辐射剂量与防护(final)-rev2讲解
辐射剂量与防护的名词解释
辐射剂量与防护的名词解释辐射是指从放射性物质、电磁波等物质或能量传递到周围环境的过程。
在人类活动和日常生活中，我们经常面临各种形式的辐射，包括电离辐射和非电离辐射。
辐射剂量是用于度量辐射的指标，而辐射防护是为了保护人类和环境免受辐射的危害。
本文将解释辐射剂量和辐射防护的相关术语，让读者更加深入地了解这个领域。
一、辐射剂量1. 辐射剂量单位：辐射剂量的单位是希沙（Sievert，缩写为Sv），用于测量辐射对人体组织造成的伤害。
国际协定规定，1希沙等于1焦耳/千克（J/kg）。
为了更好地描述辐射剂量的大小范围，常用微希沙（microSievert，缩写为μSv）或毫希沙（milliSievert，缩写为mSv）。
2. 有效剂量：有效剂量是指考虑不同类型辐射对不同组织的不同影响程度后得出的剂量。
它是以希沙为单位，表示人体接受辐射后受到的影响，包括局部组织损伤、遗传效应等。
有效剂量的计算方法会根据不同类型的辐射进行调整。
3. 等效剂量：等效剂量也是以希沙为单位，用来度量各种不同类型辐射对生物体产生的相同效应。
等效剂量的计算方法会考虑不同类型辐射的能量传递和生物体对辐射的敏感程度。
4. 个人剂量：个人剂量是指个体在一定时间内接受到的辐射剂量，监测个人剂量可以帮助评估他们的辐射暴露情况，从而采取适当的防护措施。
二、辐射防护1. 辐射防护措施：辐射防护措施旨在减少人体暴露于辐射的风险。
这些措施包括保持距离、减少时间和使用防护设备等。
保持距离可以减少辐射暴露，特别是与放射源保持足够距离。
减少时间可以减少接受辐射的时间，例如尽量缩短在受辐射环境中的停留时间。
使用防护设备，如屏蔽材料和防护服，可以减缓辐射对人体的伤害。
2. 辐射防护原则：辐射防护有三个基本原则，即限制时间、最大距离和最小剂量。
限制时间是指尽量减少个人接受辐射的时间，最大距离是与辐射源保持足够的距离，以减少辐射暴露，最小剂量是尽量减少个人接受到的辐射剂量。
辐射剂量与防护课件演示文稿
➢1991年，ICRP出版第60号出版物，国际放射 防护委员会1990年建议书； ➢2007年，ICRP出版第103号出版物，国际放射防 护委员会2007建议书；
第25页，共50页。
从百余年来辐射对人类损伤简 史的回顾中可以看出，造成人类损 伤和死亡的辐射事故几乎都是由于 错误的应用而造成的。所以，系统 学习辐射防护的专业知识是非常必 要的。
热释光剂量计在剂量测量中的应 用
测量吸收剂量的量热方法
第7页，共50页。
（4）常见的电离辐射
辐射
组成
2 protons +
2 neutrons
electron
n
neutron
P
proton
High Energy
Electromagnetic
Photons
X Same as Gamma-Rays
质量 Relatively
Heavy
Relatively Light
万瓶；
第20页，共50页。
➢1896年3月，美国的埃迪森(T．A．Edison)在改进x射线管和制造x射
线荧光透视装置时，他说数小时后感到眼痛，继而发生了结膜炎。
➢居里夫人由于长期从事镭及其它放射性物质的研究工作，身体受
到过量的照射，几乎双眼失明，造血组织受到严重的辐射损伤， 1934年7月，她死于白血病。她的女儿伊伦娜·居里(Irene Curie)，人
Middle weight Middle weight
non
non
电荷 速度 Double Slow Positive Single < 3 x 108 Negative m/s
non various
辐射剂量与辐射防护
Periodic Table of Elements
醒目的警示标志； 辩识辐射物质。 贮存管制：上锁、
警报装置，
辐射的示警标志 黃底加上紫
红色的三个 叶片，是全 世界共同使 用的辐射示 警标志。
防护器材
防护器材
防护器材
辐射检测器
辐射检测器
辐射检测
辐射检测器
辐射检测
熱發光劑量計
常用來偵測輻射的儀器
手足偵檢器
劑量筆
碘化鈉偵檢 器或蓋格管
即：
D = dE / dm
