第3章 核輻射測(cè)量單位及核輻射防護(hù).

1、成都理工大學(xué)核自院成都理工大學(xué)核自院主講教師主講教師: 楊 佳l 本課程的理論學(xué)時(shí)本課程的理論學(xué)時(shí)24學(xué)時(shí)，主要講授內(nèi)容包括：學(xué)時(shí)，主要講授內(nèi)容包括：3.1 核輻射測(cè)量常用單位核輻射測(cè)量常用單位3.2 放射源與標(biāo)準(zhǔn)模型放射源與標(biāo)準(zhǔn)模型3.3 核輻射防護(hù)核輻射防護(hù)& 為了度量放射性物質(zhì)的量或其輻射量，需要有統(tǒng)一為了度量放射性物質(zhì)的量或其輻射量，需要有統(tǒng)一單位，單位，從原則上講從原則上講，完全可以用克或原子數(shù)作為單位來度，完全可以用克或原子數(shù)作為單位來度量放射性物質(zhì)的量，用庫(kù)侖為單位來度量輻射能。量放射性物質(zhì)的量，用庫(kù)侖為單位來度量輻射能。 但由于放射性物質(zhì)具有衰變的特點(diǎn)，而且有些放射性但由于放射

2、性物質(zhì)具有衰變的特點(diǎn)，而且有些放射性物質(zhì)的半衰期極短，甚至在稱量過程中這些放射性物質(zhì)的物質(zhì)的半衰期極短，甚至在稱量過程中這些放射性物質(zhì)的量也在逐漸變少，所以不能完全用克、原子數(shù)等單位來量也在逐漸變少，所以不能完全用克、原子數(shù)等單位來準(zhǔn)準(zhǔn)確地度量確地度量這些放射性物質(zhì)的量。這些放射性物質(zhì)的量。 要求引入一些要求引入一些專門的單位來表示放射性物質(zhì)的量及其專門的單位來表示放射性物質(zhì)的量及其輻射量輻射量。3.1.1 放射性物質(zhì)的重量、活度單位放射性物質(zhì)的重量、活度單位3.1.2 放射性物質(zhì)的含量單位放射性物質(zhì)的含量單位3.1.3 放射性輻射的物理量和單位放射性輻射的物理量和單位3.1.4 點(diǎn)源點(diǎn)源 輻

3、射照射量率的計(jì)算輻射照射量率的計(jì)算p 適用對(duì)象：長(zhǎng)壽核素。例鈾、釷等。適用對(duì)象：長(zhǎng)壽核素。例鈾、釷等。 原因：長(zhǎng)壽核素可以用原因：長(zhǎng)壽核素可以用稱量法稱量法測(cè)量。由于它們的衰變期比較測(cè)量。由于它們的衰變期比較長(zhǎng)，用精密的天平就可以稱出它們的重量。長(zhǎng)，用精密的天平就可以稱出它們的重量。 注意事項(xiàng)：短壽核素不能用稱量法定量，即無法用重量單位注意事項(xiàng)：短壽核素不能用稱量法定量，即無法用重量單位來度量。來度量。原因？原因？ 對(duì)于那些半衰期極短的放射性核素（短壽核素），因其衰變對(duì)于那些半衰期極短的放射性核素（短壽核素），因其衰變很快，并且無法將它們提取到化學(xué)純度來供測(cè)量，此外它們的量很快，并且無法將它們

4、提取到化學(xué)純度來供測(cè)量，此外它們的量往往是極微小的，以致最精密的天平也無法稱出其量。因此無法往往是極微小的，以致最精密的天平也無法稱出其量。因此無法用稱量法來確定其量，必須采用用稱量法來確定其量，必須采用測(cè)量其放射性衰變率測(cè)量其放射性衰變率等方法來度等方法來度量。量。法定單位：貝可勒爾法定單位：貝可勒爾（BqBq）Becquerel(Becquerel(國(guó)際單位國(guó)際單位) ) 由于放射性核素具有衰變特性，因此可以用單位時(shí)間內(nèi)核素由于放射性核素具有衰變特性，因此可以用單位時(shí)間內(nèi)核素衰變的次數(shù)來描述核素的衰變量。衰變的次數(shù)來描述核素的衰變量。p 適用對(duì)象：短壽和長(zhǎng)壽核素。適用對(duì)象：短壽和長(zhǎng)壽核素。

5、1、放射性活度（、放射性活度（ACTIVITY）定義：定義： 在在單位時(shí)間內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變發(fā)生衰變的的原子核數(shù)目原子核數(shù)目，稱為，稱為放射性活度放射性活度A(t)，也稱為衰變率也稱為衰變率，表征放射源的強(qiáng)弱表征放射源的強(qiáng)弱。 放射性活度的放射性活度的精確定義精確定義在給定時(shí)刻，處于特定能態(tài)的在給定時(shí)刻，處于特定能態(tài)的一定量放射性核素在時(shí)間間隔一定量放射性核素在時(shí)間間隔dt內(nèi)發(fā)生自發(fā)核衰變或躍遷的期內(nèi)發(fā)生自發(fā)核衰變或躍遷的期望值。望值。)()0()0()()(tNeNdteNddttdNtAtt定義定義t=0時(shí)的放射性活度為時(shí)的放射性活度為A(0) ：)0()0(NA則：則：teAtA)0(

6、)( 放射性活度是指單位時(shí)間放射性活度是指單位時(shí)間發(fā)生衰變的發(fā)生衰變的原子核數(shù)目原子核數(shù)目，而，而不是不是放射源發(fā)出的放射源發(fā)出的粒子數(shù)目粒子數(shù)目。 放射源發(fā)出放射源發(fā)出放射性粒子放射性粒子的多少，不僅與核衰變數(shù)有關(guān)，而的多少，不僅與核衰變數(shù)有關(guān)，而且和核衰變的具體情況直接相關(guān)。且和核衰變的具體情況直接相關(guān)。一般情況，一般情況，核衰變率數(shù)核衰變率數(shù)不等不等于于發(fā)出粒子數(shù)發(fā)出粒子數(shù)。teAtA)0()(teNtN)0()( 放射性活度放射性活度和和放射性原放射性原子核的數(shù)目子核的數(shù)目具有具有同樣的指數(shù)同樣的指數(shù)衰減規(guī)律衰減規(guī)律。 物質(zhì)中放射性核的多少并不能完全反映出放射性的強(qiáng)弱。物質(zhì)中放射性核的

7、多少并不能完全反映出放射性的強(qiáng)弱?；疃却蟊仨殱M足活度大必須滿足N和和 都大。人們更關(guān)心放射性活度的大小。都大。人們更關(guān)心放射性活度的大小。teNtA)0()(p 對(duì)放射性活度的理解：對(duì)放射性活度的理解：)()(tNtAp 放射性活度與射線強(qiáng)度的區(qū)別：放射性活度與射線強(qiáng)度的區(qū)別： 射線強(qiáng)度射線強(qiáng)度：放射源在單位時(shí)間內(nèi)：放射源在單位時(shí)間內(nèi)放出某種射線的個(gè)數(shù)放出某種射線的個(gè)數(shù)。 放射性活度：指單位時(shí)間內(nèi)放射性活度：指單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的發(fā)生衰變的原子核數(shù)目原子核數(shù)目。 如果如果某放射源一次衰變只放出一個(gè)粒子某放射源一次衰變只放出一個(gè)粒子，則該源的射線，則該源的射線強(qiáng)度與放射性活度強(qiáng)度與放射性活度在數(shù)

