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放射性同位素基础知识为什么同位素具有放射性自19世纪末发现了放射性以后，到20世纪初，人们发现的放射性元素已有30多种，而且证明，有些放射性元素虽然放射性显著不同，但化学性质却完全一样。
1910年英国化学家F索迪提出了一个假说，化学元素存在着相对原子质量和放射性不同而其他物理化学性质相同的变种，这些变种应处于周期表的同一位置上，称做同位素。
不久，就从不同放射性元素得到一种铅的相对原子质量是，另一种则是208。
1897年英国物理学家W汤姆逊发现了电子，1912年他改进了测电子的仪器，利用磁场作用，制成了一种磁分离器（质谱仪的前身）。
当他用氖气进行测定时，无论氖怎样提纯，在屏上得到的却是两条抛物线，一条代表质量为20的氖，另一条则代表质量为22的氖。
这就是第一次发现的稳定同位素，即无放射性的同位素。
当阿斯顿制成第一台质谱仪后，进一步证明，氖确实具有原子质量不同的两种同位素，并从其他70多种元素中发现了200多种同位素。
到目前为止，己发现的元素有109种，只有20种元素未发现稳定的同位素，但所有的元素都有放射性同位素。
大多数的天然元素都是由几种同位素组成的混合物，稳定同位素约300多种，而放射性同位素竟达1500种以上。
1932年提出原子核的中子一质子理论以后，才进一步弄清，同位素就是一种元素存在着质子数相同而中子数不同的几种原子。
由于质子数相同，所以它们的核电荷和核外电子数都是相同的（质子数=核电荷数=核外电子数），并具有相同电子层结构。
因此，同位素的化学性质是相同的，但由于它们的中子数不同，这就造成了各原子质量会有所不同，涉及原子核的某些物理性质（如放射性等），也有所不同。
一般来说，质子数为偶数的元素，可有较多的稳定同位素，而且通常不少于3个，而质子数为奇数的元素，一般只有一个稳定核素，其稳定同位素从不会多于两个，这是由核子的结合能所决定的。
同位素的发现，使人们对原子结构的认识更深一步。
这不仅使元素概念有了新的含义，而且使相对原子质量的基准也发生了重大的变革，再一次证明了决定元素化学性质的是质子数（核电荷数），而不是原子质量数。
第一部分〔基础知识〕1、明确规定放射性同位素在生产销售和使用中的防护，监督与管理的——《放射性同位素与射线装置防护条例》82、核素毒性权重系数：A类权重系数为100——75Se、89Sr、131I、125I；B类权重系数为1；C类权重系数为0.01——3H、81m Kr、127Xe、133Xe。
铯锶碘一零零、氢氪氙零零一83、84、操作修正系数为100的——放射性药物储存85、操作修正系数为10的——清洗操作、闪烁法测量或显像、诊断患者床位区86、操作修正系数为1的——配药、分装、给药，简单药物制备，治疗患者床位87、操作修正系数为0.1的——复杂放射性制备88、储存一零零、诊断为一零、治疗权重一、复杂制备零点一注意几个区别不要搞混了：1、放射性核素毒性权重系数：A类100—铯锶碘一零零；B类——1；C类0.01——氢氪氙零零一2、Α、β俄歇电子发射体口诀——AB-IPRSIS-II89、操作修正系数分100/10/1/0.1四类——口诀储存一零零、诊断为一零、治疗权重一、复杂制备零点一3、核医学工作场所根据权重活度划分为三级。
一级＞50000MBq；三级＜50MBq2、多巴胺受体显像剂不包括11C-FMZ。
FMZ为GABA受体。
