常用的辐射量和单位

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常用的辐射量和单位
电离辐射存在的空间称为辐射场，它是由辐射源 产生的。 按辐射的种类，辐射源可分为X射线源、β射线 源、 中子射线源、γ射线源等，与它们相应的 辐射场称为X射线场、β射线场、 中子射线场、 γ射线场等。 在射线的应用过程中我们需要定量了解、分析射 线在辐射场中的分布，这种分布即可以用粒子注 量、能量注量等描述辐射场性质的量来直接表示， 也可以用照射量来间接表示。
，
da h1 P•
h4
h5
dN da
(m-2)
h2
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粒子注量 Φ
h3
da h5
实际辐射场中，每个粒子具有 h1 不同的能量，即Emax~ 0各种可 能值，粒子注量计算公式为:
，
P•
h4

Emax
h2
d E E
0
E为粒子能量， E 是同一位置粒子注量的微分能量分布， 它等于进入小球的能量介于E和E+dE之间的粒子数与该球体

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描述辐射场性质的辐射量
粒子注量（particle fluence） 能量注量（energy fluence） 照射量（exposure） 比释动能（kerma） 吸收剂量（absorbed dose） 各辐射量的关系与区别

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粒子注量 Φ
h3
定义: 进入具有单位截 面积小球的粒子数。
2
s
1

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能量注量和粒子注量的关系
能量注量与粒子注量都是描述辐射场性质的辐射量， 前者是通过辐射场中某点的粒子能量，后者是通过 辐射场中某点的粒子数，显然如能知道每个粒子的 能量E，即可将能量注量和粒子注量联系起来。
E
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能量注量和粒子注量的关系
如辐射场不是单能的，且粒子能量具有谱分布时， 则辐射场某点的能量注量为：

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照射量就是根据其对空气电离本领的大小 来度量X或γ射线的一个物理量。 也是X线沿用最久的辐射量。 是直接量度X或γ光子对空气电离能力的 量，可间接反映X射线或γ射线辐射场的 强弱，是测量辐射场的一种物理量。

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照射量 X
定义: X或γ光子在单位质量的空气中，与 原子相互作用释放出来的次级电子完全被 空气阻止时,（意味着无剩余能量）（在导 致空气电离的过程中）所产生的同种符号 离子的总电荷量的绝对值。

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常用的辐射量和单位
X线发现后首先应用于医学，便沿用医药学中 “剂量”一词来描述，于是电离辐射的计量 也称辐射剂量。 几十年来，各种射线在医学上的应用愈加广 泛，辐射剂量学有了很大发展（成了一专门 的学科－－辐射剂量学）。 随着人们对电离辐射与物质相互作用机制的 深入研究和逐步了解，辐射量及其单位的概 念经历了不少演变，不断确立了更为科学的 度量原则和方法。
的截面积的比值。
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粒子注量 Φ
辐射防护中，常用粒子注量率表示单位时间
内进入单位截面积的球体内的粒子数:
d dt
(m-2s-1)
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能量注量

除了用粒子数目，还可以通过辐射场中某 点的粒子的能量来表征辐射场的性质。
能量注量就是为此目的而引入的一个量， 它对于计算间接致电离辐射在物质物质中 发生的能量传递以及物质对辐射能量的吸 收都是很有用的。
常用的辐射量和单位

辐射效应的研究和辐射的应用，离不开对辐射的 计量，需要各种辐射量和单位，描述辐射场的性 质，度量辐射与物质相互作用时能量的传递及受 照物体内部的变化程度和规律。
在放射诊断和治疗的早期，人们对电离辐射及其 与物质相互作用的机制缺乏深刻的了解，在对其 度量时，只能肤浅地运用观察到的一些辐射效应， 如胶片受照射后黑度的变化，患者受照射部位皮 肤颜色的改变，来描述其大小和强弱。
1. 放射性活度 A 某放射源中处于特定状态 的放射性核素在单位时间内发生自发衰变的 期望值（平均值）。
dN A dt
(S-1)
物理 单位
10
(Bq)
放射学 单位SI
(Ci)
常用 单位
1 Ci 3.7 10 Bq
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常用的辐射量和单位
描述辐射场性质的辐射量
辐射防护中使用的辐射量
7
Have a rest !!!

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能量注量

能量注量是进入辐射场内单位截面积的小球体 内所有粒子的能量（不包括静止能量），即


dE fl da
J m
2
对于单能光子束，
dEfl dN h
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能量注量

能量注量率可定义为单位时间内进入单位截面 积小球内的所有粒子能量总和。
dΨ ψ dt

J m

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常用的辐射量和单位
国际上选择和定义辐射 量及单位的权威组织是“国 际辐射单位和测量委员会” (International Commission on Radiation Units and Measurements, ICRU) 和 “国际放射防护委员 会” —（ICRP）。 临床放射学
放射生物学 辐射剂量学 辐射防护学
Hale Waihona Puke Baidu
Emax

0
E
EdE
E为粒子能量，为ФE同一位置粒子注量的微分能量分 布。
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照射量 X
X或γ射线与空气发生相互作用时产生次级电子， 这些次级电子会进一步与空气作用导致空气电 离，从而产生大量正负离子。 次级电子在电离空气的过程中，最后全部损失 了本身的能量。 X或γ射线的能量愈高、数量愈大，对空气电离 本领愈强，被电离的总电荷量也就愈多。 因此可用次级电子在空气中产生的任何一种符 号的离子（电子或正离子）的总电荷量，来反 映X或γ射线对空气的电离本领，表征X或γ射线 特性。
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常用的辐射量和单位
1.描述辐射源的量: 放射性活度 A (核)
粒子注量 Φ (粒子辐射) 2.描述辐射场的量: 照射量 X (电磁辐射) 比释动能 3.描述辐射被吸收的量: K 吸收剂量 D (任何辐射)
4.描述辐射对人体危害作用: 当量剂量 H (防护专用) 有效剂量 E (防护专用)
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常用的辐射量和单位
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常用的辐射量和单位
显然这种对辐射剂量的估算极为不准确， 并很容易产生误导。 如放射治疗中曾经使用过的皮肤红斑剂量 (skin erythema dose)，就是以皮肤受照 射后，皮肤颜色变深的程度来判断剂量。 事实上，辐射量并非是使皮肤颜色改变的 唯一条件，用现代辐射剂量学的原理解释， 皮肤颜色改变还受到辐射质、皮肤类型以 及分次剂量模式等诸多因素的影响。