輻射劑量基本概念課件

輻射劑量學(xué)基本概念電離（Ionization）：

從原子、分子或其他束縛狀態(tài)釋放一個(gè)或多個(gè)電子的過程。在電離過程中產(chǎn)生的負(fù)離子和正離子形成離子對(duì)。激發(fā)（Excitation）：

如果上述過程中電子尚不能擺脫原子核的束縛，只能從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，則稱為激發(fā)。輻射效應(yīng)（RadiationEffect）：電離輻射引起受照物質(zhì)性質(zhì)的變化

通過電離、激發(fā)，輻射的能量被物質(zhì)吸收，引發(fā)物質(zhì)性質(zhì)的改變。如：物質(zhì)變熱、變色等。輻射劑量（RadiationDose）：預(yù)測電離輻射導(dǎo)致受照物質(zhì)發(fā)生真實(shí)效應(yīng)或潛在影響程度的物理指標(biāo)。

其數(shù)值取決于輻射的類型、能量以及受照物質(zhì)的性質(zhì)，同時(shí)也依賴于照射條件(時(shí)間、方式和途徑)。電離輻射與物質(zhì)的相互作用帶電粒子：作用次數(shù)頻繁，每次作用損失能量不多

不帶電粒子：

作用次數(shù)稀少，每次作用能量損失可觀

不帶電粒子通過相互作用產(chǎn)生次級(jí)帶電粒子將能量授予物質(zhì)。帶電粒子進(jìn)入物質(zhì)后，主要受到物質(zhì)中原子核和電子的電磁作用，致使運(yùn)動(dòng)著的帶電粒子改變方向、減少能量.

若無能量形式的改變，則稱：

彈性散射或彈性碰撞

否則表現(xiàn)為電離、激發(fā)、軔致輻射軔致輻射（Bremsstrahlung）物質(zhì)中帶電粒子受到原子核、電子電場的作用，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生大的偏折，部分動(dòng)能變成能量連續(xù)分布的X射線的光子能量。X、γ射線與

可見光、紫外線

無線電波、紅外線

一樣屬于電磁輻射，

具有波粒二象性。物質(zhì)中，X、γ射線能量損失的主要方式

光電效應(yīng)

康普頓散射

電子對(duì)產(chǎn)生

X、γ射線進(jìn)入物質(zhì)后，有可能不經(jīng)過任何相互作用而穿透出去。

一旦發(fā)生了相互作用，則會(huì)按照前述過程被吸收或散射。中子能量在物質(zhì)中的轉(zhuǎn)移和吸收中子不帶電

它只與物質(zhì)的原子核發(fā)生相互作用

作用過程有兩類：

散射和吸收散射：

非彈性散射（n；γ,n’），中子損失部分能量，使原子核變成激發(fā)態(tài)，退激時(shí)放出γ

光子。

散射：

去彈性散射（n；多個(gè)n’），中子與原子核作用后產(chǎn)生多個(gè)中子，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)照舊。

唯有高能中子才能有此過程。吸收：散裂過程，原子核吸收中子，發(fā)出多個(gè)粒子。如：12C（n；n’,3α）

14N（n；2α）7Li中子在物質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)移：由上可知，中子與原子核作用，產(chǎn)生的次級(jí)粒子很多是重帶電粒子，這些粒子在物質(zhì)中基本通過電離激發(fā)過程耗盡其全部能量。中子在物質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)移：此外，中子在與物質(zhì)相互作用過程中產(chǎn)生的光子將依照光電效應(yīng)、康普頓散射和電子對(duì)產(chǎn)生等過程向物質(zhì)傳遞其能量?；镜膭┝繉W(xué)量用于表征：

電離輻射在所論體積內(nèi)向單位質(zhì)量物質(zhì)授予的輻射能量。

吸收劑量D(J/kg,戈瑞，Gy)

放射防護(hù)量電離輻射對(duì)人體的有害效應(yīng)從性質(zhì)而言，分為：

確定性效應(yīng)和

隨機(jī)性效應(yīng)按急性放射病臨床診斷的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)急性放射病分型、分度的劑量下限為骨髓型

輕度1Gy中度2Gy

重度4Gy極重度6Gy腸型10Gy腦型50Gy放射防護(hù)量

由ICRP規(guī)定的人體中的劑量學(xué)量

用于表示輻射防護(hù)中的劑量限值

預(yù)測、評(píng)價(jià)輻射照射對(duì)人體健康的危害程度。

放射防護(hù)量只能用于

放射防護(hù)所關(guān)心的

小劑量、低劑量率照射情況輻射事故中遇到的

大劑量、高劑量率情況下

評(píng)價(jià)人體健康危害還得使用

受照器官的吸收劑量

作為評(píng)價(jià)的劑量學(xué)指標(biāo)基本的放射防護(hù)量

器官劑量，DT

器官當(dāng)量劑量，HT

有效劑量，E與基本的放射防護(hù)量相應(yīng)，還有用于：內(nèi)照射評(píng)價(jià)的待積量群體環(huán)境評(píng)價(jià)的集體量、人均量

環(huán)境評(píng)價(jià)的負(fù)擔(dān)量器官劑量，DT（OrganDose）

人體特定組織或器官的平均吸收劑量DT

＝?T/mT[Gy]?T：器官T吸收的總輻射能量mT：器官T的質(zhì)量當(dāng)量劑量HT

EquivalentDose輻射權(quán)重因子WRRadiationWeightingFactor器官的當(dāng)量劑量HT

HT

＝∑DR,T×WR單位：J/kg，專門名稱：Sievert國際代號(hào)：Sv，中文名稱：希DR,T，輻射R對(duì)T的器官劑量WR，輻射R的輻射權(quán)重因子有效劑量EffectiveDose組織權(quán)重因子TissueWeightingFactor有效劑量E

受照人體中以組織權(quán)重因子修正后的器官當(dāng)量劑量的總和。評(píng)價(jià)內(nèi)照射危害的待積量CommittedQuantity

內(nèi)照射情況下，器官當(dāng)量劑量率與器官內(nèi)核素的活度呈正比關(guān)系。

由于器官內(nèi)活度會(huì)因?yàn)榇x和衰變而減少，所以當(dāng)量劑量率呈逐步下降趨勢

與受照群體相關(guān)集體量（CollectiveQuantity）人均量（PerCapitaQuantity）用于輻射防護(hù)監(jiān)測的實(shí)用量(OperationalQuantity)輻射防護(hù)量不能直接測量，

外照射情況下需要通過

場所劑量監(jiān)測

個(gè)人劑量監(jiān)測評(píng)價(jià)人員受到的照射是否符合輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求為此，ICRU以劑量當(dāng)量為基礎(chǔ)，定義了一套實(shí)用量。

用于場所監(jiān)測的

周圍劑量當(dāng)量，H*(d)

定向劑量當(dāng)量，H’(d,Ω)用于個(gè)人監(jiān)測的個(gè)人劑量當(dāng)量Hp(d)實(shí)用量的提出，用意在于：

正常情況下利用實(shí)用量的測量結(jié)果

對(duì)相應(yīng)防護(hù)量提供一個(gè)

偏安全的合理估計(jì)H實(shí)用>=H防護(hù)

周圍劑量當(dāng)量的用途：

對(duì)于強(qiáng)貫穿輻射，d＝10mm，此種情況下H*(r,d)可以寫作H*(10)。

常?？梢宰鳛閮x器所在位置上

人體有效劑量的合理近似值。定向劑量當(dāng)量用于弱貫穿輻射的監(jiān)測此時(shí)，關(guān)心的深度d：

對(duì)于皮膚d＝