3、多巴胺受体显像剂包括：IBZP、SCH23390、IBZM、Raclopride4、放射性核素脑脊液显像剂——DTPA5、空气中产生一个电子-离子对需要的能量为34eV6、贝克勒尔发现了放射现象；CAssen发明了直线扫描机；“现代临床核医学之父”——Blumgart7、放射自显影主要用于探测放射性核素或者标记物在生物体组织中分布状态；放射性核素动态平衡研究目的是生物体内某种物质运动的量变规律8、核素脏器功能与血流量测定包括测定：心肌血流量、脑血流量、肝血流指数、有效肾血流量、肾小球滤过率等9、分子影像学临床应用前景：RII主要用于恶性肿瘤的定性、定位诊断；受体显像主要用于神经、精神疾病的诊断和神经内分泌肿瘤的诊断；FDG主要用于肿瘤的早期诊断和鉴别诊断；凋亡显像主要用于治疗效果监测，心脏移植排斥反应监测，急性心肌梗死和心肌炎的评价；乏氧显像主要用于肿瘤的诊断和治疗评估，其用于肿瘤鉴别诊断意义较小10、PET显像必须使用能量为511KeV的一对γ光子11、原子核俘获本原子的一个核外轨道电子，与核内一个质子相结合，形成一个中子的衰变称为电子俘获12、外层轨道电子向内层移动时放出的能量传递给一个轨道电子，该电子带着动能离开原子，该电子称为俄歇电子13、单位质量或者制剂内的放射性活度称为比活度，单位为Bq/g14、放射性活度的变化服从指数规律，可表示为A=A0e〔－λt〕15、半衰期与衰变常数的关系T1/2=Ln2/λ16、母核与子核半衰期倍数：10-100暂态平衡；100-1000长期平衡17、带电粒子〔α、β射线〕与物质原子相互作用：韧致辐射——穿过原子；电离——电子脱离；激发——电子跃迁；弹性散射——方向改变。
辐照量单位与剂量测量（一）放射性强度与放射性比度1、放射性强度又称放射性活度，是度量放射性强弱的物理量。
曾采用的单位有：（1）居里（Curie简写Ci）若放射性同位素每秒有3.7×1010次核衰变，则它的放射性强度为1居里（Ci）。
（2）贝可勒尔（Becqurel，简称贝可Bq）1贝可表示放射性同位素每秒有一个原子核衰变。
（3）克镭当量放射γ射线的放射性同位素（即γ辐射源）和1克镭（密封在0.5mm厚铂滤片内）在同样条件下所起的电离作用相等时，其放射性强度就称为1克镭当量。
2、放射性比度将一个化合物或元素中的放射性同位素的浓度称为"放射性比度"，也用以表示单位数量的物质的放射性强度。
（二）照射量照射量（Exposure）是用来度量X射线或γ射线在空气中电离能力的物理量。
使用的单位有：（1）伦琴（Roentgen，简写R）（2） SI库仑/千克（C·kg-1）（三）吸收剂量1、吸收剂量单位（1）吸收剂量被照射物质所吸收的射线的能量称为吸收剂量，其单位有：（1）拉德（rad））：每克物质吸收100尔格的能量（2）戈瑞（Gray，简称Gy）：每kg物质吸收1焦耳的能量。
换算关系：1 GY =100 rad1kGY = 0.1 mrad = 1 KW.S/kg（2）剂量率是指单位质量被照射物质在单位时间内所吸收的能量。
（3）剂量当量是用来度量不同类型的辐照所引起的不同的生物学效应，其单位为希（沃特）（Sv）。
（4）剂量当量率是指单位时间内的剂量当量，单位为Sv·s-1或Sv·h-1。
2、吸收剂量测量（1）国家基准--采用Frickle剂量计（硫酸亚铁剂量计）（2）国家传递标准剂量测量体系--丙氨酸/ESR剂量计（属自由基型固体剂量计），硫酸铈-亚铈剂量计，重铬酸钾（银）-高氯酸剂量计，重铬酸银剂量计等（3）常规剂量计--无色透明或红色有机玻璃片（聚甲基丙烯酸甲酯），三醋酸纤维素，基质为尼龙或PVC 的含有隐色染料的辐照显色薄膜等国内外食品辐照的进展（一）国外1896年--明克（Minck）经实验证实X-射线对原生虫有致死作用。
一、国际标准（我国执行此标准）1990年1、放射性工作人员：20mSv/年（10μSv/小时）2、一般公众人员：1mSv/年（0.52μSv/小时）二、单位换算等知识：1μSv/h=100μR/h1nc/kg.h=4μR/h1μR=1γ(原核工业找矿习惯用的单位）放射性活度：1Ci=1000mCi1mCi=1000μci1Ci=3.7×10Bq =37GBq1mCi=3.7×107Bq =37MBq1μCi=3.7×104Bq=37KBq1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci照射量：1R=103mR=106μR1R=2.58×10-4c/kg吸收计量：1Gy=103mGy=106μGy1Gy=100rad100μrad=1μGy计量当量：1Sv=103mSv=106μSv1Sv=100rem100μrem=1μSv其他：1Sv相当1Gy1克镭=0.97Ci≈1Ci氡单位：1Bq/L=0.27em=0.27×10-10Ci/L三、放射性同位素衰变值的计算：A=A0eλ-tt=T1/2；A0已知源强A是经过时间后的多少根据放射性衰变计算表查表计算四、放射源与距离的关系：放射源强度与距离的平方乘反比。
