輻射劑量與防護重點

1、核素（元混合組00從穩(wěn)定性考慮，原子核 （原子 ）可以分為穩(wěn)定和不穩(wěn)定的 2 大類 不穩(wěn)定的原子核會隨著時間發(fā)生變化，會自發(fā)的或在外界影響下從某種核素（元素 ）變化到另一種素），與此同時會釋放出各種類型的粒子，同時釋放出不同的能量，這種現(xiàn)象稱為放射性。上述粒子攜帶大 量能量高速運動，形成射線；常見的例外的情況是 X 射線，醫(yī)用、工業(yè)用 X 射線是由核外電子能態(tài)變化引起 本課的目的：采取各種方法、手段，有效地避免放射性對人體的損害 凡是存在放射性應(yīng)用的地方，則必然伴隨著輻射防護工作第一階段：早期輻射損傷認識時期（ 1895-1930 ） 第二階段：中期輻射損傷認識時期（又稱放射線診斷、治療損傷時

2、期）（ 19301960 ） 第三階段：近期輻射損傷認識時期（又稱流行病學(xué)調(diào)查所見的輻射損傷時期）（ 1960 現(xiàn)在） 01電離輻射 ：由能通過初級過程或次級過程引起電 離的帶電粒子或不帶電粒子組成的，或者由它們 成的輻射；電離輻射場 ：電離輻射無論在空間，還是在介質(zhì)內(nèi)部通過、傳播以至經(jīng)由相互作用發(fā)生能量傳遞的整個空 間范圍，由此形成的場；輻射量 ：為了表征輻射源特征，描述輻射場性質(zhì)，量度輻射與物質(zhì)相互作用的程度及受照物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的 輻射效應(yīng)的量；粒子輻射 ：是指組成物質(zhì)的基本粒子，或由這些粒子組成的原子核。既有能量又有靜止質(zhì)量。 電磁輻射 ：實質(zhì)是電磁波，僅有能量，沒有靜止質(zhì)量。輻射計量學(xué)量

3、：根據(jù)輻射場自身的固有性質(zhì)來定義的物理量；輻射劑量學(xué)量：描述輻射能量在物質(zhì)中的轉(zhuǎn)移、沉積的物理量；輻射防護學(xué)量：用各類品質(zhì)因數(shù)加權(quán)后的吸收劑量D引申出的用于防護計算的物理量；粒子通量（N ）:粒子數(shù)在時間間隔 dt的變化量dN， s-1能量通量（R）:輻射能在時間間隔 dt內(nèi)的變化量dR, Js-1 ;粒子注量（）：可以認為是進入單位截面積小球的粒子數(shù)；m-2能量注量（Y）:進入向心截面積為 da的小球的輻射能 dR與da的比值，Jm -2粒子注量率（0）:表征單位時間內(nèi)進入單位截面積小球的粒子數(shù)的多少，又稱為粒子通量密度，m-2 s-1能量注量率（“）：表征單位時間內(nèi)進入單位截面積小球的輻射

4、能的多少，又稱為能量通量密度，Jm -2 s-1電離：從一個原子、分子或其它束縛狀態(tài)釋放一個或多個電子的過程；電離密度：帶電粒子在單位路徑長度上形成的離子對數(shù)，單位為離子對/cm。激發(fā)：帶電粒子通過物質(zhì)時，原子由基態(tài)轉(zhuǎn)入高能態(tài)。退激：激發(fā)態(tài)的原子不穩(wěn)定，以發(fā)射光子的形式放出相應(yīng)的能量回到低能態(tài)軌道。散射：帶電粒子通過物質(zhì)時，與帶正電的原子核發(fā)生排斥作用而改變其本身的運動方向。電離和激發(fā)兩過程構(gòu)成了重帶電粒子在碰撞過程中的主要能量損失。傳能線密度LET :表示帶電粒子在單位長度徑跡上傳遞的能量。單位是MeV cm-1射程：帶電粒子從進入物質(zhì)到完全被吸收沿原入射的方向穿過的最大距離，稱為該粒子在物