8、值上是相等在數(shù)值上是相等的。的。 對(duì)大多數(shù)放射源，一次衰變往往會(huì)放出若干個(gè)粒子對(duì)大多數(shù)放射源，一次衰變往往會(huì)放出若干個(gè)粒子，因，因此其放射性活度與射線強(qiáng)度的數(shù)值是不相等的。此其放射性活度與射線強(qiáng)度的數(shù)值是不相等的。 例例：32P的一次衰變只放出一個(gè)的一次衰變只放出一個(gè)粒子，則粒子，則32P的射線強(qiáng)的射線強(qiáng)度與放射性活度在數(shù)值上相等。度與放射性活度在數(shù)值上相等。 例例：60Co源的一次衰變放出源的一次衰變放出2個(gè)個(gè)光子，因此光子，因此60Co源的源的射射線強(qiáng)度值是放射性活度值的線強(qiáng)度值是放射性活度值的2倍。倍。例如例如137Cs，每發(fā)生每發(fā)生100次衰變，發(fā)出的粒子數(shù)有：次衰變，發(fā)出的粒子數(shù)有：

9、 最大能量為最大能量為1.17MeV的的 粒子粒子5個(gè)；個(gè)； 最大能量為最大能量為512keV的的 粒粒子子95個(gè)；個(gè)； 能量為能量為662keV的的 粒子粒子85個(gè)；個(gè)； 能量約為能量約為662keV的內(nèi)轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)換電子換電子10個(gè)；個(gè)； 還有特征還有特征X射線等。射線等。30.17 y0661.662.55 m661.66 85.0% e9.6%11/23/27/2)Ba(13756穩(wěn)定Cs137550=1173.20.9 keV-Q 511.6 94.6% 1173.2 5.4% 實(shí)例：實(shí)例： 說明說明：放射性活度與放射源發(fā)出的粒子數(shù)目、射線強(qiáng)度是完：放射性活度與放射源發(fā)出的粒子數(shù)目、射線

10、強(qiáng)度是完全不同的概念（核衰變數(shù)不等于放出粒子數(shù)）全不同的概念（核衰變數(shù)不等于放出粒子數(shù)） ，要注意區(qū)分。，要注意區(qū)分。p 核素具有多種分支衰變的活度：核素具有多種分支衰變的活度： 第第i種分支衰變的部分放射性活度：種分支衰變的部分放射性活度：titiiiieNeNtNtA).(21)0()0()()(式中，式中， 為第為第i種分支衰變的衰變常數(shù)；種分支衰變的衰變常數(shù)； 為該核素的總衰變常數(shù)。為該核素的總衰變常數(shù)。i 核素的總放射性活度：核素的總放射性活度：)()0()0()()(tNeNeNtAtAtitiiite 注意注意：部分放射性活度隨時(shí)間是按部分放射性活度隨時(shí)間是按 衰減衰減而不是按而

11、不是按 衰減的。衰減的。（原因：任何放射性活度隨時(shí)間的衰減都是由于原子核數(shù)（原因：任何放射性活度隨時(shí)間的衰減都是由于原子核數(shù)N的的減少，而減少，而N減少是所有分支衰變的總結(jié)果。）減少是所有分支衰變的總結(jié)果。） tie 衰變的分支比衰變的分支比Ri：第第i種分支衰變的部分放射性活度與總放射性活度之比。種分支衰變的部分放射性活度與總放射性活度之比。ittiiieNeNAAR)0()0( 可見：可見：部分放射性活度在任何時(shí)候都是與總放射性部分放射性活度在任何時(shí)候都是與總放射性活度成正比的活度成正比的。iiAA2、放射性活度單位、放射性活度單位 放射性物質(zhì)的質(zhì)量多少不能反映出放射性的大小放射性物質(zhì)的質(zhì)

12、量多少不能反映出放射性的大?。河行河行┓派湫詮?qiáng)的物質(zhì)，其質(zhì)量不一定多；而放射性弱的物質(zhì)，其放射性強(qiáng)的物質(zhì)，其質(zhì)量不一定多；而放射性弱的物質(zhì)，其質(zhì)量不一定少。質(zhì)量不一定少。 衡量放射性物質(zhì)的多少衡量放射性物質(zhì)的多少通常不用質(zhì)量單位，而是通常不用質(zhì)量單位，而是采用放射性物采用放射性物質(zhì)的放射性活度（即單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的原子核數(shù)）來表征質(zhì)的放射性活度（即單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的原子核數(shù)）來表征。 歷史上，采用歷史上，采用Ci(居里居里)作為放射性活度的單位作為放射性活度的單位： Ci的定義的定義：1Ci的氡等于和的氡等于和1g鐳處于平衡的氡的每秒衰變鐳處于平衡的氡的每秒衰變數(shù)數(shù)（達(dá)到放射性平衡時(shí)兩核

13、素的活度相等）（達(dá)到放射性平衡時(shí)兩核素的活度相等），即，即1g鐳的每秒衰變數(shù)。鐳的每秒衰變數(shù)。 早期測(cè)得早期測(cè)得1g226Ra在在1秒內(nèi)衰變的次數(shù)為秒內(nèi)衰變的次數(shù)為3.71010次。次。110sec107 . 3Ci1秒秒次核衰變次核衰變 /107 . 3Ci110 即：即：Ci10mCi10Ci163較小的單位還有較小的單位還有毫居毫居(mCi)和和微居微居( Ci)： Ci作為單位的缺點(diǎn)作為單位的缺點(diǎn)：會(huì)隨測(cè)量的精度而改變，使用不方便。：會(huì)隨測(cè)量的精度而改變，使用不方便。 1975年國(guó)際計(jì)量大會(huì)規(guī)定放射性活度的國(guó)際單位為年國(guó)際計(jì)量大會(huì)規(guī)定放射性活度的國(guó)際單位為Bq(貝貝可勒爾可勒爾Becq

14、uerel)：Bq107 . 3Ci1101sec1Bq1 Bq的定義的定義：每秒發(fā)生：每秒發(fā)生1次核衰變。次核衰變。 Ci和和Bq之間的換算關(guān)系為：之間的換算關(guān)系為：Ci1027. 0Bq1103、放射性核素的質(zhì)量與放射性活度的關(guān)系、放射性核素的質(zhì)量與放射性活度的關(guān)系 放射性物質(zhì)的放射性物質(zhì)的質(zhì)量質(zhì)量m與活度與活度A之間的關(guān)系：之間的關(guān)系： 設(shè)該放射性物質(zhì)的原子質(zhì)量為設(shè)該放射性物質(zhì)的原子質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，質(zhì)量為質(zhì)量為m的該物質(zhì)對(duì)應(yīng)的原子個(gè)數(shù)為的該物質(zhì)對(duì)應(yīng)的原子個(gè)數(shù)為N，則有：，則有：）（個(gè)）（個(gè)gmNgMNA)()(ANMmN 則對(duì)應(yīng)的活度則對(duì)應(yīng)的活度A為：為

15、：AANMmTNMmNA2/12ln 例例1：求解：求解1g226Ra的活度值（查表知的活度值（查表知 Ra=1.3710-11s-1）。）。 解：解：1g226Ra對(duì)應(yīng)的原子個(gè)數(shù)為：對(duì)應(yīng)的原子個(gè)數(shù)為：通過計(jì)算說明：通過計(jì)算說明：1g226Ra的放射性活度約為的放射性活度約為1Ci。）（個(gè)）（個(gè)gNgNRaA1)(262)()(10665. 210023. 622612123個(gè)RaN則對(duì)應(yīng)的活度則對(duì)應(yīng)的活度ARa為：為：CiBqsNARaRaRa1107 . 310665. 21037. 11021111 可見：一般放射源的質(zhì)量很小，但卻包含有大量的原子核，可見：一般放射源的質(zhì)量很小，但卻包含

16、有大量的原子核，足以保證衰變規(guī)律良好的統(tǒng)計(jì)性。足以保證衰變規(guī)律良好的統(tǒng)計(jì)性。課堂練習(xí)：課堂練習(xí)： 求求1mg碘碘131的放射性活度（半衰期為的放射性活度（半衰期為8.3天）？天）？BqsNMmTAA2332/110023. 6131103600243 . 8693. 02lnp 比活度的意義：比活度的意義： 比活度反映了比活度反映了放射源中放射源中放射性物質(zhì)放射性物質(zhì)的的純度純度。 某一核素的放射源，不大可能全部由該種核素組成，一般某一核素的放射源，不大可能全部由該種核素組成，一般都含有其它物質(zhì)。其它物質(zhì)相對(duì)含量大的放射源，該核素的比都含有其它物質(zhì)。其它物質(zhì)相對(duì)含量大的放射源，該核素的比活度低