X=A.г/R2A：点状源的放射性活度；R：与源的距离；г：照射量率常数注：Ra—226(t1608年)г=0.825伦.米2/小时.居里Cs—137(t29.9年)г=0.33伦.米2/小时.居里Co—60(t5.23年)г=1.32伦.米2/小时.居里一、国际标准（我国执行此标准）1990年1、放射性工作人员：20mSv/年（10μSv/小时）2、一般公众人员：1mSv/年（0.5μSv/小时）二、单位换算等知识：1R＝2.58×10-4C•kg-1。
1μR＝0.258nC•kg-1 1nc•kg－1＝3.876μR≈4μR1μR≈1γ(原核工业找矿习惯用单位已废除）放射性活度：1Ci=1000mCi 1mCi=1000μci目前使用的活度为：Bq1Ci=3.7×10Bq =37GBq1mCi=3.7×107Bq =37MBq1μCi=3.7×104Bq=37KBq1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci照射量：1R=103mR=106μR1R=2.58×10-4c/kg 1μR＝0.258nC•kg-11nC•kg－1＝3.876μR≈4μR目前以上两个单位都在使用照射量率：C/kg•h；mC/kg•h；μC/kg•h；nC/kg•hR/h；mR/h；μR/h吸收剂量：1Gy=103mGy=106μGy1Gy=100rad（rad旧单位已废除）100μrad=1μGy目前使用的吸收剂量单位为：Gy；mGy；μGy吸收剂量率：Gy/h；mGy/h；μGy/h用于辐射防护单位：剂量当量：1Sv=103mSv=106μSv1Sv=100rem（rem旧单位已废除）100μrem=1μSv目前使用的剂量当量单位为：Sv；mSv；μSv剂量当量率：Sv/h；mSv/h；μSv/h其他：1Sv在特定条件下相当于1Gy，1μSv/h在特定条件下相当于100μR/h，1克镭=1Ci氡单位：1Bq/L=0.27em=0.27×10-10Ci/L三、放射性同位素衰变值的计算：A=A0e-λt t=T/2；A0已知源强A是经过时间后的多少根据放射性衰变计算表查表计算放射性屏蔽：不同物质的减少一半和减少到1/10值（cm）放射源铅铁混凝土减半1/10减半1/10减半1/10铯—1370.652.21.65.44.916.3铱—1920.551.91.34.34.314.0钴—601.104.02.06.76.320.3四、放射源与距离的关系：放射源强度与距离的平方乘反比。
γ辐射空气吸收剂量率引言γ辐射是指一种高能量的电磁辐射，具有很强的穿透能力，对人体和环境都具有一定的危害性。
而空气吸收剂量率是指单位时间内空气中吸收的辐射能量。
本文将深入探讨γ辐射空气吸收剂量率的相关内容。
γ辐射的特性γ辐射是通过原子核的变化释放出的高能电磁波，具有如下特性： 1. 高穿透能力：γ辐射能够穿透物质，形成照射源与物体之间的透射。
2. 电离能力：γ辐射能够使物质中的原子或分子发生电离, 影响其化学性质。
3. 发散能力：γ辐射在空间中呈球对称放射状。
4. 受阻能力：γ辐射在物质中的吸收主要由物质的密度与厚度决定。
γ辐射的来源γ辐射主要来自以下几个方面： 1. 核反应堆：核反应堆会产生许多放射性同位素，其中一种是γ辐射源。
2. 医疗设备：许多医疗设备使用放射性同位素进行治疗或诊断，这些同位素会释放出γ辐射。
