核辐射的计量单位与测量方法核辐射是指放射性物质放出的粒子或电磁波对人体或物体产生的影响。
了解核辐射的计量单位和测量方法对于保护人类健康和环境安全至关重要。
本文将介绍核辐射的计量单位和测量方法，并探讨其在现实生活中的应用。
一、计量单位核辐射的计量单位主要有三个：吸收剂量、剂量当量和活度。
1. 吸收剂量吸收剂量是衡量辐射能量在物质中的吸收程度的物理量。
它的单位是戈瑞（Gray，Gy），1戈瑞等于吸收1焦耳的辐射能量。
吸收剂量的大小取决于辐射的能量和物质的吸收能力。
不同类型的辐射对人体的伤害程度也不同，因此吸收剂量可以帮助我们评估辐射对人体的危害程度。
2. 剂量当量剂量当量是衡量辐射对人体造成的生物效应的物理量。
由于不同类型的辐射对人体的伤害程度不同，所以需要引入一个修正因子，将不同类型的辐射进行比较。
剂量当量的单位是希沃特（Sievert，Sv），1希沃特等于剂量当量1焦耳/千克。
剂量当量可以帮助我们评估辐射对人体的生物效应，从而采取相应的防护措施。
3. 活度活度是衡量放射性物质衰变速率的物理量。
它的单位是贝可勒尔（Becquerel，Bq），1贝可勒尔等于1秒内发生1次衰变。
活度可以帮助我们评估放射性物质的辐射强度，从而采取相应的防护措施。
二、测量方法核辐射的测量方法主要有三种：直接测量法、间接测量法和生物测量法。
1. 直接测量法直接测量法是指通过测量辐射源周围的辐射场强度来确定辐射水平的方法。
常用的直接测量仪器有辐射剂量仪和辐射监测仪。
辐射剂量仪可以测量辐射剂量率，即单位时间内所接收到的辐射剂量。
辐射监测仪可以测量环境中的辐射水平，包括空气中的辐射水平和食品、水等样品中的辐射水平。
2. 间接测量法间接测量法是通过测量放射性物质的衰变产物来确定辐射水平的方法。
常用的间接测量方法有闪烁体探测法和核磁共振法。
闪烁体探测法利用闪烁体对辐射的敏感性来测量辐射水平。
核磁共振法则利用核磁共振现象来测量样品中的放射性物质含量。
1.γ射线与物质相互作用。
(1)光电效应光子与物质碰撞时，把它的全部能量交给物质原子中的核外电子，电子把所得到的能量的一部分用于克服原子核对它的约束，剩下的能量就作为电子的动能，而光子整个地被物质所吸收。
这种效应就是光电效应，在光子能量低时占主导地位。
由光电效应生成的自由电子称为光电子。
(2)康普顿效应当一个具有足够能量的入射光子打到原子中的一个电子，入射光子和电子之间的相互作用好像我们很常见的2个小球之间的弹性碰撞。
在碰撞之前入射光子具有能量hc/λ和动量h/λ，碰撞之后，光子将一部分能量转移给电子后以偏离原来的方向θ角度方向散射出去，从光子那里得到能量的电子沿着与光子入射方向成ψ角度运动。
散射光子的能量变为hc/λ′，动量变为h/λ′。
这个效应是首先由美国物理学家康普顿发现的，因此称为康普顿效应。
(3)电子对效应当电子的能量大于1.022MeV时，它与物质相互作用时，光子在被物质吸收的同时，会转化为一个电子和一个正电子，就是所谓的电子对。
2.测量核辐射测量的物理量及单位。
(1)放射性活度(radioactivity)，简称活度，符号A，观测量为衰变率，传统单位是居里(Ci)，SI单位是贝可[勒尔](Becquerel)，符号为Bq。
1Bq=1次衰变/秒。
1Ci=3.7×1010Bq，或1Bq=1/s=1.703×10-11Ci。
(2)照射量(exposure dose)，符号X，观测量为空气中产生的电离，传统单位伦琴(R)，SI单位是库伦每千克，符号为C/kg。
X=dQ，其中dQ的值是在质量dm为dm的空气中，由光子释放的全部电子(负电子和正电子)在空气中完全被阻止时所产生的离子总电荷的绝对量。
1R＝2.58×10-4C/kg。
(3)吸收剂量(absorbed dose)，符号D，观测量为能量吸收，传统单位为拉德(rad)，SI单位为戈瑞Gy。
D=dε/dm，其中dε是致电离辐射给予质量为dm的受照物质的平均能量。