17、；反之則高。活度低；反之則高。 實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)際生產(chǎn)的60Co源的比活度一般只有源的比活度一般只有(10111012)Bq/g。 例如：例如： 3.7104Bq的的60Co放射源（已知放射源（已知T1/2=5.27a）對(duì)應(yīng)的）對(duì)應(yīng)的60Co質(zhì)量為質(zhì)量為8.86 10-10g ，假設(shè)該源全部由，假設(shè)該源全部由60Co源組成（不含任源組成（不含任何其它物質(zhì)），則其比活度為：何其它物質(zhì)），則其比活度為：gBqgBqmAC/1018. 41086. 8107 . 313104(理想情況理想情況)p 定義：定義： 比活度是指放射源的放射性活度與其質(zhì)量之比，即單位比活度是指放射源的放射性活度與其質(zhì)量之比，即

18、單位質(zhì)量放射源的放射性活度，即：質(zhì)量放射源的放射性活度，即：)/(gCigBqmAC或單位：4、比活度、比活度1、固體物質(zhì)中放射性核素的含量單位、固體物質(zhì)中放射性核素的含量單位用一百克巖石中含放射性核素的克數(shù)即用一百克巖石中含放射性核素的克數(shù)即“百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)”表示。表示。p 克克/克克克（放射性核素）克（放射性核素）/克（巖石）克（巖石）p 克克/100克克% 用一克巖石中放射性核素所占的克數(shù)用一克巖石中放射性核素所占的克數(shù)“克（放射性克（放射性核素）核素）/克（巖石）克（巖石）”表示表示 ?；蛘哂茫骸；蛘哂茫豪旱V石中含有例：礦石中含有1%的鈾，表示的鈾，表示100克巖石中含有克巖石中含有1

19、克鈾。克鈾。p 克克/噸（噸（g/t）ppm=10-6，1ppm=1 g/t 一噸巖石中所含有的目標(biāo)元素的克數(shù)。如：巖石的鈾含一噸巖石中所含有的目標(biāo)元素的克數(shù)。如：巖石的鈾含量為量為1g/t，表示在，表示在1頓巖石中含有頓巖石中含有1克鈾?？蒜櫋 Ur放射性元素含量單位：具有一個(gè)放射性元素含量單放射性元素含量單位：具有一個(gè)放射性元素含量單位的地質(zhì)體使儀器產(chǎn)生的響應(yīng)（計(jì)數(shù)率）與僅含有位的地質(zhì)體使儀器產(chǎn)生的響應(yīng)（計(jì)數(shù)率）與僅含有1 g/t平衡鈾的平衡鈾的地質(zhì)體使儀器產(chǎn)生的響應(yīng)相同。地質(zhì)體使儀器產(chǎn)生的響應(yīng)相同。1Ur 1 g/t平衡鈾平衡鈾1Ur = 1ppm eU =1g/t eU ；其中其中e

20、U當(dāng)量鈾含量，即不考慮放射性平衡破壞情況。當(dāng)量鈾含量，即不考慮放射性平衡破壞情況。 在一定的條件下，有在一定的條件下，有:2、液體或氣體物質(zhì)中放射性核素的含量單位、液體或氣體物質(zhì)中放射性核素的含量單位以體積含量表示，即單位體積中放射性物質(zhì)的活度或質(zhì)量：以體積含量表示，即單位體積中放射性物質(zhì)的活度或質(zhì)量：p 克克/升升g/L, mg/Lp Bq/L, Bq/m3 1 Bq/L = 1000Bq/m3 1g/L = 1000mg/Lp 原用單位為：原用單位為：Ci/L，愛曼（，愛曼（ em ）新老單位換算：新老單位換算：p 1em = 10-10Ci/L = 3.7 Bq/L = 3700Bq/m

21、3 p 1 Bq/L0.27 emp 粒子注量粒子注量和和粒子注量率粒子注量率p 能注量能注量和能注量率和能注量率p 照射量照射量X和照射量率和照射量率Xp 吸收劑量吸收劑量D、吸收劑量率、吸收劑量率D和劑量當(dāng)量和劑量當(dāng)量H 基本概念基本概念 電離輻射電離輻射：由能通過初級(jí)過程或次級(jí)過程引起電離的帶電：由能通過初級(jí)過程或次級(jí)過程引起電離的帶電粒子或不帶電粒子組成，或者由兩者混合組成的輻射。粒子或不帶電粒子組成，或者由兩者混合組成的輻射。 輻射場(chǎng)輻射場(chǎng)：描述介質(zhì)內(nèi)部通過、傳播以至經(jīng)由相互作用發(fā)生：描述介質(zhì)內(nèi)部通過、傳播以至經(jīng)由相互作用發(fā)生能量傳遞的整個(gè)空間范圍。能量傳遞的整個(gè)空間范圍。 電離輻射

22、場(chǎng)電離輻射場(chǎng)：輻射源產(chǎn)生的電離輻射無論在空間還是在：輻射源產(chǎn)生的電離輻射無論在空間還是在介質(zhì)內(nèi)介質(zhì)內(nèi)通過通過、傳播傳播以至經(jīng)由以至經(jīng)由相互作用相互作用發(fā)生發(fā)生能量傳遞能量傳遞的整個(gè)空的整個(gè)空間范圍，稱為（電離）輻射場(chǎng)。間范圍，稱為（電離）輻射場(chǎng)。 輻射源輻射源：可以通過：可以通過發(fā)射電離輻射發(fā)射電離輻射或或釋放放射性物質(zhì)釋放放射性物質(zhì)而引而引起輻射照射的一切物質(zhì)或?qū)嶓w。起輻射照射的一切物質(zhì)或?qū)嶓w。 描述電離輻射場(chǎng)描述電離輻射場(chǎng)性質(zhì)性質(zhì)的量有的量有兩個(gè)兩個(gè)： 任意任意時(shí)刻時(shí)刻，沿任意，沿任意方向方向，到達(dá)輻射場(chǎng)任意，到達(dá)輻射場(chǎng)任意位置位置的任意的任意類類型型、任意、任意能量能量的的粒子數(shù)目粒子數(shù)

23、目或或粒子攜帶的輻射能量粒子攜帶的輻射能量(非隨機(jī)量非隨機(jī)量)。一、粒子注量一、粒子注量和和粒子注量率粒子注量率1、粒子注量（通量）、粒子注量（通量） （Particle Fluence）dadN /思考：為什么要用思考：為什么要用小球體小球體來定義注量？來定義注量？注意注意：不包括發(fā)出該射線的源，指研究：不包括發(fā)出該射線的源，指研究空間小體積（用空間小體積（用da圍成的小球體）。圍成的小球體）。p 定義：以定義：以輻射場(chǎng)中某點(diǎn)輻射場(chǎng)中某點(diǎn)r為中心為中心，劃出一小的球形區(qū)域，如果球體的截面劃出一小的球形區(qū)域，如果球體的截面積為積為da，從各個(gè)方向射入該球體的粒，從各個(gè)方向射入該球體的粒子總數(shù)為