5、質(zhì)中的射程。如果不指明在哪種物質(zhì)中，就是指粒子在標準狀況下的空氣中的射程。平均射程：一組單能粒子射程的平均值。射程歧離：單能粒子在同一種物質(zhì)中的射程并不完全相同。帶電粒子與物質(zhì)的相互作用：非彈性碰撞、輻射相互作用、彈性散射、核相互作用、電子對生成X、丫射線與物質(zhì)的相互作用：光電效應(yīng)、康普頓散射、電子對生成、相干散射、光核反應(yīng)中子物質(zhì)的相互作用：彈性散射、非彈性散射、去彈性散射、俘獲、散裂3粒子：能量超過某定值（一般為100eV）的帶電粒子，可以明顯偏離初始運動方向且穿越一段路程，進一步 引起其它原子激發(fā)/電離。電離過程中帶電粒子損失的能量并非直接沉積在當?shù)?，而是有很大一部分?粒子散播到其它位

6、置。軔致輻射：快速電子通過原子核附近時，在原子核庫侖場的作用下一部分能量以電磁波的形式輻射出來。高能電子能量損失的主要方式，而重帶電粒子可忽略。丫射線是原子核能級躍遷蛻變時釋放出的電磁輻射光子。X射線a. 軔致輻射x射線。由帶電粒子在原子核庫侖場中慢化而產(chǎn)生的電磁輻射。b. 特征x射線。由原子電子能級改變而產(chǎn)生的電磁輻射。與物質(zhì)的作用類型完全吸收：光電效應(yīng)、電子對生成、光核反應(yīng)和光介子生成等。部分吸收：康普頓散射和核共振散射。不吸收：彈性散射。特點：在介質(zhì)中可以穿行比較長的路程，一次相互作用過程中光子損失的平均能量較大。高能中子能量大于10MeV 快中子1OOkeV10MeV中能中子1keV1

7、OOkeV慢中子01keV作用類型1）彈性散射：總動能守恒。2）非彈性散射：總能量、動量守恒，動能不守恒；3）去彈性散射：（n,p）, （n, a）等；4）俘獲（Capture） : （n, 丫）;5) 散射 (Spallation) ；以上均屬與原子核的相互作用。帶電粒子與物質(zhì)的相互作用系數(shù)一、線阻止本領(lǐng)，質(zhì)量阻止本領(lǐng)帶電粒子使物質(zhì)原子電離或激發(fā)而損失的能量稱為電離能量損失。把帶電粒子在物質(zhì)中單位路程上的電離損失稱為電離能量損失率，又稱為阻止本領(lǐng)。(1) 阻止本領(lǐng)與重帶電粒子電荷數(shù)的平方成正比。(2) 阻止本領(lǐng)與帶電粒子的質(zhì)量無關(guān)。(3) 阻止本領(lǐng)與重帶電粒子的速度有關(guān)。(4) 阻止本領(lǐng)與物

8、質(zhì)的電子密度 NZ 成正比。線阻止本領(lǐng) ： S=dE/dldE 是 dl 距離上損失能量的數(shù)學(xué)期望值。單位為 J.m-1質(zhì)量阻止本領(lǐng)：S/ P 單位為二、質(zhì)量碰撞 /輻射阻止本領(lǐng)質(zhì)量碰撞阻止本領(lǐng) ：指一定能量的帶電粒子在指定物質(zhì)中穿過單位質(zhì)量厚度的物質(zhì)層時，由于電離、激發(fā)過程所損失的能量。單位：J m2/kg質(zhì)量輻射阻止本領(lǐng) ：指一定能量的帶電粒子在指定物質(zhì)中穿過單位質(zhì)量厚度的物質(zhì)層時，由于軔致輻射過 程所損失的能量。單位：J m2/kg重離子的能量損失機制主要電離、激發(fā)臨界能量：質(zhì)量碰撞阻止本領(lǐng) = 質(zhì)量輻射阻止本領(lǐng)的電子能量非帶電粒子與物質(zhì)的相互作用系數(shù)一、衰減系數(shù)描述入射射線本身的衰減程