式中 dm 为被照射物质的质量，dE 为其吸收的能量。
吸收剂量 D 的 SI 单位为 J／kg。 专用名词称为戈瑞(Gray，Gy)，它
的旧单位为拉德(rad)，更小的单位 是毫拉德(mrad)和微拉德(μrad)。
1rad 0.0G 1 y
(1ra1 d3 0m ra;1rda1 d6 0ra)d
30.7% 医用辐射
人类接受天然辐射与人造辐射比例图
人类接受天然辐射与人造辐射比例图
其它：如尘 埃、核能等。
天然游离辐射的来源
含钍、铀矿石
天然游离辐射的来源：
英国室内平均氡浓度：20贝克/m3 美国室内平均氡浓度：150贝克/m3 台湾室内平均氡浓度： 10贝克/m3
天然游离辐射的来源
放射源相对人体的位置进行防护，有 两种形式：外照射和内照射的防护。
（一）、外照射防护： 即放射源居于体外向人体进行照射时，
称为外照射。 1、距离防护： 工作人员与放射源的接触，应尽可能
远距离操作放射源(距离防护)， 如利用遥控操作来代替手工操作，
这是防止工作人员直接接触放射性 物质，以减少放射性污染的最积极 措施；
辐射剂量及防护 PPT课件
国际放射防护委员会(ICRP)建议把电离 辐射对人体产生的有害生物效应分为两种： 随机效应与非随机效应。
1. 随机效应
其特点是：无剂量阈值，其发生的几率（而 非其严重程度）与受照射剂量的大小有关。
（1）癌症
癌症是某些组织的恶性过度增生，使患病 器官失去功能。辐射诱变的潜伏期从几年到 几十年，其长短不但与受照剂量、剂量率， 辐射的种类等有关，而且与其他因素有关， 如吸烟。
表2-1：在计划照射情况下推荐的剂量限值[1]
限值类型 有效剂量
职业
20mSv/a,在规定的5 年内平均
公众 1mSv/a
年当量剂量 眼晶体 皮肤 手足
150mSv 500mSv 500mSv
15mSv 50mSv
[1] 国际放射防护委员会2007年建议书，潘自强等译，原子 能出版社。
三、辐射防护
（2）肺 暴露于高浓度的氡及其衰变产物的矿工中， 发现有辐射所致的肺癌。外照射也可以引起 肺癌。其危险度也取为2×10-3希沃-1。
2. 非随机效应
只有当受照射剂量超过某阈值时才发 生，也就是说效应的发生存在剂量阈值的。 其效应的严重程度随受照剂量的大小而异。
（1）诱发白内障 眼晶体对电离辐射比较敏感。一般认为
1 Sv = 100 rem。
品质因数Q 表示吸收能量的微观分布 对生物效应的影响系数。对于内、外照射， 其取值如下表所示。
剂量当量率
定义： 单位时间内的剂量当量。
H=
dH dt
其国际单位为Sv/h等。
应该注意：剂量当量只用于辐射防护，适 用于容许剂量当量的范围，而不适用于大 剂量及大剂量率的急性照射。
X=
dX
辐射剂量与防护(final)
本章试题举例
1、确定性效应、随机性效应 2、当量剂量、有效剂量 3、待积当量剂量 4、辐射防护三原则
第四章回顾
第一节 外照射防护的一般方法
1.1、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。
第三章回顾
第一节 辐射对人体健康的影响 一、影响辐射生物学作用的因素 1、物理因素——与辐射有关的因素
辐射类型 剂量率及分次照射 照射部位和面积 照射的几何条件
2、生物因素——与机体有关 不同生物种系的辐射敏感性
个体不同发育阶段的辐射敏感性
不同细胞
组织或器官的辐射敏感性
辐射防护即从影响辐射损伤的因素入手来进行 防护，如对不同的辐射类型采取不同的防护方法、 限制剂量和分次照射以使辐射损伤所发生的可能 性最小。
如α粒子、β粒子、质子、中子、X射线和γ 射 线等。 ii.非电离辐射：与物质作用不产生电离的辐射， 如微波、无线电波、红外线等。
2、辐射场的描述 粒子注量定义： 单向辐射场：粒子注量，数值上等于通过
与粒子入射方向垂直的单位面积的粒子数。
dN / da
da┴ θ da
按能谱分布：
E d(E) / dE
L1和L2距离大于次级电子在 空气中的射程，保证电子平衡条件。
B 空腔电离室
测量较高能量的X或射线的照射量，特点增加电离室的壁厚。测量 依据布拉格—戈瑞原理。
条件：介质内存在的空腔足够小以致