3. 放射性物质：地壳中存在一些放射性元素，如铀、镭等，它们也会释放出γ辐射。
4. 太阳辐射：太阳辐射中也包含γ辐射，尽管经过大气层的阻挡，但仍有一部分能量到达地表。
γ辐射空气吸收剂量率的计算γ辐射空气吸收剂量率的计算主要涉及以下几个因素： 1. 照射源的特性：包括γ辐射的能量、强度和方向性等，这些参数决定了γ辐射的强度和分布。
2. 空气中γ辐射的衰减：γ辐射在透射过程中会发生衰减，衰减程度与空气的密度和厚度相关。
3. 探测器的响应：使用适当的探测器来测量γ辐射，确保准确获取吸收剂量率。
γ辐射空气吸收剂量率的影响因素γ辐射空气吸收剂量率受到多个因素的影响，主要包括以下方面： 1. 距离：离照射源越近，γ辐射的强度越大，空气吸收剂量率也就越高。
2. 时间：γ辐射强度与时间成正比，辐射时间越长，空气吸收剂量率也就越高。
3. 屏蔽材料：不同材料对γ辐射的吸收能力不同，适当的屏蔽材料可以减少γ辐射的空气吸收剂量率。
γ辐射对人体的影响γ辐射对人体的影响主要体现在以下几个方面： 1. 细胞损伤：γ辐射能够穿透人体组织，直接照射细胞，导致细胞核内的DNA断裂和损伤。
钴60吸收剂量计算
钴-60是一种放射性同位素，通常用于医学和工业用途。
剂量计算涉及到放射性同位素的衰变和辐射的能量吸收。
要计算钴-60的吸收剂量，需要考虑几个因素。
首先，需要考虑钴-60的放射性衰变特性，包括其衰变常数和辐射类型。
钴-60主要通过β衰变放出能量，同时也会放出γ射线。
这些辐射类型对人体组织的穿透能力不同，需要考虑吸收的深度和能量分布。
其次，需要考虑暴露时间和距离。
暴露时间越长，吸收的剂量就越大。
同时，距离放射源的远近也会影响辐射的强度，从而影响吸收的剂量。
最后，需要考虑人体组织对辐射的敏感性。
不同的组织对辐射的反应不同，需要根据不同的组织权衡吸收的剂量。
综合考虑以上因素，可以使用放射生物学模型和剂量计算公式来计算钴-60的吸收剂量。
这通常需要使用专业的放射生物学和医学计算软件来进行模拟和计算。
总的来说，计算钴-60的吸收剂量是一个复杂的过程，涉及到放射性同位素的特性、暴露时间和距离以及人体组织的敏感性。
需要结合专业知识和工具进行准确的计算。
钴辐射剂量
钴辐射剂量是指人类暴露在钴-60辐射下的剂量。
钴-60是一种放射性同位素，具有高能γ射线的特点，常用于医学、工业和科研领域中。
钴辐射剂量的计量单位是格莱(Gray, Gy)，表示单位质量(1千克)吸收辐射的能量。
钴辐射剂量也可以使用更小的单位希沃特(Sievert, Sv)表示，希沃特单位用于估算各种辐射类型对人体的伤害。
对于钴辐射剂量而言，100格莱的剂量大约等于100希沃特，即1格莱约等于1希沃特。
因此常将钴辐射剂量以希沃特为单位表示。
人类对辐射的敏感程度因人而异，不同剂量的钴辐射对身体的影响也不同。
通常来说，剂量越高，对身体的伤害就越大。
小剂量的钴辐射对人体的影响相对较小，可能只会引起胃肠道症状、恶心和呕吐等短期症状。
但是长期接触高剂量的钴辐射会引起严重的健康问题，如放射性综合症、白血病和癌症等。
钴辐射剂量的限值由国际原子能机构和各个国家的辐射保护机构制定。
对于职业暴露的工作人员，限制剂量通常为1希沃特/年，这是为了保护他们免受辐射危害。
而对于公众而言，通常限制剂量要低于1毫希沃特/年，以确保其暴露在辐射下的风险极低。
为了减少钴辐射剂量对人体健康的影响，必须采取适当的防护措施。
这包括在辐射源附近设置辐射防护设施，限制人员暴露时间和距离，使用适当的防护装备等。
总的来说，钴辐射剂量是辐射保护领域中一个重要的概念，它直接关系到人们对辐射源的保护和安全。
了解钴辐射剂量的含义和限制，能够更好地保护人们的生命和健康。