9、度質(zhì)量減弱系數(shù) 特點和作用1、只涉及到物質(zhì)中入射不帶電粒子數(shù)目的減少，并不涉及進一步的物理過程。2、數(shù)值不因材料物理狀態(tài)的改變而改變。3、康普頓占優(yōu)勢的光子能量范圍內(nèi)，幾乎所有物質(zhì)的質(zhì)量減弱系數(shù)大致相同。丫射線(X射線)同物質(zhì)相互作用，其能量分為兩個部分：1 、光子能量轉(zhuǎn)化為電子的動能2、能量被能量較低的光子所帶走二、能量轉(zhuǎn)移系數(shù)卩tr描述入射射線與物質(zhì)作用后轉(zhuǎn)移給次級帶電粒子的能量份額質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù)：丫射線在物質(zhì)中穿過單位質(zhì)量厚度后，因相互作用，其能量轉(zhuǎn)移給電子的份額。 輻射劑量學(xué)中，重要的是光子能量的電子轉(zhuǎn)移部分。只涉及到在物質(zhì)中入射不帶電粒子能量的轉(zhuǎn)移，而不涉及能量是否被物質(zhì)吸收的問題

10、三、能量吸收系數(shù)卩en描述次級帶電粒子與物質(zhì)作用并耗散能量后最終能夠留在觀測物質(zhì)中的能量份額質(zhì)量能量吸收系數(shù)：丫射線在物質(zhì)中穿過單位質(zhì)量厚度后，其能量被物質(zhì)吸收的份額。m2/kg不帶電粒子與物質(zhì)的相互作用分二個階段： 第一階段：不帶電粒子通過與物質(zhì)的相互作用，把能量轉(zhuǎn)移給次級帶電粒子； 第二階段：次級帶電粒子通過電離、激發(fā)等方式 把轉(zhuǎn)移來的能量大部分留在介質(zhì)中；引入轉(zhuǎn)移能和比釋動能 K，描述第一階段的過程；轉(zhuǎn)移能dr :指定體積內(nèi)由不帶電粒子釋放出來的所有帶電的電離粒子(具備電離能力)初始動能之和，比釋動能K: d dr即轉(zhuǎn)移能的期望值。 K=d d/dm 單位：戈瑞(gray)，簡寫Gy,

11、1Gy=1JK g-1比釋動能與能量注量的關(guān)系：K= Y(utr/ p)比釋動能與粒子注量的關(guān)系：K=FkP308附表3，粒子注量等于單位體積內(nèi)的徑跡總長度。比釋動能率：K=A r/R2，單位：JKg-1 s-1 或 Gy s-1 或 rad s-1P75 表 3.2m2/kg單位 J比釋動能由空間指定點的不帶電粒子注量和介質(zhì)的作用系數(shù)決定。謹慎保持輻射場不變，那么比釋動能則 由作用系數(shù)即可確定。照射量X : dQ為X, 丫射線在質(zhì)量為dm的空氣中釋放的全部電子完全被空氣阻止時，在空氣中所產(chǎn)生的一種符號離子總電荷的絕對值。 X=dQ/dm照射量與粒子注量的關(guān)系：X=FxP22表1.2照射量率：

12、X= A /R2，單位：Ckg-1 s-1 或 Rs-1P75 表 3.2授與能指該能量沉積事件所涉及到的單個或單類相關(guān)電離粒子在指定體積V內(nèi)發(fā)生的所有的相互作用中沉積能之和。J=Ei n-Eout+Q帶電粒子平衡條件總結(jié)：1) 離介質(zhì)邊界要有一定的距離。 被考慮的體積邊界與介質(zhì)邊界的最短距離 d 必須不小于次級帶電粒子在介質(zhì)中的最大射程，即 d iRmax ;2) 均勻照射條件。要求離所考慮體積的邊界等于次級帶電粒子最大射程的體積內(nèi)，輻射的注量率處處相等3) 介質(zhì)均勻。在上述體積范圍內(nèi)介質(zhì)均勻一致，使得粒子在該體積內(nèi)的作用保持一致性；例1、一個動能E=10MeV 的正電子進入體積 V，通過碰