24、子總數(shù)為dN，則輻射場(chǎng)，則輻射場(chǎng)r點(diǎn)處的粒子注點(diǎn)處的粒子注量為：量為：?jiǎn)挝唤孛嫘∏騿挝唤孛嫘∏?理想探測(cè)器示意圖理想探測(cè)器示意圖da等效率接收各四面八方等效率接收各四面八方入射粒子的粒子探測(cè)器入射粒子的粒子探測(cè)器（或計(jì)數(shù)器）（或計(jì)數(shù)器）的中文讀音為的中文讀音為“服艾服艾”（大寫（大寫，小寫，小寫），是），是第二十一個(gè)希臘字母。第二十一個(gè)希臘字母。 粒子注量就是從各個(gè)方向進(jìn)入所關(guān)心小球的粒子數(shù)。即射入粒子注量就是從各個(gè)方向進(jìn)入所關(guān)心小球的粒子數(shù)。即射入小球單位截面積的粒子數(shù)。小球單位截面積的粒子數(shù)。單位截面小球單位截面小球-理想探測(cè)器示意圖理想探測(cè)器示意圖da輻射場(chǎng)中進(jìn)入輻射場(chǎng)中進(jìn)入單位截單位截

25、面積立體小球面積立體小球的粒子數(shù)目的粒子數(shù)目p 粒子注量粒子注量的單位：的單位：m-2 小球體內(nèi)的截面積可任意選取，對(duì)小球體內(nèi)的截面積可任意選取，對(duì)任何方向任何方向入射入射到小球體上的粒子，在小球內(nèi)總能找到與到小球體上的粒子，在小球內(nèi)總能找到與入射粒子入射粒子方向方向垂直的垂直的橫截面，從而選取出相應(yīng)的截面積。橫截面，從而選取出相應(yīng)的截面積。dadN /2、粒子注量率（、粒子注量率（Particle Fluence Rate） 輻射場(chǎng)中輻射場(chǎng)中單位時(shí)間單位時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)入單位截面立體小球的間隔內(nèi)進(jìn)入單位截面立體小球的粒子數(shù)目。粒子數(shù)目。p 定義：定義： t 時(shí)刻時(shí)刻，單位時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)，輻射場(chǎng)內(nèi)

26、，輻射場(chǎng) r 點(diǎn)處點(diǎn)處 粒子注量粒子注量 的的 增加量增加量：dtdaNddtd2p 單位：?jiǎn)挝唬簃-2 s-1，實(shí)際工作中常用，實(shí)際工作中常用cm-2 s-1p 粒子注量和粒子注量率的應(yīng)用：粒子注量和粒子注量率的應(yīng)用： 通過放射性物質(zhì)的活度，計(jì)算出空間某一點(diǎn)的粒子注通過放射性物質(zhì)的活度，計(jì)算出空間某一點(diǎn)的粒子注量和粒子注量率。量和粒子注量率。 例：假設(shè)有一個(gè)點(diǎn)源的例：假設(shè)有一個(gè)點(diǎn)源的活度為活度為ABq，并且，并且各向同性各向同性放射出放射出光子（發(fā)射該能量光子的概率為光子（發(fā)射該能量光子的概率為100%），在），在不考慮空氣吸收不考慮空氣吸收的情況下，求出離該源的情況下，求出離該源1米處米處

27、P的粒子注量率的粒子注量率。解：解：粒子注量：粒子注量：粒子注量率：粒子注量率：2244mtArtA12244smArA 二、能注量二、能注量和能注量率和能注量率1、能量注量（、能量注量（Energy Fluence）p 定義：定義： 空間一給定點(diǎn)處，射入以該點(diǎn)為中心的小球體的空間一給定點(diǎn)處，射入以該點(diǎn)為中心的小球體的所有粒所有粒子的能量總和（不包括靜止能量）子的能量總和（不包括靜止能量）除以該球體的除以該球體的截面積截面積da。 能量注量就是從能量注量就是從各個(gè)方向各個(gè)方向進(jìn)入進(jìn)入所關(guān)心小球的粒子數(shù)所所關(guān)心小球的粒子數(shù)所攜帶的輻射能。攜帶的輻射能。dadER 輻射場(chǎng)中粒子帶入輻射場(chǎng)中粒子帶入

28、單位截面立體小球單位截面立體小球的的能量能量。p 單位：?jiǎn)挝唬篔/m2，實(shí)際工作中常用：，實(shí)際工作中常用：MeV cm-2希臘字母中文讀音為希臘字母中文讀音為“套套”（大寫（大寫，小寫，小寫），是第二），是第二十三個(gè)希臘字母。十三個(gè)希臘字母。 傳統(tǒng)傳統(tǒng): 電子伏電子伏(eVelectron Volt ) keV MeV 一個(gè)電子經(jīng)過一個(gè)電子經(jīng)過1伏電壓差加速所達(dá)到的動(dòng)能伏電壓差加速所達(dá)到的動(dòng)能 國(guó)際單位國(guó)際單位SI: 焦耳焦耳 J joule 1 eV =1.60210-19 J 能量單位能量單位“焦耳焦耳”和和“電子伏電子伏”的轉(zhuǎn)換：的轉(zhuǎn)換：2、能注量率（、能注量率（Energy Fluen

29、ce Rate）p 定義：定義：表示在單位時(shí)間內(nèi)，輻射場(chǎng)表示在單位時(shí)間內(nèi)，輻射場(chǎng) r 點(diǎn)處能量注量的增加量。點(diǎn)處能量注量的增加量。dtdaEddtdR2p 單位：?jiǎn)挝唬?Jm-2 s-1 ，實(shí)際工作中常用：，實(shí)際工作中常用：MeVcm-2 s-1p 思考：思考：粒子注量粒子注量和和能量注量能量注量之間的關(guān)系？之間的關(guān)系？適用于度量各種適用于度量各種致電離輻射。致電離輻射。三、照射量三、照射量X和照射量率和照射量率X1、照射量、照射量X（EXPOSURE) 照射量是專對(duì)照射量是專對(duì) 射線或射線或X射線（光子）射線（光子）而言的物理量。而言的物理量。 射線或射線或X射線通過物質(zhì)時(shí)，由光電效應(yīng)、康普

30、頓效應(yīng)、或射線通過物質(zhì)時(shí)，由光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、或電子對(duì)效應(yīng)等產(chǎn)生電子，從而使射線的能量有所損失。所產(chǎn)電子對(duì)效應(yīng)等產(chǎn)生電子，從而使射線的能量有所損失。所產(chǎn)生的電子還可使物質(zhì)產(chǎn)生次級(jí)電離。生的電子還可使物質(zhì)產(chǎn)生次級(jí)電離。 射線或射線或X射線的射線的照射量就是根據(jù)光子所引起的電離的能力照射量就是根據(jù)光子所引起的電離的能力來定義的。來定義的。p 定義：定義： 在在單位質(zhì)量單位質(zhì)量為為dm的某體積元空氣中，的某體積元空氣中，由光子由光子(,X-ray)釋放出的釋放出的全部電子（正電全部電子（正電子或負(fù)電子）完全被子或負(fù)電子）完全被空氣空氣阻止時(shí)阻止時(shí)，若所形，若所形成的成的同一種符號(hào)同一種符號(hào)的離子

31、總電荷的絕對(duì)值的離子總電荷的絕對(duì)值為為dQ，則則dQ/dm稱為該射線的照射量。用稱為該射線的照射量。用X表示。表示。dmdQX 用來表示用來表示X射線或射線或射射線在線在空氣介質(zhì)空氣介質(zhì)中產(chǎn)生中產(chǎn)生電離能力電離能力大小大小p 單位（單位（SI）：庫(kù)）：庫(kù)/千克，千克，C/kg， 或或X射線在射線在1千克干燥的、千克干燥的、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣中產(chǎn)生電離電荷為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣中產(chǎn)生電離電荷為1庫(kù)侖的正離子和等量負(fù)庫(kù)侖的正離子和等量負(fù)離子的照射量，稱為離子的照射量，稱為1庫(kù)庫(kù)/千克。千克。 照射量是照射量是用電離電荷的數(shù)量來衡量用電離電荷的數(shù)量來衡量的。因?yàn)榈摹Ｒ驗(yàn)樵诳諝庵挟a(chǎn)生在空氣中產(chǎn)生一對(duì)離子所需

