第二章 輻射防護基礎知識(四)-常用物理量課件

輻射防護中常用物理量第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量放射性活度（radioactivity)簡稱活度(activity)，是用以表示核素特征的一個重要輻射量。

即在給定時刻處于一給定能態(tài)的一定量的某種放射性核素的活度A定義為：

A=dN/dt1放射性活度

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量式中：dN——在時間間隔dt內(nèi)該核素從該能態(tài)發(fā)生自發(fā)核耀遷數(shù)目的期望值。即單位時間內(nèi)的核衰變數(shù)。活度的SI單位是秒的倒數(shù)（S-1），SI單位制專門規(guī)定的單位名稱為：[貝可勒爾]（Becquerel)，簡稱貝可，符號為Bq，每秒一次核衰變，即為1Bq=1s-1

1放射性活度

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量

為了表示各種物質(zhì)中的放射性核素含量，通常用放射性比活度及放射性濃度二參數(shù)表示。

放射性比活度（specificradioactivity)

放射性濃度(radioactiveconcentration)1放射性活度

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量放射性比活度（specificradioactivity)

是指某一純的元素或化合物中單位質(zhì)量所含的放射性活度，單位是Bq/g，亦可用單位摩爾物質(zhì)的放射性活度來描述放射性比活度，單位是Bq/mol。放射性比活度簡稱比活度，實質(zhì)上是表示樣品內(nèi)放射性核素在其所屬的物質(zhì)全部原子中所占比例的一個參數(shù)。

1放射性活度

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量放射性濃度(radioactiveconcentration)是單位體積溶液內(nèi)所含的放射性活度，單位是Bq/ml。1放射性活度

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量2.吸收劑量（absorbeddose,D)定義：授予單位物質(zhì)(dm)（或被單位物質(zhì)吸收）的任何致電離輻射的平均能量（dE)。單位：

J/kg1J/kg=1Gy（戈瑞）

1Gy=100rad（拉德）第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量吸收劑量1戈瑞（1焦耳/千克）時的能量效應

1）水溫升高（比熱4.2×103J/千克度）

1kg水物質(zhì)吸收劑量1Gy

水溫度上升1/（4.2×103）=2.4×10-4C°2）轉(zhuǎn)化為物體的動能

mD=(1/2)mv2

運動速度v=1.4m/s3)轉(zhuǎn)化為物體的勢能

mD=mgh上升高度

h=0.1m劑量——實際上是單位物質(zhì)吸收電離輻射能大小的一種量度第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量

吸收劑量率（absorbeddoserate）是指單位時間內(nèi)的吸收劑量，以Ｄ表示，SI單位為戈瑞·秒-１Gy/s）。吸收劑量是指每單位質(zhì)量受照物質(zhì)吸收的輻射能量。適用于任何類型、任何能量的電離輻射，且適用于任何受照物質(zhì)。2.吸收劑量第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量3劑量當量及其單位

輻射防護中，測量和計算的一個主要目的，就是為了定量地說明個人或群體實際受到或可能受到的輻射照射。

吸收劑量D是用來說明生物物質(zhì)所受照射的重要物理量。

在未加說明的情況下，吸收劑量并不能用來預示輻射照射所產(chǎn)生的生物效應的有害程度。

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量3劑量當量及其單位

輻射防護中，測量和計算的一個主要目的，就是為了定量地說明個人或群體實際受到或可能受到的輻射照射。

吸收劑量D是用來說明生物物質(zhì)所受照射的重要物理量。

在未加說明的情況下，吸收劑量并不能用來預示輻射照射所產(chǎn)生的生物效應的有害程度。

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量3劑量當量及其單位一般說來，某一吸收劑量產(chǎn)生的生物效應與射線的種類、能量及照射條件有關。

即使受到相同數(shù)量的吸收劑量的照射，因為射線種類和輻照條件不同，其所致的生物效應無論其嚴重程度還是其發(fā)生幾率皆不相同。

為了統(tǒng)一表示各種射線對機體的危害程度，在輻射防護中，使用了劑量當量概念。

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量3劑量當量及其單位定義H為在組織內(nèi)某點上的D、Q和N的乘積，用公式表示如下：D：吸收計量（戈）；Q：品質(zhì)因數(shù)，不同輻射類型影響危害的參數(shù)；N：所有其他修正因素的乘積。它反映了吸收劑量不均勻的空間和時間分布等因素。ICRP（國際輻射防護委員會）指定：N=1（不論是內(nèi)照射還是外照射）；H：劑量當量，SI單位為焦耳每千克，單位的專門名稱為西弗，用符號SV表示。第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量3劑量當量及其單位1西弗=1焦耳/千克（J·Kg-1）暫時與SI單位并用的專用單位為雷姆（rem），1西弗=102雷姆（rem）由上式可以看出，劑量當量是用適當?shù)男拚禂?shù)對吸收劑量進行加權(quán)，使得修正后的吸收劑量能更好的和輻射引起的有害效應聯(lián)系起來。第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量3劑量當量及其單位劑量當量率：單位時間內(nèi)劑量當量的增量，稱之為劑量當量率。如果dt時間內(nèi)劑量當量的增量為dH，劑量當量率即為第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量3劑量當量及其單位劑量當量概念只限于輻射防護中使用，而且專用于人體（高級動物），即必須是有生命的物質(zhì)、動物。因為它是為了統(tǒng)一表示各種射線對機體的危害程度，而采用和定義的劑量當量概念；在計算劑量當量時，必須指明射線種類、能量和照射條件。因為劑量當量可以表達不同種類射線，在不同能量及不同照射條件下，所引起的各種電離輻射的危害程度的差異；Q值不能代表高劑量水平下的相對生物效應。

