伴生放射性矿产资源等所产生的辐射。
电磁辐射，是指以电磁波形式通过空间传播的辐射，包括广播电视、无线通讯、雷达发射、高压送变电以及工业、科研、医疗系统中的电磁能应用项目等所产生的辐射。
（三）放射性所谓的放射性其实是一种自然现象，是指具有能自发地放出射线属性的物质，这些物质的原子核处于不稳定状态，在其发生核转变的过程中，自发地放出由粒子或光子组成的射线，并辐射出原子核里的过剩能量，同时本身转变成另一种物质或成为原来物质的较低能态。
其所放出的粒子或光子，会对周围介质或机体产生电离作用，造成放射性污染或危害。
有时放射性也称为电离辐射。
（四）射线的种类原子核发生衰变时所放出的射线，其种类很多，主要有以几种：α射线其本质是氦的原子核，是高速运动的粒子。
因此α射线乃是氦核流，在空气中的行径很短，在固体或生物组织中只有几十微米。
穿透能力虽弱，但比电离作用强。
β射线是一种电子流。
其粒子的质量只有α粒子的万分之几。
β粒子带负电或带正电，其衰变过称为负电子衰变或正电子衰变。
在空气中的行径最大可达十几米，在生物组织中达数个毫米。
穿透能力较α粒子强。
γ射线有时也称为γ光子，是不带电的粒子，比α、β粒子小，有很强的穿透能力，运动速度极快。
它既具有电磁波的特性，又具有粒子的特性，因此γ粒子具有波粒二重性。
n射线也就是中子流，不带电，几乎不能与原子的电子相互作用，只能和原子核相互作用。
质量小，速度快，穿透能力极强。
按照能量的不同，中子又可分为快中子、慢中子、热中子和冷中子，一般中子源发出的中子为快中子，能量比较高。
（五）放射性废物是指含有放射性核素或者被放射性核素污染，其浓度或者比活度大于国家或省规定的清洁解控水平，预期不再使用的废弃物。
放射物理与防护___第11章放射线的屏蔽防护课件.
第十一章 放射线的屏蔽防护
（四）铅当量(mmPb)：一定厚度(1mm)的屏蔽材料 与多少厚度(mm)的铅具有相同的屏蔽防护效果
第十一章 放射线的屏蔽防护
知识拓展：射线屏蔽厚度的确定 从放射线的衰减理论讲，经屏蔽后的放射线剂量永远 不会变成零。放射线的屏蔽设计，并不在于确定一个 完全吸收放射线的物质层厚度，而是设法找到穿过屏 蔽层的放射线剂量降低若干倍，并满足剂量限值的屏 蔽层厚度。做到既安全可靠，又经济合理。
或者说是按照辐射产生的随机性效应及确定性效应分 类，保障辐射防护所提供的职业人员与被检者个人防 护在保障不发生确定性效应的前提下，将随机性效应 发生率控制在可合理做到的最低水平
第十一章 放射线的屏蔽防护
知识拓展：确定射线屏蔽厚度的依据和方法 确定屏蔽厚度的依据 当量剂量限值和最优化 屏蔽材料的防护性能 屏蔽用途和距离 工作负荷
居留因子
确定屏蔽厚度的计算方法 透射量计算法、查表法
利用因子
第十一章 放射线的屏蔽防护
小结 外照射防护有三种基本方法：时间防护、距离防护和 屏蔽防护。时间防护就是要求在给受检者实施射线检 查时，应在各个环节尽量缩短照射时间；由于射线对 于距离按平方反比法则进行衰减，因此一切人员尽量 远离射线是一种有效的防护方法；物质可以吸收射线， 根据需要采用不同的屏蔽材料进行防护为屏蔽防护。 对于屏蔽射线的材料的选择应从材料的防护性能、结 构性能、稳定性能和经济成本等方面时行综合考虑。 在确定屏蔽厚度时，应考虑多种因素，可通过公式进 行计算，也可通过查表确定。
第十一章 放射线的屏蔽防护
（三） X、 γ射线(非带电粒子辐射)常用屏蔽防护材料 低原子序数的建筑材料 砖：价廉、通用、来源容易、24cm实心砖墙有2mm 铅当量 混凝土：由水泥、粗骨料、砂子和水混合而成，密度 2300kg· m-3，成本低廉、结构性能好，多用作固定防 护屏障 水：有效原子序数7.4，密度1000kg· m-3，结构性能差、 防护性能差、成本低、透明、可流动、常以水池形式 贮存放射源
第十一章 辐射换热
第二编热量传输第十一章辐射换热辐射换热在金属热态成形产业中是常见的现象，如金属件在炉内的加热，熔化炉中的炉料与发热体之间的换热等。