13、撞損 失掉5MeV的能量后與體積內(nèi)的一個靜止負 電子發(fā)生湮沒，產(chǎn)生能量相等的兩個光子，其中的一個逸出體積V，另一個在V內(nèi)產(chǎn)生動能相等的正負電子對。正負電子在 V內(nèi)通 過碰撞各自消耗掉其一半動能后負電子逸出V，正電子與 一個靜止負電子發(fā)生飛行中湮沒，湮沒光子從 V 逸出。求 對 V 的授與能。 (為了便于計算假定靜止的正負電子對湮沒 產(chǎn)生 1MeV 的光子，反之亦然 )解:Rin=10MeVRout=(Rout1)u+(Rout2)c+(Rout3)u(Rout1)u=(10-5+1)/2=3MeV(Rout2)c =(3-1)/2/2=0.5MeV(Rout3)u =0.5+1=1.5MeV3

14、Q=2mc2-2mc2+2mc2=1MeVe= Rin - Rout +3Q=10-3-0.51.5+1=6MeV吸收劑量D ：單位質(zhì)量的受照物質(zhì)吸收平均電離輻射能量。D=d dm任一體積元內(nèi)物質(zhì)吸收的能量，來自兩個方面：其一是該體積內(nèi)釋出的帶電粒子就地授與的那部分能量； 其二是起源于其他位置而來到這一體積的帶電粒子所授與的能量。帶電粒子平衡的條件下，若忽略帶電粒子因軔致輻射引起的能量損失，K=D ， D=f mX02按產(chǎn)生方式：放射性核素中子源，如镅(Am)鈹源，锎-252源加速器中子源反應(yīng)堆中子源等離子體中子源按照放射源對人體健康和環(huán)境的潛在危害程度，將放射源分為5 類：I類放射源為極高危

15、險源：沒有防護情況下，接觸這類源幾分鐘到1小時就可致人死亡；H類放射源為高危險源：沒有防護情況下，接觸這類源幾小時至幾天可致人死亡；川類放射源為危險源：沒有防護情況下，接觸這類源幾小時就可對人造成永久性損傷，接觸幾天至幾周也 可致人死亡；W類放射源為低危險源：基本不會對人造成永久性損傷，但對長時間、近距離接觸這些放射源的人可能造 成可恢復(fù)的臨時性損傷；V類放射源為極低危險源，不大可能對人造成永久性損傷。根據(jù)射線裝置對人體健康和環(huán)境的潛在危害程度，從高到低將射線裝置分為I類、n類、川類。I類為高危險射線裝置，事故時可以使短時間受照射人員產(chǎn)生嚴重放射損傷，甚至死亡，或?qū)Νh(huán)境可能造成嚴重影響；n類為

16、中危險射線裝置，事故時可以使受照人員產(chǎn)生較嚴重放射損傷，大劑量照射甚至導(dǎo)致死亡；川類為低危險射線裝置，事故時一般不會造成受照人員的放射損傷。歸一化因子（ D 值）放射源可導(dǎo)致確定性健康效應(yīng)的“危險”活度水平；如果某放射源活度超過相應(yīng)“ D ”值水平即被認為是“危險源”。輻射作用后產(chǎn)生的生物效應(yīng)的特點1、低吸收能量引起高生物效應(yīng)2 、短暫作用引起長期效應(yīng)：直接作用，間接作用1）直接作用：輻射粒子照射活細胞時，通過電離與激發(fā)與生物大分子DNA 直接發(fā)生作用，導(dǎo)致細胞的損傷。2 ）間接作用：輻射粒子與細胞內(nèi)環(huán)境成份通過電離與激發(fā)發(fā)生作用產(chǎn)生自由基，自由基擴散再與DNA 作用，導(dǎo)致細胞的損傷。傳能線密

17、度LET:單位長度上發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移。高 LET 輻射：直接產(chǎn)生的或通過次級帶電粒子產(chǎn)生的各電離事件之間的距離以細胞核的尺度衡量比較小的輻射。一般指快中子、質(zhì)子和a粒子等。低 LET 輻射:直接產(chǎn)生的或通過次級帶電粒子產(chǎn)生的各電離事件之間的距離以細胞核的尺度衡量比較大的輻射。一般指X、y、B輻射等。一般說來，高LET輻射（n , a）的生物效應(yīng)比低 LET輻射（X，丫）的更為明顯或嚴重。高度敏感:淋巴組織、 胸腺、骨髓、性腺、胚胎、腸胃上皮中度敏感 :感覺器官、內(nèi)皮細胞、皮膚上皮、唾液腺、腎、肝等輕度敏感 :中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌腺、心臟不敏感 :肌肉組織、軟骨組織、結(jié)締組織輻射作用人體的方式：(

