輻射防護中常用的輻射量和單位(ppt)課件

1、輻射防護中常用的輻射量和單位(ppt)（優(yōu)選）輻射防護中常用的輻射量和單位電離輻射概述:電離輻射和非電離輻射電離輻射分為直接電離輻射和間接電離輻射電離輻射場：凡電離輻射在其中通過、傳播以至經由相互作用發(fā)生能量傳遞的整個空間范圍。2.1.1 描述輻射場的物理量和單位1. 粒子注量單位：m-22. 粒子注量率單位時間內粒子的注量。單位：m-2s-13. 譜分布微分分布：表示在能量E附近單位能量間隔內的粒子注量。積分分布：表示能量在0-E之間的粒子所組成的那部分粒子的注量。二者之間的關系：4. 能量注量進入單位截面積小球的電離輻射的能量。單位：Jm-25. 能量注量率單位時間內的能量注量。6. 能量

2、注量和粒子注量的關系對于單能輻射場：非單能輻射場：2.2.2 相互作用系數帶電粒子與物質的相互作用系數總阻止本領S：入射帶電粒子在靶物質中每單位路徑長度上損失的總平均能量。總質量阻止本領： 入射帶電粒子在靶物質單位質量厚度上損失的所有平均能量。2. 射線與物質相互作用系數1）線性衰減系數和質量衰減系數線性衰減系數：某能量下入射粒子在物質中穿行單位長度距離時，平均每個粒子衰減掉的概率：宏觀截面：某能量下的入射粒子在物質中穿行單位長度距離時，平均每一個入射粒子與靶物質發(fā)生相互作用的總概率。微觀截面：一個入射粒子與單位面積上一個靶原子發(fā)生相互作用的概率。在單能窄束薄靶的條件下：質量衰減系數：入射粒子

3、在物質中穿行單位質量厚度時，平均每一個粒子衰減掉的概率。2）線能量轉移系數和質量能量轉移系數tr表示能量轉移給電子的部分，稱線能量轉移系數r表示光子能量的輻射轉移部分質量能量轉移系數：表示入射光子在物質中穿行單位質量厚度時，平均每一個光子的能量轉移給靶物質中電子的份額。3）線能量吸收系數和質量能量吸收系數en表示光子在物質中穿行單位長度后，其能量真正被物質吸收的份額。4）混合物和化合物的質量衰減系數質量衰減系數：入射光子有多大比例參與相互作用并衰減掉。質量能量轉移系數：其能量有多大比例轉移給次級電子。質量能量吸收系數：有多大比例的能量真正被物質吸收了。2.2.3 輻射劑量學中的量吸收劑量及其應

4、用1）吸收劑量授予能：電離輻射給予某一體積元的能量中，被該體積元所吸收的那部分能量。（2）吸收劑量（absorbed dose, D)定義：表示單位質量的受照物質吸收電離輻射能量大小的物理量。單位： J/kg 1 J/kg =1Gy（戈瑞） 1 Gy = 100 rad（拉德）dmdDe=吸收劑量1 戈瑞（1焦耳/千克）時的能量效應 1）水溫升高 （比熱 4.2103J/千克度） 1 kg水物質吸收劑量 1 Gy 水溫度上升 1/（4.2103）= 2.410-4 C2）轉化為物體的動能 m D= (1/2)m v2 運動速度 v = 1.4 m/s3) 轉化為物體的勢能 m D = m g

5、h 上升高度 h = 0.1 m劑量實際上是單位物質吸收電離輻射能 大小的一種量度 吸收劑量率（absorbed dose rate）是指單位時間內的吸收劑量，以表示，SI單位為戈瑞 秒-Gy/s）。 吸收劑量是指每單位質量受照物質吸收的輻射能量。適用于任何類型、任何能量的電離輻射，且適用于任何受照物質。2）吸收劑量率3）吸收劑量與注量的關系2. 比釋動能及其應用間接電離粒子在物質中能量沉積過程分為兩個步驟：間接電離粒子把能量轉移給帶電粒子；帶電粒子通過電離和激發(fā)把能量沉積在物質中。比釋動能就是描述間接電離粒子與物質相互作用時，把多少能量傳遞給了直接電離粒子的物理量。1)比釋動能（1）轉移能定