第一节热辐射的基本概念一、热辐射与辐射换热物体中分子或原子受到激发而以电磁波的方式释放能量的现象叫辐射，电磁波所携带的能量叫辐射能。
由于电磁波可以在真空中传播，因而辐射能也可以在真空中传播，而导热与对流换热则只在存有物质的空间中才能发生。
激发物体辐射能量的原因或方法不同，产生的电磁波的波长和频率也不相同。
电磁波按波长的长短来划分有多种，如图11-1所示。
热辐射是由于热的原因而发生的辐射。
主要集中在红外线和可见光的波长范围内。
热辐射是物体的一种属性，只要物体的温度高于绝对温度0K，就会进行辐射。
因此热量不仅从高温物体辐射到低温物体，同样也从低温物体辐射到高温物体，但是两者辐射的能量不同。
物体在发射辐射能的同时，也在吸收辐射能。
辐射换热是指物体之间的相互辐射和吸收过程的总效果。
例如工业炉炉壁与周围物体之间由于炉壁温度较高，炉壁向周围辐射的能量多于吸收的能量，这样热量就从工业炉传给周围物体。
辐射换热不仅取决于两个物体之间的温度差，而且还取决于它们的温度绝对量。
对于导热来说，其热流密度与温度梯度成正比，而对辐射换热来说，热流密度（或辐射力）与辐射物体热力学温度的四次方成正比，即E∝T4。
二、吸收率、反射率、穿透率当热辐射的能量投射到物体表面上时，同可见光一样有吸收、反射和穿透的现象。
设辐射到物体表面的总能量为Q，其中一部分Qa在进入物体表面后被物体吸收，另一部分能量Qρ被物体反射，其余部分Qτ穿透物体，如教材150页图11-2所示。
根据能量守恒定律得或。
（11-1）令，，则式（11-1）可写成。
（11-2）式中α、ρ、τ——物体的辐射吸收率、反射率和穿透率。
固体及液体在表面下很短的一段距离内就能把辐射能吸收完毕，并把它转换成热能，使物体的温度升高。
对于金属导体，这段距离约为1μm；对于大多数非导电材料，这一距离也小于1mm。
辐射基本知识精选版演示课件.ppt
辐射类型和能量范围
辐射权重因子
光子 中子
所有能量
1
电子和子
所有能量
1
能量<10keV
5
中子
10-100keV
10
100keV-2MeV
20
2-20MeV
10
>20MeV5质子能量>2MeV5
粒子，裂变碎片，
20
重核
精选文摘
26
组织权重因子
组织或器官
性腺 红骨髓 结肠 肺 胃 膀胱 乳腺
组织权重因 子，WT 0.20 0.12 0.12 0.12 0.12 0.05
精选文摘
24
剂量
剂量
剂量是受辐射照射的物质所接受或吸收的辐射的 一种量度。
吸收剂量，国际单位 Gy（戈瑞） 剂量当量HTR ,考虑射线因素，国际单位 Sv(西弗) 有效剂量E，考虑组织因子，，国际单位 Sv(西弗)
不可以测量，可以根据人受照的情况，计算得出
精选文摘
25
各种射线的辐射权重因子，WR
在核技术应用领域内所涉及的重带电 粒子能量绝大部分在10keV到10MeV之间， 在此能量范围内的重带电粒子穿透物质 时，在气体内最多穿透几厘米，在液体 和固体内最多穿透几十微米的深度后就 全部停滞在该物质内。
精选文摘
21
带电离子电离
带电的电离辐射在穿透物质时主要通过库仑力发 生4种相互作用：
电离辐射分为直接电离辐射和间接电离辐 射。
精选文摘
18
电离
电离前
电离后
精选文摘
19
电离
由α粒子和β粒子产生的电离（直接电 离）
体内α源比体内β源对人产生的伤害更大
辐射安全与防护基础知识 PPT
世界上第一张X射线
照片1895、12、22
❖1896,贝克勒尔(Becquerel)发现铀(Uranium)
发现了天然放射性,人类
历史上第一次在实验室
观测到放射性现象。
Nobel Prize in 1903
❖1897, 汤姆生(Thomson)
发现电子打破了原子不可
分得观念。
❖1898, 居里夫妇发现钋( Polonium)
➢基本任务是既要保护环境,保障从事辐射工作人
员和公众成员,以及他们得后代得安全和健康,