使用劑量當量概念時需注意第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量4.集體劑量當量

在環(huán)境放射性中，人們經(jīng)常須對環(huán)境輻射給予某一群體的危害作出科學的評價。

當某一核設施向環(huán)境排放放射性廢物時，人們就要對排放的放射性三廢給公眾造成的劑量當量作出估計，以評價該群體受影響的程度。須采用“集體劑量當量”的概念來評估，其定義是：

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量4.集體劑量當量式中，S為集體劑量當量；Hi為受照群體第i組成員每人全身或者任一特定組織受到的平均劑量當量；Pi為群體中第i組中的人數(shù)。由上式可見，輻射給予某一群體產(chǎn)生的效應是各個單一組分所受的劑量當量之總和。劑量當量與集體劑量當量的區(qū)別在于，前者用于單個生物體，后者則用于群體。集體劑量當量的國際單位為人·希沃特，符號為man·Sv。第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量5.有效劑量當量

有效劑量當量是考慮人體組織或器官發(fā)生的輻射效應為隨機效應時，全身受到非均勻照射的情況下，人體各器官或組織所接受的平均劑量當量與相應的權(quán)重因子的乘積之總和，即式中，H有效為有效劑量當量；HT為人體內(nèi)器官或組織T所接受的平均劑量當量；第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量5.有效劑量當量WT為相應器官或組織的權(quán)重因子，它表示器官或組織T受電離輻射照射時產(chǎn)生隨機效應的幾率與全身受到均勻照射時產(chǎn)生的隨機效應的幾率之比值。因此，是一個無量綱因子。有效劑量當量的SI單位與劑量當量相同，即希沃特(Sv)，暫時并用的專用單位為雷姆(rem)。

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量5.有效劑量當量有效劑量當量是一個很重要的概念，它是一個度量體內(nèi)或體外照射源（無論是均勻照射還是非均勻照射）造成的健康效應發(fā)生率的指標，用來評價電離輻射對人體的總的損傷程度。第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量6組織權(quán)重因子（tissueweightingfactor，WT）

組織或器官組織權(quán)重因子WT紅骨髓結(jié)腸肺胃膀胱乳腺旰食道甲狀腺皮膚骨表面睪丸其余組織或器官0.120.120.120.120.050.050.050.050.050.010.010.200.05第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量6組織權(quán)重因子例：

某人骨表面接受0.3Sv的劑量當量，而另一個人骨表面受0.2Sv的照射，同時肝臟又受到0.1Sv的照射，哪個人危險更大些？第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量7待積（約定）劑量當量在內(nèi)照射情況下為了評價單次攝入放射性物質(zhì)對人體的危害，引入待積劑量當量。放射性物質(zhì)進入人體后，一方面由于衰變和排泄而減少，同時會濃集于某些器官組織中形成內(nèi)照射。第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量7Committeddoseequivalent單次攝入放射性物質(zhì)后，某一器官或組織在此后50年受到的累積劑量當量稱為待積劑量當量，即其中t0是攝入放射性的時刻，為t時刻的劑量當量率。第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量8照射量X

1）照射量X——指x或γ射線的光子在單位質(zhì)量空氣中釋放出的所有次級電子，當它們完全被阻止在空氣中時，在空氣中產(chǎn)生一種符號的離子的總電荷量。定義為dQ除以dm而的得商，即dQ為在質(zhì)量為dm的體積元中的空氣中，當光子產(chǎn)生的全部電子（正、負電子）均被阻留于空氣中時，在空氣中所形成一種符號的離子總電荷的絕對值。

第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量8照射量X照射量X的SI單位為庫侖每千克，用符號庫侖/千克（C/Kg）表示。與它暫時并用的專用單位是倫琴（簡稱倫），用符號R表示。1倫琴=2.58×10-4庫侖/千克

2.照射量的單位第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量8照射量X照射量率是單位時間內(nèi)的照射量照射量率的SI單位為庫侖每千克秒，用符號庫侖/千克·秒（C/Kg·s）表示。3)照射量率第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量8照射量X實際工作中，常常是通過空氣的吸收劑量來確定其它介質(zhì)的吸收劑量，而空氣的吸收劑量是通過測得的x或γ輻射的照射量來確定的，并且它們之間有如下關系：式中，X為照射量，以倫琴為單位。4)照射量與吸收劑量的關系第二章輻射防護基礎知識(四)-常用物理量放射性活度(A)

吸收劑量(D)