1 Ci =3.7×1010 Bq，物质的放射性剂量单位照射量伦琴(R) 库仑/千克(C/kg) 1R＝2.58×10-4C/kg吸收剂量拉德(rad) 戈［瑞］(Gy) 1Gy＝100rad吸收剂量率戈瑞每小时（Gy/h)剂量当量雷姆(rem) 希［沃特］(Sv) 1Sv＝100rem剂量当量率希［沃特］希伏每小时(Sv/h)空气中：1Sv= 1Gy=100R一、国际标准（我国执行此标准）1990年1、放射性工作人员：20mSv/年（10mSv/小时）2、一般公众人员：1mSv/年（0.52mSv/小时）注:以上依据国际放射防护委员会(ICRP)的建议和中国放射卫生防护基本标准（GB-4792-84）规定。
二、单位换算等知识：1mSv/h=100mR/h 1nCkg-1/h=4mR/h 1mR/h=1γ(原核工业找矿习惯用的单位)放射性活度: 1Ci=3.7×1010Bq=37GBq1mCi=3.7×107Bq=37MBq 1mCi=3.7×104Bq=37KBq1Bq=2.703×10-11Ci=27.03pci照射量: 1R=103mR=106mR 1R=2.58×10-4Ckg-1吸收剂量：1Gy=103mGy=106mGy 1Gy=10Orad 100mrad=1mGy剂量当量: 1Sv=103mSv=106mSv 1Sv=10Orem 100mrem=1mSv其他: 1Sv相当于1Gy 1克镭=0.97Ci≈1Ci氡单位: 1Bq/L=0.27rem=0.27×10-lOCi/L三、放射性同位素衰变值的计算：A=Aoe-lt l=ln2/T1/2 T1/2为半衰期Ao己知源强度A是经过时间t后的强度根据放射性衰变计算表查表计算放射性屏蔽：不同物质的减少一半和减少到1/10值(cm)四、放射源与距离的关系：放射源强度与距离的平方乘反比X=A.r/R2A：点状源的放射性活度；R：与源的距离；r：照射量率常数注: Ra-226 (t=1608 年) r=0.825伦.米2/小时.居里Cs-137 (t=29.9 年) r=0.33伦.米2/小时.居里Co-60 (t=5.23 年) r=1.32伦.米2/小时.居里。
剂量率和距离公式典型γ辐射剂量计算方法γ辐射剂量计算是为辐射防护提供设计输入数据，判定屏蔽材料选择是否满足人员和公众辐射防护要求。
文章介绍了几种典型模型的γ辐射剂量计算方法，为同类核设施或核技术运行设施辐射防护屏蔽计算提供参考。
关键词：典型；辐射；计算引言在国内外核技术应用和核设施中，存在大量γ放射性核素，γ放射性核素会发出一定能量的γ射线。
人员接触后，会产生受照剂量，在不采取辐射防护措施的情况下，一旦超过限值，可能对人员产生辐射损伤。
在已建成的核技术运用设施和核设施，通常设置有固定式或者便携式γ剂量测量设备，用于监测工作现场γ剂量率，根据监测数据确定工作人员辐射防护措施，确保工作人员辐射安全。
但新建的核技术运用设施和核设施，需要通过新建设施内的源项进行γ剂量理论计算，计算结果作为设计输入，进行辐射防护屏蔽设计，确保设施运行过程中工作人员辐射安全。
目前国内外γ辐射剂量计算多数采用蒙卡计算，计算软件较为复杂，而且需要专业技术人员计算，科研研究院所使用较多，厂矿企业使用较少。
因此，为方便厂矿企业开展辐射剂量计算，特开展较为典型模型的辐射剂量计算开展研究。
对于较为复杂的模型，可采用点核计算后进行积分或叠加。
1 γ外照射辐射防护计算原理1.1 Γ常数放射性同位素的Γ常数表示从1mCi点源释放出的未经屏蔽的γ射线在距源1cm处所造成的剂量率（R/h）。
Γ常数分为微分Γ常数和总Γ常数，对某一给定放射性同位素的某一单能γ射线所计算的Γ常数为微分Γ常数，以Γi表示，放射性同位素的总Γ常数简称Γ常数，等于Γi之和。
即：上式可简化为：。
经计算，Cs-137的Γ常数为8.51E-14Gy.m2/（h.Bq），Co-60的Γ常数为3.42E-13Gy.m2/（h.Bq）。
1.2 γ屏蔽计算γ射线与物质的相互作用，主要是光电效应、电子对效应和康普顿散射。
究竟哪种效应是主要的，决定于射线的能量和屏蔽材料的原子序数，三种效应均随屏蔽材料原子序数的增加而不同程度的增加。