又要允许进行那些可能产生辐射照射得必要活
动;提高辐射防护措施得效益,以促进核科学技
术、核能和其它辐射应用事业得发展。
4、辐射防护得知识体系
环
境
监
测
非
人
类
物
种
环
境
处
置
法规标准
屏蔽技术
环境
辐射源
辐射场
核素迁移
环境影响
与物质相互作用,能产生直接电离粒子
得中性粒子,如中子、光子等,称为间接电离
粒子。由间接电离粒子组成得辐射称为间接
电离辐射。
常见得电离辐射
辐射
组成
质量
Relativel
y Heavy
2 protons +
2 neutrons
electron
n
neutron
P
proton
High Energy
Electromagnetic
－
满足β 衰变和电子俘获条件,所以它们可以发生β
＋、β－衰变和轨道电子俘获三种过程。
电子俘获
质子变成中子
辐射物理学知识点总结
辐射物理学知识点总结辐射物理学是研究辐射现象和辐射与物质相互作用的物理学分支。
辐射物理学涵盖了很多领域，包括核能、医学、天文学等，广泛应用于生产和科研领域。
本文将对辐射物理学的基本知识点进行总结，希望能够为读者对该领域有一个全面的了解。
一、辐射的定义辐射是指由物质释放出的能量或粒子，通过空间传播的过程。
其形式包括电磁波辐射和粒子辐射。
电磁波辐射包括了光波、微波、射线等，而粒子辐射包括了α射线、β射线、中子等。
辐射物理学主要研究辐射的产生、传播和相互作用规律。
二、辐射的产生辐射的产生主要包括了自然辐射和人工辐射两种形式。
自然辐射是指地球和宇宙空间中存在的自然放射性物质释放出来的辐射，如地壳放射、宇宙射线等；而人工辐射是指由人类活动引起的辐射，如医疗放射、工业放射等。
辐射的产生源头有很多，其中包括了核反应堆、医学放射源、射线装置等。
三、辐射的传播辐射的传播是指辐射能量和粒子在空间中的传播过程，其中包括了辐射的传播路径、传播速度和传播规律。
辐射的传播途径有很多，包括了空气传播、物质传播、真空传播等。
而辐射的传播速度一般遵循光速，但也会受到介质的影响。
辐射的传播规律包括了辐射的衰减、散射和吸收等。
四、辐射与物质的相互作用辐射与物质相互作用是指辐射与物质之间的相互影响和相互作用过程。
辐射与物质的相互作用包括了辐射的散射、吸收、衰减等。
辐射与物质的相互作用规律及其影响是辐射物理学的核心内容之一。
五、辐射的测量和防护辐射测量是指对辐射强度、能量分布和剂量进行测量，以便评估辐射对人体和环境的影响。
辐射防护是指采取措施，减少辐射对人体和环境的危害。
辐射测量和防护是辐射应用的基础，对核能、医学和工业等领域具有重要意义。
六、核辐射核辐射包括了α射线、β射线和γ射线等，这些射线是由原子核放射性衰变产生的。
核辐射的性质和作用机制对核物理和核工程有重要意义，常用于医学诊断、治疗和工业检测等领域。
七、辐射治疗辐射治疗是指利用辐射对癌细胞进行杀伤和控制的治疗方法，是肿瘤学中的重要治疗手段之一。
辐射安全与防护基础知识点
基础知识部分IX射线是伦琴发现的2，贝克勒尔发现了放射性现象3，居里夫人提出了放射性术语4，居里夫妇发现了钋镭两种放射性元素5，分离出了纯的金属镭6，辐射：是以波和粒子的形式向周围空间传播能量的统称，也就是携带能量的波或者粒子7，电离辐射：指其携带的能量足够使物质原子或分子中的电子成为自由态，从而使这些原子或分子发生电离现象的辐射。
能量大于10个电子伏特、波长小于lOOnm。
8，电离辐射有：直接电离辐射和间接电离辐射9，不带电的电离辐射：以及、10，电离辐射与非电离辐射区别在于：射线（粒子或波）携带能量和电离能力的大小不同。
11，原子是由原子核与核外电子构成12，原子核是由质子和中子组成13,电子质量：相当于1/1873个氢原子质量。