i腔内的气体电离几乎全部是介质中的次级电子引起的；
ii空腔的存在不会改变介质中初始光子和次级光子的能谱和角分布；
电离辐射剂量学：研究电离辐射能量在物质中的 转移和沉积的规律，特别是转移和沉积的度量 （量的定义、测量、计算等）的科学。
辐射剂量与防护重点
00从稳定性考虑，原子核(原子)可以分为稳定和不稳定的2大类不稳定的原子核会随着时间发生变化，会自发的或在外界影响下从某种核素(元素)变化到另一种核素(元素)，与此同时会释放出各种类型的粒子，同时释放出不同的能量，这种现象称为放射性。
上述粒子携带大量能量高速运动，形成射线；常见的例外的情况是X 射线，医用、工业用X射线是由核外电子能态变化引起本课的目的：采取各种方法、手段，有效地避免放射性对人体的损害凡是存在放射性应用的地方，则必然伴随着辐射防护工作第一阶段：早期辐射损伤认识时期（1895-1930）第二阶段：中期辐射损伤认识时期（又称放射线诊断、治疗损伤时期）（1930~1960）第三阶段：近期辐射损伤认识时期（又称流行病学调查所见的辐射损伤时期）（1960~现在）01电离辐射：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，或者由它们混合组成的辐射；电离辐射场：电离辐射无论在空间，还是在介质内部通过、传播以至经由相互作用发生能量传递的整个空间范围，由此形成的场；辐射量：为了表征辐射源特征，描述辐射场性质，量度辐射与物质相互作用的程度及受照物质内部发生的辐射效应的量；粒子辐射：是指组成物质的基本粒子，或由这些粒子组成的原子核。
既有能量又有静止质量。
电磁辐射：实质是电磁波，仅有能量，没有静止质量。
辐射计量学量：根据辐射场自身的固有性质来定义的物理量；辐射剂量学量：描述辐射能量在物质中的转移、沉积的物理量；辐射防护学量：用各类品质因数加权后的吸收剂量D引申出的用于防护计算的物理量；粒子通量(N.)：粒子数在时间间隔dt的变化量dN，s-1能量通量(R.)：辐射能在时间间隔dt内的变化量dR，J·s-1；粒子注量(Φ)：可以认为是进入单位截面积小球的粒子数；m-2能量注量(Ψ)：进入向心截面积为da的小球的辐射能dR与da的比值，J·m -2粒子注量率(φ)：表征单位时间内进入单位截面积小球的粒子数的多少，又称为粒子通量密度，m-2·s-1能量注量率(ψ)：表征单位时间内进入单位截面积小球的辐射能的多少，又称为能量通量密度，J·m -2·s-1电离：从一个原子、分子或其它束缚状态释放一个或多个电子的过程；电离密度：带电粒子在单位路径长度上形成的离子对数，单位为离子对/cm。
辐射剂量与防护重点
辐射剂量与防护重点在现代社会中，辐射无处不在。
从我们日常使用的电子设备，到医疗检查中的 X 光、CT 扫描，再到工业生产中的核能利用，辐射都在以不同的形式和强度影响着我们的生活。
了解辐射剂量以及掌握有效的防护措施，对于保障我们的健康至关重要。
首先，我们需要明确什么是辐射剂量。
辐射剂量是衡量人体接受辐射能量的一个物理量。
它通常用单位希沃特（Sv）或者毫希沃特（mSv）来表示。
辐射剂量的大小取决于辐射的类型（如阿尔法射线、贝塔射线、伽马射线等）、辐射的能量、辐射的时间以及与辐射源的距离等因素。
不同类型的辐射对人体的危害程度有所不同。
阿尔法射线由于其穿透力较弱，一般在体外不会对人体造成太大危害，但如果被吸入或摄入体内，则可能会对器官造成严重损伤。
贝塔射线的穿透力比阿尔法射线强一些，但仍相对有限。
伽马射线则具有很强的穿透力，能够穿透人体组织，对细胞和器官造成广泛的损害。
在日常生活中，我们所接触到的辐射剂量通常是非常低的。
例如，来自地球本身的放射性物质、宇宙射线以及家用电器（如电视、电脑、微波炉等）所产生的辐射，其剂量一般都在安全范围内。
然而，在某些特定的情况下，我们可能会接触到较高剂量的辐射。
比如，进行医疗检查时的 X 光、CT 扫描以及放疗，从事核工业相关工作，或者在核事故发生地区等。
那么，多少辐射剂量是安全的呢？这是一个相对复杂的问题，因为不同的人群对辐射的敏感性不同。
一般来说，对于普通公众，每年接受的辐射剂量不应超过 1 毫希沃特。