18、1) 外照射：是指輻射源位于人體外對人體造成的輻射照射，包括均勻全身照射、局部受照。(2) 內(nèi)照射：存在于人體內(nèi)的放射性核素對人體造成的輻射照射稱為內(nèi)照射。(3) 放射性核素的體表沾染：是指放射性核素沾染于人體表面。沾染的放射性核素對沾染局部構(gòu)成外照射 源，同時尚可經(jīng)過體表吸收進入血液構(gòu)成體內(nèi)照射。a) 確定性效應(yīng)：有劑量閾值，效應(yīng)的嚴重程度與劑量成正比b) 隨機性效應(yīng)：無劑量閾值，發(fā)生幾率與劑量成正比，嚴重程度與劑量無關(guān)當組織中相當數(shù)量的細胞被電離輻射殺死后，此時在組織或器官中產(chǎn)生臨床上可以檢查出來的嚴重的功能型損傷，即為確定性效應(yīng)，此時會產(chǎn)生放射病。閾值為100mGy。隨機性效應(yīng)是指發(fā)生幾

19、率(而非嚴重程度)與劑量的大小相關(guān)的效應(yīng)。從防護的角度來看認為不存在劑量閾 值。分為在受照者體內(nèi)可能引起癌癥和由生殖細胞異常從而引發(fā)受照者后代出現(xiàn)遺傳疾患等2大類。吸煙的作用：縮短了輻射誘發(fā)腫瘤出現(xiàn)的時間。有益的：人類生存條件之一，天然輻射提高免疫力、刺激作用。有害的：大劑量照射時，可能得各種放射病；與個體相關(guān)的輻射量1. 劑量當量劑I 量當量 是組織內(nèi)被考察的某一點H=DQN (N=1)當量劑量是被考察的組織的平均值Htr=D trW r品質(zhì)因數(shù)即輻射權(quán)重因數(shù)：w a=25 , wX=1 , w 丫 =1 , wn=252. 劑量當量率 dH/dt 單位：Sv/s3. 危險度與有效劑量當量危

20、險度Y T：有了某一個器官的受照劑量當量和該器官的危險度就能唯一確定輻照對該器官產(chǎn)生有害生物效應(yīng)的發(fā)生幾率。相對危險度的權(quán)重因子：3 T= 丫17 丫全 為了計算受到照射的有關(guān)器官和組織帶來的總的危險即局部器官對人體整體的影響，相對隨機性效應(yīng)而言， 在輻射防護中引進了有效劑量當量：He= 3THT相對危險度權(quán)重因子即組織權(quán)重因子：w肺=0.12， w甲狀腺=0.034. 待積當量劑量待積劑量當量 ：人體單次攝入放射性物質(zhì)后，某一器官或組織在 50 年內(nèi)將要受到的累積的劑量當量。 待積有效劑量當量 ：受到輻射危險的各個器官或組織的待積當量劑量經(jīng) WT 加權(quán)處理后的總和。受輻射對象的特點及需考慮因

21、素：材料組成、幾何形狀、體積、受關(guān)注層次、按可分割性、按運動狀態(tài) 注意：無論什么方法，均傾向于計算機自動處理，這需要重視！特別是蒙特卡羅方法，則基本依靠計算機。 應(yīng)用上，由于人體是不允許分割的，因此圍繞人體制作的各類體模是最多的。吸收劑量指數(shù) DI ：以待測點為中心，直徑為 30cm 的 ICRU 球內(nèi)的最大吸收劑量。 單位時間內(nèi)的吸收劑量指數(shù)為吸收劑量指數(shù)率。劑量當量指數(shù) HI ：即當 ICRU 球心位于該點時，球內(nèi)的最大劑 量當量H 值。擴展場：注量及其角分布、能量分布在所關(guān)心的區(qū)域處處與實際輻射場中參考點的相同的輻射場。 齊向擴展場：注量及其能量分布在所關(guān)心的體積中處處與實際輻射場中參考