质子质量=中子质量：lamu（C质量的1/12）14，原子因为中子不带电，质子带一个单位正电，核外电子带一单位负点才显电中性15，原子核的质量总要小于核内质子与中子质量和是因为结合能造成质量亏损16，同位素：质子数相同而中子数不同的核素17,铀235符号，U左下角的92指原子序数（质子数），左上角235核子数（核内粒子总数）右下角143表示中子数18,衰变：不稳定的原子核放出a粒子（氦核）或卩粒子（电子）后，变成新的原子19，活度单位：一个放射源，在单位时间内自发地发生放射性衰变的原子数，或者由于自发发射性衰变而减少的原子数，是放射性核素多少的量度。
单位贝克Bq，1Bq表示每一秒发生一次衰变。
20,电离辐射类型有：a射线（带正电向N极偏转），卩射线（带负电向S极偏转），Y射线，、X射线和中子（在磁场中不偏转）21，电离辐射应用于如下领域：农业辐照育种，工业探伤，医学诊断，考古22，ICRP国际放射防护委员会为IAEA为国际原子能机构23，辐射损伤的主要危害变现为组织损害甚至死亡和产生原因主要是认识不到位，导致的防护不到位。
24，辐射防护概念和辐射防护体系是一步步建立起来的•早期认为产生危害主要是临床各种疾病。
《放射物理与防护》教学课件：11第十一章放射线的屏蔽防护
第三节 射线屏蔽厚度的确定方法
• 为防御放射线的危害，需要各种屏蔽防护，不论 是机房的建筑等固有防护设施，还是工作人员、 受检者或患者的个人防护用品，均需按一定要求 对所有屏蔽材料的防护厚度进行计算。
• 另外，剂量监督部门在进行防护检测中，以及使 用单位在考虑防护设备是否满足防护要求时，也 需要进行必要的计算，以判断屏蔽厚度是否能达 到将照射量控制在允许范围的目的。
迅速以尽量缩短检查时间； • 普通X线透视，医生在暗室中使用眼睛的暗视力系统观察，
视觉灵敏度低，影像亮度低，这就要求医生应充分做好眼睛 的暗适应，以缩短观察时间。 • 有条件的单位应尽量采用带影像增强的电视系统检查； • X线摄影应优选投照条件不出或少出废片，以减少重复照射 • 在特殊情况下，工作人员不得不在大剂量照射下工作，也应 严格限制操作时间。
一、确定屏蔽厚度的依据
从放射线的衰减理论讲，经屏蔽后的放射线剂量 永远不会变成零。因此，放射线的屏蔽设计，并 不在于确定一个完全吸收放射线的物质层厚度， 而使设法找到穿过屏蔽层的放射线剂量降低若干 倍，并满足剂量限值的屏蔽层厚度。做到既安全 可靠，又经济合理。
（一）当量剂量限值和最优化
医用射线的屏蔽计算， • 首先应根据剂量控制原则进行，工作人员
和公众的受照射剂量均不得超过规定的当 量剂量限值， • 并按最优化原则处理，即在考虑了经济和 社会因素后，使辐射照射保持在可以合理 做到的最低水平。
（二） 屏蔽用途和距离
• 被屏蔽的射线分为： 防御有用射线的屏障为初级防护屏 有用射线
散射线 漏射线
防御散、漏射线的屏蔽 为次级防护屏
应根据屏蔽用途、放射线源的类型、放射线源的能量、 放射线源的活度以及与放射源距离的远近，设计防护放射 线的各种防护设施和防护用品的防护厚度。
放射学基本知识点总结
放射学基本知识点总结一、辐射的基本概念1.辐射的定义：辐射是指热能、光能、无线电波、粒子等带有能量和动量的传递方式。
辐射是物质释放能量的方式，可以是电磁辐射，也可以是粒子辐射。
2.辐射的特性：辐射具有传播速度快、能量高、穿透力强的特点。
不同种类的辐射具有不同的能量范围和传播特性，如γ射线穿透力强，可以穿透人体组织和金属物质；α射线和β射线的能量较弱，穿透能力较小。
3.辐射的单位：辐射的单位有辐射剂量单位、辐射能量单位和辐射强度单位等。
常用的辐射剂量单位有格雷（Gy）、西弗特（Sv）等，辐射强度单位有戈（Gy）等。
二、辐射的种类1.电磁辐射：电磁辐射是由电场和磁场的相互作用而产生的辐射，包括可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
不同波长的电磁辐射具有不同的能量和穿透力，因此具有不同的应用领域。
2.粒子辐射：粒子辐射是由粒子（如α粒子、β粒子、中子等）带有能量和动量而产生的辐射。