对于从事辐射相关工作的人员，其职业照射剂量限值则相对较高，但也有严格的规定和控制。
当我们接受了超过安全剂量的辐射时，可能会对身体造成一系列的损害。
短期内，高剂量的辐射可能导致急性放射病，表现为恶心、呕吐、脱发、出血、白细胞减少等症状。
长期来看，即使是较低剂量的辐射累积，也可能增加患癌症、遗传疾病以及心血管疾病等的风险。
了解了辐射剂量的相关知识后，我们来重点探讨一下辐射防护的措施。
辐射剂量与防护(精简版)+重点
辐 射 剂 量 与 防 护 （精简版）1. 内照射与外照射的不同之处？答：内照射：体内放射性核素产生的照射。
开放源，持续照射，直至核素衰变完或排出体外。
外照射：体外放射性核素产生的照射。
封闭源，间断照射。
内、外照射的特点2. 内照射防护基本原则？答：制定各种规章制度，采取各种有效措施，阻断放射性物质进入人体的各种途径，在最优化原则的范围内，使摄入量减少到尽可能低的水平。
3. 待积有效剂量评价方法？答：利用ICRP78号出版物及其他资料提供的图表，可以方便地由生物分析数据和全身测量结果求得摄入量，进而计算出待积有效剂量。
4. 写出下列库室模型的动力学方程。
解：分析题意，得如下： 1121()r dq dt i q λλ=-+21212425232()r dq dt q q λλλλλ=-+++3232353()r dq dt q q λλλ=-+4242454()r dq dt q q λλλ=-+52524543535r dq dt q q q q λλλλ=++- 5.解：分析题意，得如下： ()11311q i dt dq λλγ+-=()225242322q i dt dq λλλλγ+++-= ()3342231133q q q dt dq λλλλγ+-+=()4462243344q q q dt dq λλλλγ+-+= ()5562255q q dt dq λλλγ+-=64465566q q q dt dq γλλλ-+= 6. 简述吸收剂量，比释动能和照射量的区别联系？答：适用范围：D 任何不带点与带电粒子和任何物质；K 不带电粒子如X 和γ光子等和任何物质；X 仅X 和γ射线，且仅限于空气介质。
计量学含义：D 表征辐射在所关心的体积内沉积的能量，可以来自体积内或外，K ，表征不带电粒子在所关心的体积内交给带电粒子的能量，不必注意这些能量在何处，以何种方式损失，X 表征X 或γ射线在所关心的体积内交给次级电子用于电离，激发的那部分能量。
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第一章回顾
1、辐射的分类 i.电离辐射：通过初级和次级过程引起物质电离，
如α粒子、β粒子、质子、中子、X射线和γ 射 线等。 ii.非电离辐射：与物质作用不产生电离的辐射， 如微波、无线电波、红外线等。
2、辐射场的描述 粒子注量定义： 单向辐射场：粒子注量，数值上等于通过
与粒子入射方向垂直的单位面积的粒子数。
X (en / )a (e / wa )
若粒子为单能的，则照射量与粒子注量有如下关系：
X f x
fx E(en / )a (e / wa )
X和 X 值得说明的问题
•含义:
自由空间或不同于空气的材料内某一点的照射量
或照射量率的概念
•可以用空气碰撞比释功能Kc,a来取代照射量
电离辐射剂量与防护
康玺
系馆315 Tel: 8281887 E-mail:kangcy2011@
电离辐射剂量学：研究电离辐射能量在物质中的 转移和沉积的规律，特别是转移和沉积的度量 （量的定义、测量、计算等）的科学。
剂量计算或测量两种基本途径： （1）辐射场本身测量—辐射场粒子数、辐射的能谱分 布、辐射能量沉积本领 （2）直接或间接测量沉积能量
以上均属与原子核的相互作用。
B、不带电粒子（X 、、中子）
质量减弱系数（/）：描述物质中入射不带电粒子 数目的减小，不涉及具体物理过程。
质质量时能，量其转能移量系 转数移（给带tr电/）粒：子描数述值不。带只电涉粒及子带穿电过粒物子 获得的能量，而不涉及这些能量是否被物质吸收。
质物量质能时量，吸不收带系 电数粒（子被en物/质）吸：收描的述能不量带。电粒子穿过
