辐射防护中常用的辐射量及单位
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辐射量与单位辐射量及单位是国际辐射防护组织为了评价辐射量及其与辐射危害的关系而制定的系列量及单位,本节仅对几个常用的剂量学量与辐射防护量及其单位做一个简要介绍。
具体来说,本部分内容包括以下几个常用的剂量学量、辐射防护量及其单位:∙照射量X∙比释动能K∙吸收剂量D∙当量剂量H∙有效剂量E∙常用辐射量SI单位与曾用专用单位间的转换请你仔细观看教学录像/简报,然后完成随后的活动题,最后进行自我检测,以巩固所学。
照射量X(简报)照射量是X射线沿用最久的一个量,它是用以衡量X或γ射线(X或γ本质上都是电磁辐射)致空气电离程度的一个量,定义的是:在单位质量的空气中击出的全部次级电子完全被阻停时,在空气中产生一种符号的带电粒子的总电荷量。
照射量的SI单位为库仑/千克,用符号C•kg-1表示,曾用单位为伦琴,用字母R 表示。
1伦琴定义为在一立方厘米空气质量中产生1个静电单位的电量的照射量。
即:1伦琴= 1静电单位电量=3.33 × 10-10C= 2.58 × 10-4C/kg 0.001293 g 1.293 × 10-6kg吸收剂量是基本的物理学量,它可以用于描述辐射生物学、放射及防护中任何物质、任何照射几何条件及所有类型的电离辐射。
它是辐射剂量学最基本的量。
吸收剂量是当电离辐射与物质相互作用时,用来表示单位质量的受照物质吸收电离辐射能量大小的物理量。
吸收剂量的SI单位是焦耳/ 千克(J•kg-1),称为戈[瑞](Gy)。
非法定单位为拉德,用rad表示。
1戈瑞= 1焦耳/ 千克= 100拉德(rad)。
上述照射量、比释动能和吸收剂量这三个辐射剂量学量既相互区别又相互联系。
三者的剂量学含意及适用类型不同,如表所示:吸收剂量适用于任何物质和任何一种辐射类型,它在辐射生物学、临床放射学和放射防护中都是基本的剂量学量,描述的是辐射授与物质的平均能量;比释动能则是描述不带电粒子(如X、r和中子)与物质作用释放次级带电粒子的初始动能;照射量则仅适用Xγ幷且作用物质仅限于空气介质,它描述的是Xγ在空气中的电离能力。
辐射防护领域常用物理量的意义及单位放射性:指铀、镭等核素所具有的能够自发的、无法控制的原子核衰变,衰变的同时放出粒子或射线的性质。
衰变常数:表征原子核发生衰变的几率或发生同质异能跃迁的几率,表示在单位时间内,对给定核素的某一个原子核发生衰变得几率或自发核跃迁的几率,常用符号λ表示。
半衰期:指处于某种特定能态的放射性核素的核数目因发生自发核跃迁而减少到原来核数目一半所需时间的期望值,常用符号T1/2表示,单位常用年(a)、天(d)、分(min)、秒(s)。
放射性活度:表征放射性核素特征的一个物理量,指在给定时刻处于特定能态的一定量的放射性核素在一个很短的时间间隔(dt)内发生的衰变数(dN)除以该时间间隔而得的商,即A=dN/dt常用符号A表示,单位为贝克勒尔,简称贝克,符号Bq,1贝克表示放射性核素在1秒内发生1次核跃迁或1次核衰变。
放射性活度过去称放射性强度,并用居里(Ci)表示,1Ci=3.7×1010Bq计数率:指在给定时刻处于特定能态的一定量的放射性核素发生衰变,在单位时间内(通常为每秒或每分钟)释放出的粒子数,用符号cps(每秒计数)或cpm(每分钟计数)表示。
吸收剂量:表示在任何单位质量物质中,吸收各种类型电离辐射能量大小的一个物理量,其定义为任何电离辐射授予质量为dm的物质的平均能量dE除以dm所得的商,用符号D表示,即D=dE/dm通常提及吸收剂量时,必须指明受体和所在位置。
吸收剂量的国际单位是焦耳每千克(J·kg-1)专名叫戈瑞(Gray),符号Gy,1Gy=1 J·kg-1,曾用单位为拉得(rad),1Gy=100rad吸收剂量率:定义为在dt时间内吸收剂量的增量dD除以dt所得的商,用符号D表示,单位为戈瑞每秒(Gy·s-1),曾用名拉德每秒(rad·s-1)。
剂量当量:辐射所致的生物效应,不仅取决于吸收剂量大小,而且与辐射的种类和能量以及照射条件有关,为了统一表示各种辐射对机体的危害程度,用适当的修正因子对吸收剂量加权,这种表示使机体辐射吸收剂量与机体生物效应联系起来,这就是剂量当量的基本意思。
什么是辐射剂量辐射剂量是衡量人体接受辐射能量的量度,用于评估辐射对人体的潜在风险。
辐射剂量可以根据辐射来源、辐射种类和接受辐射的部位来确定,常用的单位是格雷(gray)和希沃特(sievert)。
1. 辐射剂量的定义辐射剂量是指人体在受到辐射时所吸收的辐射能量。
它包括外部辐射和内部辐射剂量。
外部辐射剂量是指来自外部放射源的辐射,例如来自太阳或放射治疗设备的辐射。
内部辐射剂量是指通过人体内部吸入或摄入放射性物质引起的辐射。
2. 辐射剂量的衡量单位辐射剂量的衡量单位有格雷和希沃特。
格雷是国际单位制中用于测量吸收辐射能量的单位,其中1格雷等于1焦耳每千克。
希沃特则是用于表示辐射对人体的生物效应时所使用的单位。
由于不同种类的辐射对人体的危害程度不同,因此希沃特对不同的辐射类型进行了修正。