粒子辐射具有不同的能量和穿透能力，对物质的穿透能力和相互作用方式也不同。
三、辐射与物质的相互作用1.电磁辐射与物质的相互作用：电磁辐射与物质的相互作用包括吸收、散射、透射和反射等。
不同波长的电磁辐射对物质的相互作用方式不同，如紫外线能够使物质发生化学反应，X射线和γ射线能够通过物质的透射或散射作用产生影像。
2.粒子辐射与物质的相互作用：粒子辐射与物质的相互作用也包括吸收、散射和透射等。
α粒子在物质中的能量损失主要是通过电离作用，通常可以被较厚的材料吸收；β粒子在物质中的能量损失主要是通过电离和激发作用，可以被较薄的材料吸收；中子在物质中主要通过核反应和散射作用，其穿透能力较强。
四、放射学在医学领域的应用1.放射诊断：放射学在医学领域的主要应用是用于放射诊断，包括X射线摄影、CT扫描、核磁共振成像（MRI）等技术。
这些技术能够对人体的内部结构进行影像学检查，为医生提供诊断依据。
2.放射治疗：放射学还用于医学领域的放射治疗，包括放射疗法、放射性核素治疗等。
第十一章辐射换热
………………….（23）
❖ 二、两个灰体间的辐射换热
❖ 图2两个物体组成的辐射换热系统a)空腔与其内包物体；b) 两个物体组成的封闭腔(两个曲面)c) 两个物体组成的封闭腔 （其一为平面）
❖ 应用辐射热阻构成辐射换热网络的方法如下：将式(16)和式 (23)改写成：
黑体： 灰体：
………….（24）
❖ 可据钢坯的颜色来判断其温度，钢坯在加热过程
中当：
❖
无变化：低于500℃、
❖
暗红：600℃左右、
❖
鲜红：800--850℃左右、
❖
桔黄：1000℃左右
❖
白炽：1300℃左右
为了高温时计算上的方便，通常把式(8)改写成如下形式：
………………………….（9）
❖ 三、基尔霍夫定律
基尔霍夫定律提示了物体的辐射力与吸收率之间的理论关系。 基尔霍夫定律的数学表达式：
则有：A1 X12=A2 X21………………（15） ❖ 两个黑体间辐射换热的计算公式为：
…………（16）
❖ 二、角系数
❖ 确定角系数的方法：积分法、几何法(如图解法)及代数法等。 ❖ 微元面dA1对dA2角系数，角系数Xd1，d2 ：
❖ dA1对A 2表面的角系数Xd1，2
❖ 同理可得微元面dA2对Al表面的角系数Xd2，1
❖ 辐射换热量大于只计及第一次的吸收热量为：
………………（34）
第七节 对流与辐射共同存在时的热量传输
综合换热过程的总热阻相当于对流与辐射热阻之并联，总换热 量等于对流与辐射换热量之和。即：Φ=Φc+ΦR
❖ Φc以及ΦR的计算如下：
❖ 将辐射换热写成对流换热的形式：
❖ αR——辐射传热系数、下标R与对流的下标c相互区别，因 而有下式：
放射物理与防护___第11章 放射线的屏蔽防护讲解
普通X线透视，医生应充分做好暗适应，有条件应尽 量采用带影像增强的电视透视。
X线摄影，应优选投照条件，不出或少出废片，以减 少重复照射。
第十一章 放射线的屏蔽防护
（二）外照射防护的基本方法_距离防护
距离防护：在不影响工作质量的前提下，尽量延长人 员到X线管和散射体的距离。
X线的距离衰减是按平方反比法则衰减，即离X线管 的距离增加一倍，射线强度将衰减为原来的1/4。
第十一章 放射线的屏蔽防护
知识拓展：确定射线屏蔽厚度的依据和方法
确定屏蔽厚度的依据 当量剂量限值和最优化 屏蔽材料的防护性能 居留因子
屏蔽用途和距离 工作负荷 利用因子
确定屏蔽厚度的计算方法 透射量计算法、查表法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第十一章 放射线的屏蔽防护
小结
外照射防护有三种基本方法：时间防护、距离防护和 屏蔽防护。时间防护就是要求在给受检者实施射线检 查时，应在各个环节尽量缩短照射时间；由于射线对 于距离按平方反比法则进行衰减，因此一切人员尽量 远离射线是一种有效的防护方法；物质可以吸收射线， 根据需要采用不同的屏蔽材料进行防护为屏蔽防护。 对于屏蔽射线的材料的选择应从材料的防护性能、结 构性能、稳定性能和经济成本等方面时行综合考虑。 在确定屏蔽厚度时，应考虑多种因素，可通过公式进 行计算，也可通过查表确定。