22、點的相同，而注量是單向的衍生輻射場。如果HT,皮膚 10倍HE,皮膚，表示射線能量大部分停留在人體表層，即為弱貫穿，反之為強貫穿周圍劑 量當量 H*(d) 主要用于強貫穿場情況，且多用 H*(10) mm定向劑量當量 Hd, Q)一般用于弱貫穿輻射，且多用 H (0.07, Q)o mm 生活中的輻射來源：天然輻射、人工輻射天然輻射是人類的主要輻射來源天然輻射：宇宙射線 、宇生放射性核素 、原生放射性核素一般場所：天然本底為 2. 4mSv/year, 多為內(nèi)照射 (222Rn, 60%)輻射防護的目的： 1 防止確定性效應(yīng)的發(fā)生； 2 減少隨機性效應(yīng)的發(fā)生率，使之達到可以接受的水平。 輻射防

23、護的基本原則 :1、 輻射實踐正當化 ：只有當輻射實踐所帶來的利益大于為其所 付出的代價時，才能認為該項輻射實踐是 正當 的。 這是指導(dǎo)輻射實踐的第一準則；2、輻射防護的最優(yōu)化 ：在實施某項輻射實踐的過程中，可能有幾個方案可供選擇，在對幾個方案進行選擇 時，應(yīng)當運用最優(yōu)化程序，也就是在考慮了經(jīng)濟和社會的因素之后，應(yīng)當將一切輻射照射保持在可合理達 到的盡可能低的水平，也叫做 ALARA 原則3、個人劑量當量限值 ：對于給定的某項輻射實踐，不論代價與利益的分析結(jié)果如何，必須用劑量當量限制 對個人所受到照射加以限制。輻射防護標準一般分為：基本限值、導(dǎo)出限值、管理限值、參考水平基本限值：工作人員 隨機

24、性效應(yīng)： HE=50mSv確定性效應(yīng)： HE=500mSv公眾人員 隨機性效應(yīng)： HE=5mSv確定性效應(yīng)： HE=50mSv導(dǎo)出限值DAC = ALI/2.4*10 3 Bq/m3，年吸入量限值 ALI管理限值 應(yīng)低于基本限值和相應(yīng)的導(dǎo)出限值參考水平記錄水平：高于它們時結(jié)果應(yīng)當記錄下來，低于時被忽略；調(diào)查水平：高于它們時應(yīng)當對結(jié)果的起因或含義進行考查； 干預(yù)水平：某種確定的補救行動所避免的劑量 , 高于它時應(yīng)當考慮補救行動。 公眾中個人的劑量限值不包括天然本底照射和醫(yī)療照射。03(1) 外照射 ：是指輻射源位于人體外對人體造成的輻射照射，包括均勻全身照射、局部受照。(2) 內(nèi)照射 ：存在于人

25、體內(nèi)的放射性核素對人體造成的輻射照射。外照射防護基本原則 ：盡量減少或避免射線從外部對人體的輻射，使之所受照射不超過國家規(guī)定劑量限值。 內(nèi)照射防護基本原則 ：制定各種規(guī)章制度，采用各種措施，盡量減少放射性物質(zhì)進入體內(nèi)的機會； 外照射防護： 縮短受照時間； 增大與輻射源的距離； 在人與輻射源之間增加防護屏蔽 內(nèi)照射防護：包容 ：采用通風(fēng)櫥、手套箱、防護用品等隔離 ：工作場所進行分級、分區(qū)管理。凈化 ：降低放射性物質(zhì)濃度、 降低物體表面放射性污染水平。稀釋：降低放射性濃度到控制水平以下。減弱倍數(shù)K:無量綱，表示屏蔽層材料對輻射的屏蔽能力，通過屏蔽層前后劑量當量指數(shù)率之比透射比n =1/K :無量綱