3. 辐射剂量的评估方法评估辐射剂量可以通过测量辐射源、监测工作场所和使用个人剂量计来完成。
辐射剂量计有便携式和固定式两种类型,可以测量人们所接触到的辐射水平。
此外,核能量、医学放射治疗和飞行员等职业中的辐射接触也可以通过不同的方法进行评估。
4. 辐射剂量的风险与防护辐射剂量与人体健康风险存在一定关联。
长时间高剂量的辐射暴露可能导致辐射病或癌症等疾病。
因此,对于接受辐射剂量较高的人群,必须采取适当的防护措施,如加强屏蔽、缩短辐射接触时间和保护性用具等。
5. 辐射剂量的控制标准为了保护公众和工作人员的健康,各国制定了辐射剂量的控制标准。
这些标准包括最大可容许的剂量限值、工作场所辐射水平的监测要求以及相关设备和设施的安全措施。
6. 辐射剂量在医疗领域的应用在医疗领域,辐射剂量的精确评估对于放射治疗和影像诊断至关重要。
通过控制辐射剂量,医疗人员可以在最小限度损害患者的同时,确保诊断和治疗的准确性。
7. 辐射剂量的教育与公众意识由于辐射剂量与人体健康直接相关,提高公众的辐射意识和知识是非常重要的。
通过宣传教育,公众可以了解辐射的基本知识,掌握辐射剂量的评估方法,提高辐射防护意识,从而减少辐射暴露的风险。
辐射量及其单位________________________________________一、放射性活度放射性活度(radioactivity)简称活度,它的SI单位是“S-1”,SI单位专名是贝可[勒尔](Becquerel),符号为Bq。
1Bq=1次衰变/秒。
暂时与SI并用的专用单位名称是居里,符号为Ci。
1Ci=3.7×1010Bq或1Bq=1s-1≈2.703×10-11Ci。
可用克镭当量来表示γ放射源的相对放射性活度。
1克镭当量表示一个γ放射源的γ射线对空气的电离作用和1克的标准镭源(放在壁厚为0.5毫米的铂铱合金管内,且与其子体达到平衡的1克镭)相当。
单位质量或单位体积的放射性物质的放射性活度称为放射性比度,或比放射性(specific radioactivity)。
二、照射量照射量(exposure dose)X是dQ除以dm所得的商,其中dQ的值是在质量为dm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,即:X=dQ/dm。
单位:库仑•千克-1(C/kg)。
暂时与SI并用的照射量的专用单位名称是伦琴(Roentgen),符号为R,目前尚无SI 单位专名,与SI单位的关系为1R=2.58×10-4C•kg-1。
伦琴的定义是:在1R X或γ射线照射下,在0.001293g(相当于0℃和760mm汞柱大气压力下1cm3干燥空气的质量)空气中所产生的次级电子在空气形成总电荷量为1静电单位的正离子或负离子。
照射量只对空气而言,仅适用于X或γ射线。
三、吸收剂量吸收剂量(absorbed dose)定义为dε除以dm所得的商,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。
即D=dε/dm。
吸收剂量的SI单位是焦耳•千克-1(J•kg-1),SI单位专名是戈[瑞](gray),符号Gy。
暂时与SI并用的专用单位名称是拉德,符号为rad。
辐射防护7.1 辐射量的定义、单位和标准描述X 和γ射线的辐射量分为电离辐射常用辐射量和辐射防护常用辐射量两类。
前者包括照射量、比释动能、吸收剂量等。
后者包括当量剂量、有效剂量等。
所谓 “剂量”是指某一对象接收或“吸收”的辐射的一种度量。
7.1.1 描述电离辐射的常用辐射量和单位 1、照射量(1)照射量的定义和单位照射量是用来表征χ射线或γ射线对空气电离本领大小的物理量。
定义:所谓照射量是指χ射线或γ射线的光子在单位质量的空气中释放出来的所有电次级电子(负电子或正电子),当它们被空气完全阻止时,在空气中形成的任何一种符号的(带正电或负电的)离子的总电荷的绝对值。
其定义为dQ 除以dm 的所得的商,即:dm dQ P =式中dQ ——当光子产生的全部电子被阻止于空气中时,在空气中所形成的任何一种符号的离子总电荷量的绝对值。
dm ——体积球的空气质量用图表示1立方厘米的干燥空气,其质量为0.001293克,这些次级电子是光子从0.001293克空气中打出来的,它们在0.001293克空气中的里面和外面都形成离子,所有这些离子都计算在内,而在0.001293克外产生的次级电子发射形成的离子则不计算在内。
照射量(Ρ)的SI 单位为库仑/千克,用称号1-CKg表示,沿用的专用单位为伦琴,用字母R 表示。
1伦的照射量相当于在标准的状况下(即0℃,1大气压)1立方厘米的干燥空气产生1静电位(或2.083×109对离子)的照射量叫1伦琴。
1静电单位=3.33×10-10库伦13cm 干燥空气质量为0.001293克=1.293×10-6千克1伦=61010293.11033.3--⨯⨯=2.58×10-4库伦/千克 一个正(负)离子所带的电量为4.8×10-10静电单位,1伦是在干燥空气中产生1静电单位的电量,所以产生的电子对数为1/4.8×10-10=2.083×109对离子。