从放射线的衰减理论讲，经屏蔽后的放射线剂量永远 不会变成零。放射线的屏蔽设计，并不在于确定一个 完全吸收放射线的物质层厚度，而是设法找到穿过屏 蔽层的放射线剂量降低若干倍，并满足剂量限值的屏 蔽层厚度。做到既安全可靠，又经济合理。
或者说是按照辐射产生的随机性效应及确定性效应分 类，保障辐射防护所提供的职业人员与被检者个人防 护在保障不发生确定性效应的前提下，将随机性效应 发生率控制在可合理做到的最低水平
第十一章半辐射受热面及其传热计算
第二节 半辐射受热面传热系数的计算
一、屏式受热面传热系数
1 2 K kW /( m C ) Q 1 1 ( 1 r )( R f ) Q 1 c 2 ( 11 1 )
Qr 其中 1 Q 是考虑屏间辐射和炉内直接辐射导致的灰污表面、金属 c 表面温度升高的影响。
16
（6）计算受热面积：
Hp=2xpFp
屏风面积Fp：由屏最外圈管子的外轮廓线所围成的平面面积。 （7）传热计算时将屏空间辐射与烟气纯对流合并，按对流传热方式进 行计算。半辐射受热面壁温偏高，致使传热能力有所下降，需对传热 系数进行必要修正；屏吸收的空间辐射比纯对流大， α1中αc要折算到 按屏的计算受热面积进行计算。
4 4 ( T T ) 0 1 1 q R 4 4 ( T T ) 0 1 1
( 11 5 )
对于屏，假想火焰辐射面处于屏空间横截面的对称中心线上(d=s1/2)
3 11 11 1 1 ks 1 0 . 48 k s 1 1 1 a 1 p 8 1 2 1 2 2 syn
• 烟气放热量
• 前屏、后屏的计算
( I I ) g 11 3 ) 1 ( 前屏计算时考虑流经前屏的烟气份额，烟气放热量 后屏计算时烟气进口焓计算考虑从前屏进入和从炉膛直接进入后屏的 烟气焓的加权平均。 I g I g I ( 11 37 ) 2 1 f 2 f
p syn
1
2
1
屏空间辐射放热系数 屏区烟气的综合黑度
p q R r T T 1 2
2 kW /( m C ) ( 11 11 )
p s yn
1 0 .48 k 1 /p as 1
第十一章 辐射换热
1→2 :辐射面1发出的能量落到接收面2上的能量；
2→1 :辐射面2发出的能量落到接收面1上的能量。
X 1, 2
Φ1 2 Φ1
Φ2 1 X 2,1 Φ2
角系数的值永远小于等于1。
角系数
一旦两固体表面的表面积和相对位置确定了，它们的 角系数数值也就确定了。
表14-1 几种特殊情况的X值与C1,2的计算式 序号 1 辐 射 情 况 两个极大的平行面 面积A A1 或 A2 角系数X 1 总辐射系数C1,2
二、角系数的性质
1、相对性（互换性）
两黑体：1、2 面积：A1、A2 温度：T1、T2
辐射能：Eb1、Eb2
表面1辐射到表面2的辐射能 12 Eb1 A1 X 1, 2
21 Eb 2 A2 X 2,1 表面2辐射到表面1的辐射 能 两个黑体表面间的净辐射热量
1， 2 12 21 E b1 A 1 X 1, 2 Eb 2 A2 X 2,1
或
b :黑体辐射常数，
其值为5.6710-8 W/(m2K4)； T : 黑体表面的热力学温度，K。
T 2 Eb Cb ( W / m ) 100
4
Cb :黑体辐射系数，
其值为5.67W/(m2K4)。
• 黑度
工程上最重要的是确定实 际物体（灰体）的辐射力
实际物体的辐射力与同温度下黑体的辐射力之比称为 实际物体的黑度（也称为物体的发射率），用表示。即
人工黑体空腔
1、普朗克（Planck）定律(黑体辐射按波长分布的规律) 普朗克定律即黑体单色辐射力Ebλ与波长λ和物体表面绝对温度T 之间的函数关系式：
C15 Eb c2 /(T ) e 1
W /m
辐射防护科普