26、，表示輻射對屏蔽層材料的穿透能力透射系數(shù)Z：設(shè)置厚度為d的屏蔽層之后，離 X射線發(fā)射點1m處,由該射線裝置單位工作負荷 (1mA min)所造成的當量劑量。單位為 Sv m2 mA min ) -1半減弱厚度 1/2和十倍減弱厚度厶1/101/2的定義：將入射X或丫光子數(shù)(注量率或照射量率等)減弱到一半所需的屏蔽層厚度。1/10的定義：將入射X或丫光子數(shù)(注量率或照射量率等)減到十分之一所需的屏蔽層厚度。X 射線機發(fā)射率常數(shù)8x :管電流為1mA時，距離陽極靶1m處，由初級射線束在空氣中產(chǎn)生的空氣比釋動能率單位：mGy m2 mA-1 min-12空氣比釋動能率：Ka I & /r發(fā)射率常數(shù)&

27、a :視X射線源為點源，單位束流 1mA，在標準距離1m處形成的吸收劑量指數(shù)率。單位：Gy m2 mA-1 min-1吸收劑量指數(shù)率：Di 丨缶/r2放射性核素 點源：即放射源可以視作一個點，射線向四面八方發(fā)射，形成一個各向同性輻射場；如果輻射場中某點與 輻射源的距離r，比輻射源本身的幾何尺寸 L大5倍以上，即可把輻射源視為一個點源。照射量率常數(shù)r 3,單位C m2 kg-1 Bq-1 s-1a r照射量率計算公式：X 單位C kg-1 s-1P75表3.2r最多為點源，其余均可以歸結(jié)于線源、面源、體源類型2 a rI線源照射量率：X tan-1上Lr2r“硬成分”所占比重會越來越大能譜的硬化

28、：隨著通過物質(zhì)的厚度增加，那些不易被減弱的窄束條件下不考慮散射射線的存在，寬束考慮，引入修正因子Bn ;（1 ）雙層介質(zhì)的原子序數(shù)相差不大（2 ）兩種原子序數(shù)相差很大1 ）低Z在前，高Z在后A =町瓦，（皿）高2 ）高Z在前，低Z在后a、當光子能量較低時：略訃町環(huán)（昭）離B、當光子能量較高，超過與高Z介質(zhì)線減弱系數(shù)最小值相應(yīng)的那個能量（Er, min ）高:巧=叫（J扁八M丿低/嚴IM丿高P95 ,例 1直接用公式計算I = IqB嚴利用減弱倍數(shù)法計算/評K = = I R利用半減弱厚度或十倍減弱厚度計算令 K=2n，貝U n=logK/log2，屏蔽厚度 d=n 0/2綜合考慮防護性能、結(jié)構(gòu)

29、性能、穩(wěn)定性和經(jīng)濟成本，常用材料有：鉛：屏蔽能力好，但結(jié)構(gòu)較軟，一般采用鋼骨架支撐；常用于鉛容器、活動屏、鉛磚等。鋼鐵：屏蔽能力、結(jié)構(gòu)性能均很好。常用于防護鐵門等?；炷粒浩帘文芰?，造價便宜；多用于固定的防護屏障。水：來源廣泛，本身液體；透明度好，常以水井、水池等貯存放射源。加速器X射線的屏蔽計算1、沿入射電子方向的初級 X射線的屏蔽計算1.67x10 V IIL、hSv h-1;Hl,r ( d ):經(jīng)過厚度為d(m)的屏蔽層后，在參考點上初級X射線束的劑量當量指數(shù)率，單位Sa (0 ):加速器X射線的發(fā)射率常數(shù)， Gy m2 mA-1 min-1Sv h-1，由前面的劑量限值給定HL,h

30、 :參考點上劑量當量指數(shù)率的控制水平，單位是n :透射比;透射比rx可由下列公式表示:=L67xlO2結(jié)合附圖1115，則可以得到對 X射線的屏蔽材料厚度；2、垂直于入射電子方向的初級X射線的屏蔽計算5a （90 ）n :等效透射比，利用等效入射電子能量得到，見P105圖3.25 ;丫點源的屏蔽計算HE確定屏蔽厚度，n通過查閱附圖510 , K通過查閱附表 815，即可以計算屏蔽材料的厚度；P107 P108初級屏敝層厚度：W u :有效工作負荷，對 X射線機（mA min 周1 ），對丫射線治療機（Sv m2 周1 ）;E對X射線機是透射系數(shù)E,對丫射線治療機是透射比n得到透射參數(shù)E后，查附