6、義：不帶電電離粒子在某一體積元內轉移給次級帶電電離粒子的初始動能總和。碰撞轉移能和輻射轉移能（2）比釋動能定義：不帶電電離粒子與物質相互作用時，在單位質量物質中產生的帶電電離粒子的初始動能的總和。碰撞比釋動能：入射的不帶電電離粒子在小體積元內轉移給次級電子的初始動能中在小體積元內外損失于電離碰撞的那部分比釋動能。輻射比釋動能：入射的不帶電電離粒子在小體積元內轉移給次級電子的初始動能中在小體積元內外損失于軔致輻射的那部分比釋動能。2）比釋動能率定義：單位時間內物質的比釋動能。3）比釋動能與注量的關系對于單能中子：比釋動能因子在非單能的情況下：對于碰撞比釋動能：例題 已知能量為14.5MeV的中子

7、注量為1.5*1011中子/米2，求中子在參考人中的比釋動能？Kf=0.659*10-9拉德*厘米2.4）比釋動能與吸收劑量的關系帶電粒子平衡：當進入該體積元的次級帶電電離粒子和離開該體積元的次級帶電電離粒子的總能量和譜分布達到平衡，就稱該點為中心的體積元存在著帶電粒子平衡。在帶電粒子平衡的條件下，吸收劑量等于碰撞比釋動能，若軔致輻射的能量損失可以忽略，吸收劑量等于比釋動能。若軔致輻射的能量損失不能忽略：5）比釋動能概念的應用帶電粒子平衡條件下：非帶電粒子平衡條件下：q電子平衡系數3.照射量及其應用1）照射量及其單位定義：X或射線在單位質量的空氣中擊出的全部次級電子完全被阻止時，在空氣中產生一

8、種符號的帶電粒子的總電荷量。單位：倫琴（R）1倫琴（R）=2.5810-4C/kg2）照射量率定義：單位時間內的照射量3）照射量與吸收劑量的關系照射量因子：注意x單位為C/Kg例題 測得空氣中某一點的照射率為100毫倫/小時，已知光子的能量為0.4兆電子伏。求處于同一位置小塊肌肉和骨骼中的吸收劑量率？A=dN/dt 單位名稱為：貝可勒爾（Becquerel)，簡稱貝可，符號為Bq每秒一次核衰變，即為1Bq=1 s-1 放射性活度2.2 輻射量和單位4）照射量率與活度的關系計算1居里的60Co源1米處的照射率為多少？求同一位置空氣和皮下肌肉組織內的吸收劑量率為多少？（已知60Co點源的照射率常數

9、為1.32侖米2/小時居里，對于肌肉組織戈/倫） 5）劑量當量和劑量當量率某一吸收劑量產生的生物效應與射線的種類、能量及照射條件有關。劑量當量是用適當的修正因數對吸收劑量進行加權，使得修正后的吸收劑量能更好地和輻射引起的有害效應聯(lián)系起來。定義H為在組織內某點上的D、Q和N的乘積，用公式表示如下：H=DQND：吸收計量（戈）；Q：品質因數，不同輻射類型影響危害的參數；N：所有其他修正因素的乘積。它反映了吸收劑量不均勻的空間和時間分布等因素。ICRP（國際輻射防護委員會）指定：N=1（不論是內照射還是外照射）；H：劑量當量，SI單位為焦耳每千克，單位的專門名稱為西弗，用符號SV表示。定義H為在組織內某點上的D、Q和N的乘積，用公式表示如下：H=DQND：吸收計量（戈）；Q：品質因數，不同輻射類型影響危害的參數；N：所有其他修正因素的乘積。它反映了吸收劑量不均勻的空間和時間分布等因素。ICRP（國際輻射防護委員會）指定：N=1（不論是內照射還是外照射）；H：劑量當量，SI單位為焦耳每千克，單位的專門名稱為西弗，用符號SV表示。劑量當量及其單位1西弗=1焦耳/千克（JKg-1）