前段时间网上很火的一张@清华核研院研究生贴的辐射剂量表，将我的这几
个表格更加具象化了，做的不错，推荐一下：
/2331684072/wbphotos/large/photo_id/3487292
780430618?refer=weibofeed
确定性效应其实还好说，毕竟没到阈值就没关系，对照上面这几个表，基本
CT（单次）
8.6
介入治疗（单次）
20
看电视 700 小时（显像管式）
0.01
戴夜光表一年
0.02
乘飞机 1 小时
0.005
吸烟 700 支
0.05-0.1
普通核电站附近居民（无事故）（每年）
0.2
福岛核电站 2 号机组地下室（事故核心区）（每小时） 1,000-1,200
福岛核电站（事故后）正门（每小时）
图 1.1-辐射分类 2. α射线、β射线和中子辐射
α射线
其本质为高能氦核
2 4
He2+
束流，致电离能力很强，但是穿透力极弱，
弱到正常衣物皮肤即可隔绝，所以只要别把α放射源吃下去，可以说这种射线对 人体是完全无害的，但是如果把α放射源吃下去了，基本就可以删号了[*1]。常 见α射线源为某些天然放射核素，例如镭、钋、铀等，都是国家级战略物资。百 度百科上说到 1975 年为止，全世界共生产了约 4 千克镭，据说当年发现镭的居 里夫人想要 1 克镭做实验都要不到，可见想吃这玩意儿吃死是需要很高的地位 的。
20
表 4.1-辐射权重因数[*6]
ωR 无量纲，加权方法就是用剂量乘以ωR，加权后的物理量称为当量剂量。 单位是西弗，也译作希沃特（Sv），同样有引申单位 mSv 等不述，因为ωR 无量纲 ， 所以其实 Sv 和 Gy 的量纲都是 J/kg. 例如 1Gy 的 X 光，当量剂量为 1Sv，而 1Gy
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(2) 灰体：灰体是当所有辐射照射时，吸收率 a 为常数（0～1）的假想物体。
(3) 选择性辐射体：如果物体的吸收率（或发 射率）随波长而变，则这物体就称为选择性辐 射体。
4、反射体 理想的反射体有镜面和朗伯反射体
一般反射：双向反射函数（BRDF）
反射辐射亮度与入射辐射通量密度的比值
朗伯体：
5、局地热力学平衡 物质系统：能级满足玻尔茨曼统计分布，靠频 繁碰撞，
第 11 章 辐射基本知识
为什么要研究辐射？
辐射与天气、气候
辐射与遥感
红外窗区 10.3～11.3m
红外水汽 6.3～7.6m
可见、近红外 0.55～0.99m
FY2D 图像（2009 年 4 月 17 日 07:30 UTC）
内容
一．物理量 二．辐射与物体 三．基本定律 四．太阳辐射与地球辐射
一．物理量
以电磁波形式传播的能量：电磁辐射，简称辐射。 温度大于 0 K 的任何物体，都以电磁波形式放射和接 收电磁波。
1864 年，麦克斯韦理论预言电磁波。 1888 年，赫兹振荡电偶极子实验，证实电磁波存在。
电磁波谱
频率 f、波长、波数 和波速 c
，
电磁波谱中不同波段的参量和单位比较
紫外 可见 红外 微波
(2) 若以温度 T = 288K 代表地面和大气，则能 量集中在 3.5～83.3m，极值波长 10.062m；
以 4m 为分界
称太阳辐射为短波辐射，以可见光与近红外为主， 称地球和大气辐射为长波辐射或地球辐射或热红外 辐射，以红外波段为主。
max：黑体辐射最大值时对应的波长（m）
b：常数，2897.9 mK T：K。 颜色温度（或色温）： 这是光谱学方法测温的基础。 1895 年，维恩等人创造了一个带有小孔的空 腔，验证了上述三个定律。
4、普朗克定律（或普朗克函数、或普朗克公 式）：1900 年，黑体
C1=2hc2=3.7427×108 Wm4m2 为第一辐射常数 C2=hc/k=14388mK 为第二辐射常数 光速 c=2.99793×108 ms1 普朗克常数 h=6.6262×1034 Js 玻尔兹曼常数 k=1.3806×1023 JK1