13C e-
hυB
一次能量沉积事件的授与能示意图
1 En Ee' hvB 2.215Mev 1.022Mev
B、比释动能（K） 同转移能（tr）相联系，不带电粒子在质量dm的物质
中释放出的全部带电粒子的初始动能总和的平均值。
K d tr / dm
单位Gy。针对不带电粒子，对受照物质整体，而不对受 照物质的某点而言。
原因：a. 由电离电荷量到能量的换算（乘以(w/e)a 因子）很不方便
b. Exposure的含义容易混 c 只适用于X、γ射线； d 只对空气； e 测量时必须满足电子平衡； f 不能作为剂量的单位，历史误会。
性质（原子序数、密度）有关。去除物质密度的影响可得到总质
量阻止本领公式：
s / 1 dE dl
总质量阻止本领描述带电粒子在物质中穿过单位路程时，因各种相 互作用而损失的能量。它可分解为各种相互作用阻止本领之和。
S / (S / )c (S / )r
质量碰撞阻止本领（包括电离和激发对能量损失的贡献）
K fk
实用时可先查比释动能因子表（国际上给出比释动能因 子的推荐值），进而求得比释动能。
C、照射量（X）
X或射线在单位质量的空气中，释放出来的全部电子完全被 空气阻止时，在空气中产生一种符号的离子的总电荷的绝对值。
X dQ / dm
单位C/kg。针对X或射线、空气。空气中各点的照射量不同。 空气中某点的照射量X与同一点处的能量注量的关系：
中子与物质相互作用类型:
弹性散射（Elastic-scattering）：总动能守恒。 非弹性散射（In-elastic scattering）：总能量、动量守
恒，动能不守恒。 去弹性散射（Non-elastic scattering）：（n.p）（n.）
等。 俘获（Capture）：（n.γ）。 散射（Spallation）
(S
/
)c
1
dEc
/
dl
质量辐射阻止本领（由非弹性辐射相互作用导致的初级带电粒子的 能量损失决定）Fra bibliotek(S/
)r
1
dEr
/
dl
5MeV r=1mm 栅元0.2×1mm2
5MeV n r=1mm 栅元0.2×1mm2
笔形束辐射在水模中的纵向能量沉积
X、射线与物质作用类型： 光电效应 康普顿效应 电子对生成
en / (tr / )(1 g)
当次级带电粒子动能较小、物质原子序数较低时，轫 致辐射弱，g值接近于零，此时en/ 值近似tr/值。
数值上：质量减弱系数（/）>质量能量转移系数 （tr/）>质量能量吸收系数（en/）
4、辐射剂量学中使用的量
A 吸收剂量（D） 同授与能（）相联系，单位质量受照物质中所吸收的
质授与能量的事件。 （2）.某一能量沉积事件的授与能ε 1 某个电离粒子或某一组相关的电离粒子在指定体积V内
发生的所有的相互作用中沉积能之和。 ①定义
1 E
②通用表达式
E1 Ein Eout Q
16O(n,αγ )13C Q=-2.215MeV
Ee’
En
δ
α
e+
hυ
E d(E) / dE
E
(E) EdE
能量注量：
0
dE ft / da
能量注量与粒子注量的关系
Em a x
E EdE
0
3、相互作用系数
A、带电粒子（e、、重带电粒子）
总阻止本领:
总线阻止本领带电粒子通过物质时在单位路程上损失的
能量。
s dE dl
－ dE是dl距离上损失能量的数学期望值。 总线阻止本领与带电粒子的性质（电荷、质量、能量）和物质的
dN / da
da┴ θ da
da┴ = dacosθ
定义： Φu=dN/ da┴ 为单向辐射场的粒子注量。
一般情况：各向辐射场
da P
定义：Particle fluence (粒子注量)Φ： Φ=dN/da，m-2 Energy fluence（能量注量）Ψ：Ψ=dR/da，j.m-2
按能谱分布：
平均辐射能量。
D d / dm
单位Gy。适用于任何类型的辐射和受照物质，与一个 无限小体积相联系的辐射量。受照物质中每一点都有特 定的吸收剂量数值。
授与能ε（energy imparted） （1）能量沉积事件（energy deposition event） 由某个电离粒子或某组相关的电离粒子给指定沉积内物