32、吸收射線的能量是一定的一對(duì)離子所需吸收射線的能量是一定的，所以照射量與空氣對(duì)，所以照射量與空氣對(duì)射線的能量吸收密度有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。射線的能量吸收密度有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。 平均電離能（平均電離能（W）：）： 在氣體中每形成一對(duì)離子所消耗的平均能量。單位為在氣體中每形成一對(duì)離子所消耗的平均能量。單位為eV/離離子對(duì)。子對(duì)。 W既沒有把成為既沒有把成為輻射損失輻射損失的那部分能量計(jì)算在內(nèi)，也沒的那部分能量計(jì)算在內(nèi)，也沒有把輻射損失而形成的光子所產(chǎn)生的電離計(jì)算在內(nèi)，因此，有把輻射損失而形成的光子所產(chǎn)生的電離計(jì)算在內(nèi)，因此，照射量中也將他們排除在外。照射量中也將他們排除在外。 對(duì)于對(duì)于X和和射線射線，在干燥空氣

33、中在干燥空氣中，當(dāng)前其最精確的值為，當(dāng)前其最精確的值為33.97eV/離子對(duì)。離子對(duì)。ICRP建議值為建議值為33.85eV/離子對(duì)。離子對(duì)。 對(duì)于能量在幾個(gè)對(duì)于能量在幾個(gè)keV以上的以上的X和和射線，對(duì)各種氣體均可視為射線，對(duì)各種氣體均可視為常數(shù)而常數(shù)而與光子能量無關(guān)與光子能量無關(guān)。 照射量的曾用單位是倫琴（照射量的曾用單位是倫琴（R）：1倫琴（倫琴（R）2.5810-4庫(kù)庫(kù)/千克；千克； 1庫(kù)庫(kù)/千克千克3.877103（R） 倫琴的定義：在倫琴的定義：在1倫琴倫琴X射線照射下，射線照射下，0.001293克空氣（標(biāo)準(zhǔn)克空氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下，狀況下，1立方厘米空氣的質(zhì)量）中釋放出來的次級(jí)電子，

34、在空立方厘米空氣的質(zhì)量）中釋放出來的次級(jí)電子，在空氣中總共產(chǎn)生電量各為氣中總共產(chǎn)生電量各為1靜電單位的正離子和負(fù)離子。靜電單位的正離子和負(fù)離子。KgCKgCdmdQR/1058.21029.110311469照射量照射量X應(yīng)用條件應(yīng)用條件X、射線；射線；介質(zhì)為介質(zhì)為空氣空氣。注：有些文獻(xiàn)提到注：有些文獻(xiàn)提到介質(zhì)的照射介質(zhì)的照射量量時(shí)，是指時(shí)，是指在介質(zhì)中在介質(zhì)中放置少量放置少量空氣后空氣后測(cè)得的照射量值。測(cè)得的照射量值。p 照射量的另一種表達(dá)方式：照射量的另一種表達(dá)方式：WeXen 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 照射量只用于度量照射量只用于度量X或或射線在射線在空氣介質(zhì)空氣介質(zhì)中產(chǎn)生的中產(chǎn)生的照射效應(yīng)

35、照射效應(yīng)。 不包括不包括次級(jí)電子次級(jí)電子韌致輻射韌致輻射被吸收后產(chǎn)生的電離。（被吸收后產(chǎn)生的電離。（3MeV時(shí)，時(shí)，才予以考慮）才予以考慮） 按照定義來測(cè)量照射量時(shí)，要求滿足按照定義來測(cè)量照射量時(shí)，要求滿足電子平衡條件電子平衡條件（指（指dm內(nèi)內(nèi)的電子與逃出來的電子相等時(shí)）。的電子與逃出來的電子相等時(shí)）。 其中：其中：為光子能注量；為光子能注量；enen/ /為光子在空氣中的質(zhì)量吸為光子在空氣中的質(zhì)量吸收系數(shù)，表示能量被轉(zhuǎn)移到物質(zhì)中去的幾率；收系數(shù)，表示能量被轉(zhuǎn)移到物質(zhì)中去的幾率；W W為平均電離能；為平均電離能；e e為電子電荷。為電子電荷。庫(kù)侖19106021.1e2、照射量率、照射量率X

36、（EXPOSURE RATE)p 定義：定義：在單位時(shí)間在單位時(shí)間dtdt內(nèi)照射量的增量，即內(nèi)照射量的增量，即p與能注量率與能注量率的關(guān)系：的關(guān)系：dtdXX p 單位：庫(kù)單位：庫(kù)/千克千克. 秒，秒，C/kg.s曾用的單位：曾用的單位： 倫琴倫琴/小時(shí)（小時(shí)（R/h），倫琴），倫琴/秒（秒（R/s），）， 微倫微倫/小時(shí)小時(shí)(uR/h）簡(jiǎn)稱伽瑪簡(jiǎn)稱伽瑪“”，微倫，微倫/秒（秒（uR/s）11R/h7.1710-14C/kg.s1R/h106 7.1710-8C/kg.sWeXen四、吸收劑量四、吸收劑量D、吸收劑量率、吸收劑量率D和劑量當(dāng)量和劑量當(dāng)量H1、吸收劑量、吸收劑量D（ABSORBE

37、D DOSE) 單位質(zhì)量單位質(zhì)量受照射物質(zhì)所吸收的受照射物質(zhì)所吸收的平均平均電離輻射能電離輻射能稱為吸收劑量。稱為吸收劑量。dmdED 式中：式中：dE 是電離輻射（包括是電離輻射（包括X、中子等各種輻射）給、中子等各種輻射）給予質(zhì)量為予質(zhì)量為dm 的物質(zhì)的平均授予能量?；騿挝毁|(zhì)量的某物質(zhì)所的物質(zhì)的平均授予能量。或單位質(zhì)量的某物質(zhì)所吸收的平均能量。吸收的平均能量。p 定義：定義：p 單位：?jiǎn)挝唬?法定單位：戈瑞法定單位：戈瑞 1戈瑞戈瑞1焦耳焦耳 / 千克；千克； 1 Gy 1 J/ kg 曾用單位：拉德曾用單位：拉德 1 rad0.01Gy（從輻射防護(hù)角度出發(fā)考慮）（從輻射防護(hù)角度出發(fā)考慮）

38、劑量劑量實(shí)際上是實(shí)際上是單位質(zhì)量物質(zhì)吸收單位質(zhì)量物質(zhì)吸收電離輻射能大小的一種量度電離輻射能大小的一種量度。吸收吸收劑量大，生物體受到的損害大劑量大，生物體受到的損害大。p 吸收劑量與照射量的關(guān)系：吸收劑量與照射量的關(guān)系： 吸收劑量吸收劑量D的使用條件的使用條件 對(duì)所有射線適用對(duì)所有射線適用 ； 適用于所有介質(zhì)適用于所有介質(zhì) ； 針對(duì)針對(duì)“點(diǎn)點(diǎn)”的概念的概念 。 空氣輻射場(chǎng)的空氣輻射場(chǎng)的X或或射線，可通過下式將照射量射線，可通過下式將照射量X換算為吸收換算為吸收劑量劑量D：WegDWegdmdEdmdQX)1 ()1 ( 其中：其中：g表示發(fā)生韌致輻射而逃逸出去的能量（未發(fā)生電離表示發(fā)生韌致輻射

39、而逃逸出去的能量（未發(fā)生電離產(chǎn)生離子對(duì)）產(chǎn)生離子對(duì)）；W W為平均電離能；為平均電離能；e e為電子電量。為電子電量。2、吸收劑量率、吸收劑量率DdtdmEddtdDD2p 定義：定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位時(shí)間(dt)內(nèi)吸收劑量的增量?jī)?nèi)吸收劑量的增量(dD)。p 單位：?jiǎn)挝唬?法定單位：戈瑞法定單位：戈瑞/秒秒 Gys-1 （JKg-1s-1） 3、劑量當(dāng)量、劑量當(dāng)量Hp 意義：表示電離輻射引起的生物效應(yīng)的大小。意義：表示電離輻射引起的生物效應(yīng)的大小。NQDHD 吸收劑量（戈瑞）；吸收劑量（戈瑞）； Q 電離輻射的品質(zhì)因數(shù)生物放大效應(yīng)；電離輻射的品質(zhì)因數(shù)生物放大效應(yīng)；N 所有其它修正因子的乘積所有其它