等效黑体温度（或亮度温度）
这是遥感测温的基础。
地球大气和太阳典型温度下黑体辐射曲线
四、太阳辐射与地球辐射
绝对黑体通用光谱曲线
令
，
xy 的关系可根据普朗克函数得到，即
辐射能量集中在 1000～24000mK，占 99%以 上。
(1) 若以温度 T = 6000K 代表太阳，则能量集 中在 0.17～4.0 m，极值波长 0.483m；
2、辐射与物体的相互作用
吸收率：a = Fa /F； 反照率：r = Fr /F（也称为反射率） 透过率：t = Ft /F（也称为透射率）
发射率： = a，是温度为 T 的物体的发射功率
与服从普朗克黑体定律的物体的发射功率之 比。
谱（或单色、分光）吸收率、反射率、透射率 和发射率；波段的吸收率、反射率和透射率。
来自
平行辐射的辐亮度
，在
方向上
和
狄拉克 函数
当
时，
当
时，
的单位都是 。
，挑选性
(2) 面辐射源（面源） 它可以向 2 立体角中发射辐射能
(3) 朗伯源 在各向同性辐射情况下，辐射亮度 I 大小与方
向无关的辐射体：朗伯体、朗伯面、朗伯源。 辐射功率依赖于角度，
辐射源也称为余弦发射体，这个关系称朗伯余 弦定律。 对半球空间积分
基尔霍夫定律也写为
历史上首先关注黑体 因为黑体完全吸收所有入射辐射（因此说黑） 在所有波长和所有方向上有最大放射辐射 朗伯体
2、斯特藩玻尔兹曼定律：1879 年，黑体
F：Wm2
：斯特藩玻尔兹曼常数，5.6696×108 Wm2K4
T：K
有效温度（不局限黑体）
这是使用辐射测物体温度的方法。
3、维恩定律：1893 .1 3×1015 4×105 0.4 7.5×1014 2×103 20 1.5×1013
0.1 103 3×1011
GHz (109Hz)
300
cm1
500 10
表征辐射场的物理量：辐射度学单位制 1. 辐射能：Q，单位为 J 2. 辐射通量（radiant flux），也称为辐射功率，
吸收光谱或辐射光谱
吸收光谱：吸收率或吸收辐射（如辐射通量密 度等）随波长（或频率、波数）的变化关系 辐射光谱也类似。 如果把这些关系绘制成曲线，就是吸收光谱曲 线和辐射光谱曲线。
3、辐射体
(1) 黑体：a = =1，r = 0，t = 0 。若 a = 1，
则该物体对这一波长为黑体。
密闭空腔，r = 0.1，四次，a = 1-(0.1)4=0.9999
1 sr：以单位半径球体的球心为顶点的锥体在球面上所截取的单位面积（即单位半径为边长的正方形面积）
5. 辐射能密度：单位为 Jm3 对空间所有方向进行积分 空间平均辐射亮度为
辐射通量密度与辐射亮度的关系 普遍关系式 球面极坐标：z 轴垂直于表面
关于亮度的定理
在一透明介质中，沿辐射方向辐射亮度保持不变。
辐射系统：满足普朗克 函数
局地热力平衡达到的 时间远小于辐射衰减 的生命时间
辐射时间常数（Radiative time constant）
达到新平衡态所需要的时间 开始
现在温度变化，确定新的平衡 在某一大气层
， ，
三．平衡辐射的基本定律 1、基尔霍夫定律：1859 年，任何物体
=F(, T)，FB (, T)黑体的辐出度。
谱（或单色、分光）辐射量
单位波长（或频率、波数）间隔内的辐射能 ，单位为 Wm2m1
总辐射通量密度：
某一波段1～2：
单色辐射量的转换：根据能量守恒
1、辐射源
二．辐射与物体
(1) 点源 点源为中心、半径为 r 的球表面上的辐照度为
平行辐射：离点辐射源距离相当大并且在讨论 相对比较小范围中的问题
太阳直接辐射：
，单位为 W 或 Js1。 3. 辐射通量密度（radiant flux density）：也称 为辐射出射度（辐出度，emittance）和辐射照 度（辐照度，irradiance）
，单位为 Wm2
4. 辐射亮度（radiance） 单位为 Wsr1m2
立体角（单位：球面度 sr）的概念
球坐标（r，，）