31、圖5、8和1823，可以得到相關(guān)材料的屏蔽厚度；散射射線為主的屏蔽計算散射比a M :表征通用情況下人體對射線的散射程度屏蔽的透射系數(shù)E X,S計算X射線：V 3MV,透射系數(shù)彳“蘭H ：； 乂 .Y射線:透射比心箸篇1）若屏蔽散射線所需的厚度ds和屏蔽泄漏射線所需的厚度dl之差大于一個10倍減弱厚度（從P103104圖3.223.24查找），此時選擇較厚者作為屏蔽厚度；2）若屏蔽散射線所需的厚度ds和屏蔽泄漏射線所需的厚度dl之差小于一個10倍減弱厚度，此時選擇較 厚者+對應(yīng)材料的半減弱厚度作為屏蔽厚度;04若B粒子最大能量Emax ，單能粒子束能量也為 Emax ，在低Z物質(zhì)中的射程 R為

32、:R = 5412/03哄川0（）1 E 2GMR = 0.53E 一 L062,5 E公式使用要點：1）射程R的單位是g cm-2 ; 2）屏蔽層的厚度d = R/ p即可；選擇使B射線的韌致輻射份額盡量少的材料，同時還要保證相當?shù)钠帘涡Ч?。常用材料有：鋁、有機玻璃、混凝土等05中子源分類：按能譜分類：單能中子源，多能中子源按產(chǎn)生方式： 一、放射性核素中子源 二、加速器中子源 三、反應(yīng)堆中子源 四、等離子體中子源 單能中子比釋動能：K=F k單能中子劑量當量指數(shù)：HI=fHI,n -1）彈性散射分為勢散射和復(fù)合核散射兩種2）非彈性散射分為直接相互作用過程和形成復(fù)合核過程輻射俘獲（n, 丫）、

33、帶電粒子的發(fā)射、裂變反應(yīng)（n , f）窄束不考慮散射射線，寬束考慮。寬束中子在屏蔽體中的減弱規(guī)律:Q （）=化通過合理地選擇和安排屏蔽材料,2R是屏蔽材料的宏觀分出截面，cm-1 ;我們可以使中子在屏蔽層中的衰減符合窄束的定義要求，即使中子在屏 蔽層中一經(jīng)散射便能在很短的距離內(nèi)被迅速慢化和吸收，從而可以按照窄束的較為簡單的計算公式來計算中子的衰減情況，這就是所謂的分出截面法。工R宏觀分出截面（中子注量率，劑量當量指數(shù)率）針對放射性核素中子源一般中子能量不太高，中子發(fā)射率不太強，因此所需的屏蔽層不太厚，前面針對寬束出的分出截面法將因條件不滿足而失效，同時又不滿足窄束的要求，因此仍然需要引入積累因

34、子Bn ; Bn積累因子，厚度大于20cm 含氫材料為5，鉛為3.5，鐵為2.6 屏蔽層厚度d的計算K85X1012第二類1.85X1011 仁 85X10第三類4*10A9乙級2*10A74*10人9丙級豁免水平一一2*10人7操作性質(zhì)修正系議干式發(fā)塵操作0.01產(chǎn)生少量代體.汽瀋膠操作0.1一股濕性操作1簡單濕式操作10在工柞場所儲存100開放型放射性工作場所，按所用放射性核素最大等效日操作量，分為三級 最大等效日操作量：每種核素的最大日操作量分別乘以毒性組別系數(shù)之和08空腔電離理論就是利用空腔中的電離電荷來表征空腔中氣體所接 受的吸收劑量進而表征在空腔位置處壁材料的吸收劑量所需的條件。空腔里面可以是空氣也可以是其他氣體。B-G條件（兩條基本假設(shè)）：a. 腔室的線度比撞擊腔室的帶電粒子的射程小得多，以致腔室的存在不會干擾帶電粒子輻射場。b. 腔室內(nèi)的吸收劑量完全是由穿過腔室的帶電粒子產(chǎn)生的。熱釋