40、修正因子的乘積 。對(duì)外照射：。對(duì)外照射：N1p 單位：?jiǎn)挝唬?法定單位：西弗法定單位：西弗 1西弗西弗 1焦耳焦耳/千克千克 1 Sv 1 J/ kg 注：西弗注：西弗(又譯希沃又譯希沃特，英文特，英文Sievert ，縮寫縮寫Sv) 曾用單位：雷姆曾用單位：雷姆 1 rem0.01Sv0.01 J/ kg 嚴(yán)重嚴(yán)重2525射線射線嚴(yán)重嚴(yán)重2525質(zhì)子質(zhì)子 離子離子有有2 2氚的氚的 射線射線嚴(yán)重嚴(yán)重2525中子中子1 1 e e（30keV)30keV)1 1X X ( (30keV)30keV)放大效應(yīng)放大效應(yīng)Q Q 因子因子電離輻射類型電離輻射類型電離輻射的品質(zhì)因數(shù)電離輻射的品質(zhì)因數(shù) Q

41、 Q 數(shù)值數(shù)值 NQDHD 吸收劑量吸收劑量 （戈瑞）；（戈瑞）； Q 電離輻射的品質(zhì)電離輻射的品質(zhì)因數(shù)生物放大效應(yīng)；因數(shù)生物放大效應(yīng)；N 所有其它修正因所有其它修正因子的乘積子的乘積 。對(duì)外照。對(duì)外照射：射：N1一、點(diǎn)源一、點(diǎn)源 指輻射源的線度遠(yuǎn)小于源至空間感興趣點(diǎn)的距離的輻射源。指輻射源的線度遠(yuǎn)小于源至空間感興趣點(diǎn)的距離的輻射源。 從計(jì)算點(diǎn)到源的距離，比源的線度大從計(jì)算點(diǎn)到源的距離，比源的線度大10倍以上（有人認(rèn)為倍以上（有人認(rèn)為57倍），就可將輻射源當(dāng)作點(diǎn)源處理。倍），就可將輻射源當(dāng)作點(diǎn)源處理。p 定義：定義：p 地位及作用：地位及作用： 任何其它形狀的輻射源，都可視為若干點(diǎn)源的疊加。任

42、何其它形狀的輻射源，都可視為若干點(diǎn)源的疊加。 輻射輻射點(diǎn)源照射量率的計(jì)算，是其它任何形狀點(diǎn)源照射量率的計(jì)算，是其它任何形狀輻射輻射源照射源照射量率計(jì)算的基礎(chǔ)：量率計(jì)算的基礎(chǔ)： 線狀源線狀源 照射量率的計(jì)算（點(diǎn)源照射量率的計(jì)算（點(diǎn)源 照射量率的一重積分）照射量率的一重積分） 面狀源面狀源 照射量率的計(jì)算（點(diǎn)源照射量率的計(jì)算（點(diǎn)源 照射量率的二重積分）照射量率的二重積分） 體狀源體狀源 照射量率的計(jì)算（點(diǎn)源照射量率的計(jì)算（點(diǎn)源 照射量率的三重積分）照射量率的三重積分）這部分內(nèi)容這部分內(nèi)容詳見教材第詳見教材第5.15.1節(jié)，不要節(jié)，不要求掌握求掌握二、二、輻射輻射點(diǎn)源的照射量率計(jì)算點(diǎn)源的照射量率計(jì)算

43、 設(shè)在設(shè)在O點(diǎn)處有一活度為點(diǎn)處有一活度為mBq的的輻射點(diǎn)源輻射點(diǎn)源（各向同性），求距該點(diǎn)源（各向同性），求距該點(diǎn)源d處（單位：處（單位：cm）A點(diǎn)的點(diǎn)的輻射照射量率。輻射照射量率。*dA mO解：解： A點(diǎn)處的光子能注量率為：點(diǎn)處的光子能注量率為：)(108422222cmsMeVdhnmdhnmdtdaEdiiiiAA式中，式中，ni是每次衰變放出能量為是每次衰變放出能量為hi的光子的幾率；的光子的幾率； 上式給出了上式給出了輻射點(diǎn)源每秒在輻射點(diǎn)源每秒在A點(diǎn)處傳輸?shù)哪芰?。若假定這一點(diǎn)處傳輸?shù)哪芰?。若假定這一能量全部用來產(chǎn)生離子對(duì)，則每秒產(chǎn)生的離子對(duì)數(shù)為：能量全部用來產(chǎn)生離子對(duì)，則每秒產(chǎn)生的離

44、子對(duì)數(shù)為：)/(10108106226秒克離子對(duì)離子對(duì)數(shù)WdhnmWNiiiiA 式中，式中， i/能量為能量為hi的光子在空氣中的質(zhì)量吸收系數(shù)，表示的光子在空氣中的質(zhì)量吸收系數(shù)，表示能量被轉(zhuǎn)移到物質(zhì)中去的幾率（單位：能量被轉(zhuǎn)移到物質(zhì)中去的幾率（單位：cm2/g）。）。W空氣中電子每產(chǎn)生一對(duì)離子所消耗的平均能量；空氣中電子每產(chǎn)生一對(duì)離子所消耗的平均能量；106由兆電子伏換算到電子伏的轉(zhuǎn)換系數(shù)。由兆電子伏換算到電子伏的轉(zhuǎn)換系數(shù)。 由于一離子對(duì)所具有的電量約為由于一離子對(duì)所具有的電量約為1.6710-19庫(kù)侖，從而可推出庫(kù)侖，從而可推出A點(diǎn)的照射量率可表示為：點(diǎn)的照射量率可表示為： 結(jié)論：點(diǎn)源在距

45、離它結(jié)論：點(diǎn)源在距離它d處某點(diǎn)的照射量率與放射源的處某點(diǎn)的照射量率與放射源的活度成正比，與距離的平方成反比?；疃瘸烧龋c距離的平方成反比。)/(1098. 2210sKgCdhnmXiiiA三、三、照射量率常數(shù)照射量率常數(shù) 對(duì)于點(diǎn)源，由上式可將照射量率與放射性活度的關(guān)系表示為：對(duì)于點(diǎn)源，由上式可將照射量率與放射性活度的關(guān)系表示為：2RAX 式中，式中， X照射量率；照射量率；A放射性活度；放射性活度；R離點(diǎn)源的距離；離點(diǎn)源的距離；照射量率常數(shù)。照射量率常數(shù)。p 照射量率常數(shù)照射量率常數(shù) ： 取決于取決于射線自身的衰變特性（光子的數(shù)目和能量），若射線自身的衰變特性（光子的數(shù)目和能量），若“取取

46、A=1Bq, R=1m處的照射量率為處的照射量率為值值”，可查下表得出。可查下表得出。 照射量率常數(shù)的國(guó)際單位為：照射量率常數(shù)的國(guó)際單位為： 庫(kù)侖平方米每千克（庫(kù)侖平方米每千克（Cm2/Kg），）， 其專用單位為倫琴其專用單位為倫琴米米2/小時(shí)小時(shí)居里（居里（Rm2/hCi ，含義：距離，含義：距離1居里（居里（Ci）的）的點(diǎn)源點(diǎn)源1米處，在米處，在1小時(shí)內(nèi)所產(chǎn)生的照射量率），或小時(shí)內(nèi)所產(chǎn)生的照射量率），或此此值的任何適當(dāng)?shù)谋稊?shù)值的任何適當(dāng)?shù)谋稊?shù)。漢字讀音：伽瑪（大寫漢字讀音：伽瑪（大寫，小寫，小寫），是第三個(gè)希臘字母。），是第三個(gè)希臘字母。若若“取取A=1Bq, R=1m處處”的照射量率為的

