射线检测培训教程辐射防护优秀课件

▪ 图1-1 恒压X射线机的照射量率曲线 图1-2 高能X射线（恒压）的照射量率曲线
图1-3射线源的照射量率（源活度为0.037TBq，每次衰变发射一个射线光子)
2. 辐射生物效应
▪ 2.1 辐射生物效应分类 ▪ 辐射作用于生物体时由于电离作用，将造成生物体的细胞、
数量。照射量常用符号：“X ”表示，其法定计量单位是：库仑/千克，
符号为“C/kg”。照射量的专用单位是：伦琴，符号为“R”。两个单 位的关系是
▪
1R=2.58×104C/kg
▪ 照射量是X射线或射线对空气定义的，它不适于其他辐
射，也不适于其他物质。
▪ 单位时间的照射量称为照射量率，一般用符号“”表示，
即 ▪
X d X dt
▪ 式中 dt —— 一小的时间间隔， ▪ dX —— 在此时间间隔中产生的照射量（其中的“d”均为
微分符号）。其单位常用C/kg·h1 等表示。
▪ 1.2 吸收剂量
▪ 当射线辐照物体时，可以将它能量的一部分或全部传递给 被辐照的物体，也即被辐照的物体可以吸收电离辐射的一 部分或全部能量。但是，在同样的条件下，不同的物质吸 收射线能量的情况并不相同。照射量仅仅表示了空气完全
吸收X射线或射线能量的情况，而吸收剂量表示的是各种 物质吸收电离辐射能量的情况。
▪ 吸收剂量定义为：电离辐射授予某一体积元中物质的平均 能量与该体积元中物质质量之比
▪
D d
dm
▪ 式中 D —— 吸收剂量；
▪
—d — 授予体积元的平均能量；
▪
—dm— 体积元的物质质量。
▪ 即吸收剂量表示电离辐射传递给单位质量的被辐照物质的 能量。
▪ 单位是：戈瑞，符号为“Gy”。 1Gy＝1J/kg
▪ 吸收剂量的专用单位是：拉德，符号为“rad”，两者的关 系是
▪
1Gy＝100rad
▪ 在实际使用中常用较小的单位，如毫戈瑞（mGy）等。
▪ 吸收剂量适用于任何类型的电离辐射，也适用于任何物质。 但必须注意的是，吸收剂量的大小不仅相关于电离辐射本 身的类型和能量，而且也相关于被辐照的物质。同样的电 离辐射辐照不同的物质时，产生的吸收剂量可以不同。
▪
1Sv＝1J/kg
▪ 剂量当量的专用单位是：雷 姆，符号为“rem”，两者的 关系是
▪ 1Sv ＝100rem
▪ 当辐射具有一定能谱时，可 以给出平均品质因数，常简
单地记为Q。一些射线的平均
品质因数列于表1中。修正因 子一般都取为1。
▪ 同样，可以定义剂量当量率
H d H dt
▪ 表示单位时间的剂量当量，
▪ 照射量定义为：X射线或射线在某一体积元的空气中产生的全部电
荷被完全阻留在空气中时，产生的任一种符号的电荷的绝对值与这
个小体积空气质量之比
▪
X dQ
dm
▪ 式中 X —— 照射量；
▪ 一种符号电荷的电量。
▪ 即，照射量表示X射线或射线在单位质量的空气中所能产生的电荷
▪ D a ＝8.69× 10X3（Gy）
▪ 当照射量的单位为库仑/千克（C/kg）时，它们的关系为
▪ D a ＝33.7 X（Gy）
▪ 这样，只要知道了辐照场中某点的照射量，就可以计算该点空气的吸 收剂量。
▪ 对某种物质，其吸收剂量可按下式计算
Dm f X
▪ 式中 D—m — 物体的吸收剂量（Gy）；
此，引入辐射品质因数，常记为Q，表示吸收能量微观分 布对辐射生物效应的影响；引入修正因子，常记为N，表
示吸收剂量空间、时间等分布不均匀性对辐射生物效应的 影响。
▪ 剂量当量则定义为：吸收剂量与辐射品质因数及修正因子
之积，常用符号“H”表示，
▪即
▪ H＝DQN
▪ 剂量当量的单位是：希[沃特]，符号为：Sv。
▪ X —— 物体所在处的照射量（R）；
▪
f —— 换算因子;
▪ 换算因子的值相关于射线的能量，也相关于被辐照的物体
的性质。从有关手册可查到人体的换算因子值，按照人体
的肌肉、骨骼等的组成，通常对人体可取（X的单位为
R）：
10 3
▪
f ＝9.5×
▪ 用此因子可从照射量得出全身受到均匀外照射时的近似吸
收剂量。图1-1、图1-2、图1-3给出的是X射线机和射线 源的照射量率曲线，这类关系曲线是计算辐射防护问题必 须的数据。
▪ 类似于照射量率相应地可以引入吸收剂量率:
▪
D d D
dt
▪ 它表示单位时间的吸收剂量，常用单位是:戈瑞/小时 （Gy/h）。
▪ 1.3 剂量当量
▪ 不同类型的电离辐射和不同的照射条件，对于生物体产生
的辐射损伤即使在相同的吸收剂量之下也可以不同。为了 统一评价不同类型的电离辐射对生物体产生的辐射损伤， 在研究辐射防护时必须考虑不同辐射的辐射损伤差别。为
▪ 常用单位是：希沃特/小时 （Sv/h）。
表1-1.射线的平均品质因数
照射
射线种类
Q
类型
X射线，射线，
1
外
电子
热中子
3
照
中能中子
5~8
射 （0.02～0.1Mev）
快中子
10
（0.5～10Mev）
内 X射线，射线，
1
照
电子
射
粒子
10
▪ 1.4 吸收剂量与照射量的关系
▪ 从前面的介绍可以看到，吸收剂量和照射量不是同一概念，照射量是 以空气的电离程度对辐射场的一种量度，吸收剂量给出的是被照射物 质吸收辐射能量的状况，但两者存在一定的关系。直接测量吸收剂量 是比较困难的，但可以通过仪器测量照射量来计算被辐照物体的吸收 剂量。
▪ 在标准状态下1cm3的空气的质量为0.0013g，当它受到1R的照射量 照射时，产生的电离能为0.113erg，所以，空气在1R的照射量照射 下吸收的能量为
▪
8.69× 10J/3kg
▪ 一般地，如果记照射场中某点的照射量为X（单位为伦琴，R），该
点空气的吸收剂量为D a ，则可给出空气的吸收剂量与照射量的关系为
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1. 辐射量
▪ 为了描述辐射与物质的相互作用，必须建立一些描述辐 射本身性质的物理量及其测量单位。现在广泛使用的描 述辐射的物理量主要有照射量、吸收剂量、剂量当量。
▪ 1.1 照射量
▪ 当X射线或射线穿过空气时可以产生二次电子，二次电 子和空气分子作用，使空气电离，形成带有正电荷的正 离子和带有负电荷的负离子，照射量就是描述X射线或 射线使空气产生电离能力的物理量。