47、照射量率為值：值：四、例題四、例題 一個(gè)一個(gè)20萬居里的萬居里的60CO源一旦泄漏時(shí)，源一旦泄漏時(shí)，100米處的照射量率有多米處的照射量率有多大？（注：大？（注： 60CO 每次衰變放出能量為每次衰變放出能量為1.17MeV和和1.33MeV的光子的光子各一個(gè)，在空氣中的質(zhì)量吸收系數(shù)為各一個(gè)，在空氣中的質(zhì)量吸收系數(shù)為2.6610-3m2/Kg）。）。解法一（查表法）：解法一（查表法）：查表知：查表知：1112186010503. 2sBqkgmCCo1111211121810527007.0)100(10503.2107 .3102smRsRskgCmsBqkgmCBqRAX6-101.85解

48、法二（物理法）：解法二（物理法）：24 REAn11116-1912326110527007. 0101.8585.3310602. 11066. 2)100(1415926. 3410)33. 117. 1 (107 . 31024smRsRskgCeVkgmmeVsWeREAnWeXaenaen設(shè)點(diǎn)源的活度為設(shè)點(diǎn)源的活度為A居里，離源居里，離源R米處的照射量率：米處的照射量率： 2RAX 式中，式中， X照射量率；照射量率；A放射性活度；放射性活度；R離點(diǎn)源的距離；離點(diǎn)源的距離；照射量率常數(shù)。照射量率常數(shù)。 當(dāng)對(duì)于未知活度對(duì)象時(shí)（地質(zhì)體），照射量率常數(shù)難以獲得，當(dāng)對(duì)于未知活度對(duì)象時(shí)（地質(zhì)體

49、），照射量率常數(shù)難以獲得，因此定義了單位質(zhì)量因此定義了單位質(zhì)量(1g)放射性元素點(diǎn)狀源放射性元素點(diǎn)狀源1cm處的光子照射量率處的光子照射量率為該元素的為該元素的常數(shù)，用符號(hào)常數(shù)，用符號(hào)K表示。則照射量率為：表示。則照射量率為：2RKmX （真空情況下）（真空情況下）ReRKmX2（處于均勻介質(zhì)中）（處于均勻介質(zhì)中） 式中，式中，m為放射性物質(zhì)的質(zhì)量為放射性物質(zhì)的質(zhì)量(g)； K為為常數(shù)；常數(shù)；R為在介質(zhì)內(nèi)為在介質(zhì)內(nèi)部距點(diǎn)源的距離；部距點(diǎn)源的距離；為介質(zhì)對(duì)為介質(zhì)對(duì)射線的線衰減系數(shù)射線的線衰減系數(shù)(cm-1)。 當(dāng)點(diǎn)源當(dāng)點(diǎn)源射線通過幾種不同介質(zhì)時(shí)，在距離射線通過幾種不同介質(zhì)時(shí)，在距離R處的處的照射

50、量率照射量率為：為：iiRRReRKmX22112 式中，式中，i為為射線通過第射線通過第i種介質(zhì)中的線衰減系數(shù)種介質(zhì)中的線衰減系數(shù)(cm-1)；Ri為為射線通過第射線通過第i種介質(zhì)的距離。種介質(zhì)的距離。 教材教材P143例題例題5.1。質(zhì)量為質(zhì)量為1g1g點(diǎn)源，在距離點(diǎn)源，在距離1cm1cm處處 照射量率：照射量率： KRa = 5.9210-4 Ccm2(kgsgRa)-1KU = 2.0510-10 Ccm2(kgsgU) -1KTh = 8.8210-11 Ccm2(kgsgTh) -1KK = 5.1310-14 Ccm2(kgsgK) -1 KRa = 5.9210-4 Ccm2(

51、kgsgRa)-1 = 5.9210-7 Ccm2(kgsmgRa) -1 = 5.9210-11 Cm2(kgsmgRa) -1 p.142p.1023.2.1 放射源分類放射源分類3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)源標(biāo)準(zhǔn)源3.2.3 標(biāo)準(zhǔn)模型標(biāo)準(zhǔn)模型 根據(jù)國(guó)務(wù)院第根據(jù)國(guó)務(wù)院第449號(hào)令號(hào)令放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例條例規(guī)定，制定本放射源分類辦法。規(guī)定，制定本放射源分類辦法。p 放射源分類原則：放射源分類原則： 參照國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定，按照放射源對(duì)人體健康和環(huán)參照國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定，按照放射源對(duì)人體健康和環(huán)境的潛在危害程度，從高到低將放射源分為境的潛在危害

52、程度，從高到低將放射源分為、類，類，V類源的下限活度值為該種核素的豁免活度。類源的下限活度值為該種核素的豁免活度。 類放射源為極高危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾分鐘到類放射源為極高危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾分鐘到1小時(shí)就小時(shí)就可致人死亡。可致人死亡。 類放射源為高危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)至幾天可致人類放射源為高危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)至幾天可致人死亡。死亡。 類放射源為危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)就可對(duì)人造成永類放射源為危險(xiǎn)源。沒有防護(hù)情況下，接觸這類源幾小時(shí)就可對(duì)人造成永久性損傷，接觸幾天至幾周也可致人死亡。久性損傷，接觸幾天至幾周

53、也可致人死亡。 類放射源為低危險(xiǎn)源。基本不會(huì)對(duì)人造成永久性損傷，但對(duì)長(zhǎng)時(shí)間、近類放射源為低危險(xiǎn)源?；静粫?huì)對(duì)人造成永久性損傷，但對(duì)長(zhǎng)時(shí)間、近距離接觸這些放射源的人可能造成可恢復(fù)的臨時(shí)性損傷。距離接觸這些放射源的人可能造成可恢復(fù)的臨時(shí)性損傷。 類放射源為極低危險(xiǎn)源。不會(huì)對(duì)人造成永久性損傷。類放射源為極低危險(xiǎn)源。不會(huì)對(duì)人造成永久性損傷。放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例放射性同位素與射線裝置安全和防護(hù)條例國(guó)務(wù)院第國(guó)務(wù)院第449號(hào)令號(hào)令p 標(biāo)準(zhǔn)源的定義：標(biāo)準(zhǔn)源的定義： 用一些放射性核素含量或照射量率準(zhǔn)確的放射源，作為基準(zhǔn)，用一些放射性核素含量或照射量率準(zhǔn)確的放射源，作為基準(zhǔn)，用來標(biāo)定輻射儀，這些用

54、來標(biāo)定輻射儀，這些可作為基準(zhǔn)的放射源稱為標(biāo)準(zhǔn)源可作為基準(zhǔn)的放射源稱為標(biāo)準(zhǔn)源。p 標(biāo)準(zhǔn)源的分類：標(biāo)準(zhǔn)源的分類： 從形態(tài)上分類：固體標(biāo)準(zhǔn)源（點(diǎn)狀標(biāo)準(zhǔn)源及體狀標(biāo)準(zhǔn)源從形態(tài)上分類：固體標(biāo)準(zhǔn)源（點(diǎn)狀標(biāo)準(zhǔn)源及體狀標(biāo)準(zhǔn)源（習(xí)慣（習(xí)慣上稱為標(biāo)準(zhǔn)模型）上稱為標(biāo)準(zhǔn)模型）、粉末標(biāo)準(zhǔn)源和液體標(biāo)準(zhǔn)源等幾類。）、粉末標(biāo)準(zhǔn)源和液體標(biāo)準(zhǔn)源等幾類。 根據(jù)用途分類：活度標(biāo)準(zhǔn)源、校準(zhǔn)能譜儀的標(biāo)準(zhǔn)源。根據(jù)用途分類：活度標(biāo)準(zhǔn)源、校準(zhǔn)能譜儀的標(biāo)準(zhǔn)源。 按標(biāo)準(zhǔn)源發(fā)射的射線種類分為：按標(biāo)準(zhǔn)源發(fā)射的射線種類分為：標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)源標(biāo)準(zhǔn)源和中子標(biāo)準(zhǔn)源等。和中子標(biāo)準(zhǔn)源等。一、標(biāo)準(zhǔn)源的定義及分類一、標(biāo)準(zhǔn)源的定義及分類二、氡氣標(biāo)準(zhǔn)

55、源二、氡氣標(biāo)準(zhǔn)源氡氣標(biāo)準(zhǔn)源分為三類：液體標(biāo)準(zhǔn)源、固體標(biāo)準(zhǔn)源、氡室。氡氣標(biāo)準(zhǔn)源分為三類：液體標(biāo)準(zhǔn)源、固體標(biāo)準(zhǔn)源、氡室。 一般分為一般分為氡氣氡氣(Rn)標(biāo)準(zhǔn)源標(biāo)準(zhǔn)源和和釷射氣釷射氣(Tn)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)源源兩類，兩類，常用的常用的是氡氣是氡氣(Rn)標(biāo)準(zhǔn)源標(biāo)準(zhǔn)源。 常見的氡氣常見的氡氣(Rn)標(biāo)準(zhǔn)源標(biāo)準(zhǔn)源：由鐳鹽溶液制成，保存在特制的：由鐳鹽溶液制成，保存在特制的玻璃管中，利用在容器中積累的玻璃管中，利用在容器中積累的Rn來來標(biāo)定儀器。溶液中鐳含量標(biāo)定儀器。溶液中鐳含量一般為一般為10-810-11g。 釷射氣釷射氣(Tn)標(biāo)準(zhǔn)源標(biāo)準(zhǔn)源：由釷化合物溶液制成，也保存在特制：由釷化合物溶液制成，也保存在特

56、制的容器中，溶液中釷含量一般為的容器中，溶液中釷含量一般為110mg。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：液體標(biāo)準(zhǔn)源攜帶不方便；不能準(zhǔn)確標(biāo)定累積氡法液體標(biāo)準(zhǔn)源攜帶不方便；不能準(zhǔn)確標(biāo)定累積氡法測(cè)量系統(tǒng)；不能同時(shí)標(biāo)定多臺(tái)儀器等測(cè)量系統(tǒng)；不能同時(shí)標(biāo)定多臺(tái)儀器等。p 采用固體鐳鹽采用固體鐳鹽( (226Ra) )作為氡氣作為氡氣(Rn)標(biāo)準(zhǔn)源，使用不同活度標(biāo)準(zhǔn)源，使用不同活度的鐳作為氡氣源的鐳作為氡氣源（20世紀(jì)世紀(jì)70年代）年代）。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：不能準(zhǔn)確標(biāo)定累積氡法測(cè)量系統(tǒng)；不能同時(shí)標(biāo)定不能準(zhǔn)確標(biāo)定累積氡法測(cè)量系統(tǒng)；不能同時(shí)標(biāo)定多臺(tái)儀器等多臺(tái)儀器等。p 固體釷射氣源固體釷射氣源（如：采用釷礦石粉末）（如：采用釷礦石粉末）：用

57、于標(biāo)定測(cè)氡探測(cè)器：用于標(biāo)定測(cè)氡探測(cè)器的的Tn標(biāo)定系數(shù)（標(biāo)定系數(shù)（在純釷地區(qū)和鈾釷混合地區(qū)，最好對(duì)在純釷地區(qū)和鈾釷混合地區(qū)，最好對(duì)Rn和和Tn都都進(jìn)行標(biāo)定進(jìn)行標(biāo)定）。）。p 氡室氡室實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)大容積的氡濃度值穩(wěn)定的氡源實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)大容積的氡濃度值穩(wěn)定的氡源，是一種，是一種綜合性標(biāo)定裝置。綜合性標(biāo)定裝置。p 四周密封多層狀的室體，體積可為四周密封多層狀的室體，體積可為120m3，甚至更大或更小。，甚至更大或更小。p 室內(nèi)放置鐳鹽或純?yōu)r青鈾礦，作為氡氣源。室內(nèi)放置鐳鹽或純?yōu)r青鈾礦，作為氡氣源。特點(diǎn)是氡氣濃度特點(diǎn)是氡氣濃度穩(wěn)定，根據(jù)需要氡氣濃度標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)節(jié)設(shè)置穩(wěn)定，根據(jù)需要氡氣濃度標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)節(jié)設(shè)置(

58、幾幾Bq幾百幾百Bq)，對(duì)待，對(duì)待標(biāo)定的氡氣探測(cè)器，可提供循環(huán)法、真空法和自由擴(kuò)散法。標(biāo)定的氡氣探測(cè)器，可提供循環(huán)法、真空法和自由擴(kuò)散法。多功能自控氡室多功能自控氡室 氡室的氡室的優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：p 可快速而有效地標(biāo)定常規(guī)氡氣儀，且能有效地標(biāo)定可快速而有效地標(biāo)定常規(guī)氡氣儀，且能有效地標(biāo)定各種累積氡測(cè)量系統(tǒng)。各種累積氡測(cè)量系統(tǒng)。p 用氡室標(biāo)定各種氡的探測(cè)器，可使其靈敏度有一個(gè)用氡室標(biāo)定各種氡的探測(cè)器，可使其靈敏度有一個(gè)統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，便于對(duì)比各種測(cè)氡系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果，統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，便于對(duì)比各種測(cè)氡系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果，以及達(dá)到測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性。以及達(dá)到測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性。p 標(biāo)準(zhǔn)模型的含義：標(biāo)準(zhǔn)模型的含義：

59、 為了把儀器測(cè)量結(jié)果直接表示成含量單位（，為了把儀器測(cè)量結(jié)果直接表示成含量單位（，g/tg/t等），以等），以及測(cè)定及測(cè)定能譜儀的能譜儀的換算系數(shù)換算系數(shù)，需要制備，需要制備射線達(dá)到射線達(dá)到飽和厚度飽和厚度的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)源。這類標(biāo)準(zhǔn)源具有一定的體積，習(xí)慣上稱其為標(biāo)準(zhǔn)模型。源。這類標(biāo)準(zhǔn)源具有一定的體積，習(xí)慣上稱其為標(biāo)準(zhǔn)模型。 p 標(biāo)準(zhǔn)模型種類：標(biāo)準(zhǔn)模型種類： 一般有平衡鈾模型、平衡釷模型、鈾釷混合模型、鉀模型、一般有平衡鈾模型、平衡釷模型、鈾釷混合模型、鉀模型、零值模型五種。零值模型五種。 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)推薦的制作模型的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)見教材：國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)推薦的制作模型的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)見教材：P108表表3-

60、2。 根據(jù)模型制作質(zhì)量的差別，標(biāo)準(zhǔn)模型分為根據(jù)模型制作質(zhì)量的差別，標(biāo)準(zhǔn)模型分為級(jí)模型（國(guó)家級(jí)模型（國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）、級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）、級(jí)模型、級(jí)模型、級(jí)模型等。我國(guó)已建立一套用于標(biāo)定級(jí)模型等。我國(guó)已建立一套用于標(biāo)定地面地面能譜儀、能譜儀、 能譜測(cè)井儀和航空能譜測(cè)井儀和航空能譜儀的能譜儀的飽和標(biāo)準(zhǔn)模型飽和標(biāo)準(zhǔn)模型（級(jí)模型級(jí)模型）。）。3.3.1 核輻射對(duì)人體的影響核輻射對(duì)人體的影響3.3.2 劑量當(dāng)量限值劑量當(dāng)量限值輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)3.3.3 放射性防護(hù)的基本原則放射性防護(hù)的基本原則 射線與生物機(jī)體作用的規(guī)律同射線與物質(zhì)相互作用的規(guī)律是一射線與生物機(jī)體作用的規(guī)律同射線與物質(zhì)相互作用的規(guī)律是一致的。各