1、一一.照射量照射量 X 是直接量度是直接量度X或或光子對空氣電離能力的量，光子對空氣電離能力的量，可間接反映可間接反映X射線或射線或射線輻射場的強度大小射線輻射場的強度大小或光子數(shù)多少的一種物理量?；蚬庾訑?shù)多少的一種物理量。定義定義: X或或光子在單位質(zhì)量的空氣中所產(chǎn)生的光子在單位質(zhì)量的空氣中所產(chǎn)生的總電荷量（或輻射強度或光子數(shù)）總電荷量（或輻射強度或光子數(shù)）. .照射量僅適應(yīng)于能量在照射量僅適應(yīng)于能量在 10KeV3MeV范圍內(nèi)的范圍內(nèi)的X射線或射線或射線射線照射量照射量 XdmdQX (C/kg)或或(R倫琴倫琴)C/kg1058.2R14 倫琴的定義倫琴的定義: 在在X或或射線照下射線照

2、下,0.001293g空空氣氣(相當(dāng)于相當(dāng)于0C和和101kPa大氣壓下大氣壓下1cm3干燥空干燥空氣的質(zhì)量氣的質(zhì)量)所產(chǎn)生的次級電子形成總電荷量為所產(chǎn)生的次級電子形成總電荷量為1靜電單位的正離子或負(fù)離子靜電單位的正離子或負(fù)離子.即即C/kg.g.R461010582102931103363001293011 kgC靜靜電電單單位位電電荷荷離離子子對對91010083210841 .換算換算: 1個單價離子的電荷量是個單價離子的電荷量是4.810-10靜靜電單位電單位,因此產(chǎn)生因此產(chǎn)生1靜電單位電荷量的離子對靜電單位電荷量的離子對為為 帶電粒子在空氣中形成一對離子所耗平均帶電粒子在空氣中形成一

3、對離子所耗平均能量為能量為33.85eV,因此因此1R 照射量在照射量在0.00129g空空氣中交給次級電子的能量相當(dāng)于氣中交給次級電子的能量相當(dāng)于 2.08310933.85 = 7.05 1010 eV1R X射線或射線或射線射線照射量照射量的等值定義的等值定義: a.在在0.00129g空氣中形成的空氣中形成的1靜電單位電靜電單位電荷量的正離子或負(fù)離子；荷量的正離子或負(fù)離子； b.在在0.00129g空氣中形成空氣中形成2.083109對離對離子；子； c.在在0.00129g空氣中交給次級電子空氣中交給次級電子7.05 1010 eV或或11.3 10-9J的輻射能量；的輻射能量； d

4、.在在1g空氣中交給次級電子空氣中交給次級電子87.3 10-7J 的輻射能量的輻射能量.dtdXX 照射量率照射量率:指單位時間內(nèi)指單位時間內(nèi)照射量照射量變化率變化率1-1kgC s二二.比釋動能比釋動能 K注意區(qū)別注意區(qū)別： 照射量是以電離電量的形式間接反映射線照射量是以電離電量的形式間接反映射線在空氣中輻射強度的量，不反映射線被物質(zhì)在空氣中輻射強度的量，不反映射線被物質(zhì)吸收而使能量轉(zhuǎn)移的過程。吸收而使能量轉(zhuǎn)移的過程。 比釋動能是描述不帶電致電離粒子與物質(zhì)比釋動能是描述不帶電致電離粒子與物質(zhì)相互作用時，把多少能量傳給了帶電粒子的相互作用時，把多少能量傳給了帶電粒子的物理量。在輻射防護(hù)中，常

5、用比釋動能的概物理量。在輻射防護(hù)中，常用比釋動能的概念推斷生物組織中某點的吸收劑量或計算中念推斷生物組織中某點的吸收劑量或計算中子的吸收劑量等。子的吸收劑量等。 比釋動能比釋動能 K定義：定義： X或或光子等非電離輻射粒子在與物光子等非電離輻射粒子在與物質(zhì)相互作用時，物質(zhì)中原子核外電子質(zhì)相互作用時，物質(zhì)中原子核外電子接受能量形成次級粒子射線，在單位接受能量形成次級粒子射線，在單位質(zhì)量的物質(zhì)中，不帶電粒子轉(zhuǎn)移給帶質(zhì)量的物質(zhì)中，不帶電粒子轉(zhuǎn)移給帶電粒子的全部初始動能之和叫作比釋電粒子的全部初始動能之和叫作比釋動能。動能。dmdEKtr (J/kg)或或(Gy)數(shù)學(xué)表述數(shù)學(xué)表述: 不帶電射線使物質(zhì)釋

6、放出來的全不帶電射線使物質(zhì)釋放出來的全 部帶電粒子初始動能之和與物質(zhì)質(zhì)量之比部帶電粒子初始動能之和與物質(zhì)質(zhì)量之比.比釋動能率比釋動能率dtdKK (Gy/s)X或或光子傳能光子傳能給帶電粒子給帶電粒子(K)電離、激發(fā)（被物質(zhì)吸收電離、激發(fā)（被物質(zhì)吸收 D）軔致輻射軔致輻射 （不被物質(zhì)吸收）（不被物質(zhì)吸收）三三. . 吸收劑量吸收劑量D D：物質(zhì)吸收輻射能量的多少：物質(zhì)吸收輻射能量的多少dmdEDen (J/kg)或或(Gy)舊單位舊單位(rad)1Gy=100rad X或或射線與物質(zhì)相互作用時，能量轉(zhuǎn)換射線與物質(zhì)相互作用時，能量轉(zhuǎn)換分兩個階段進(jìn)行：分兩個階段進(jìn)行：第一：第一：X()E 帶電粒子

7、帶電粒子 (K)第二：帶電粒子第二：帶電粒子 電離、激發(fā)電離、激發(fā)物質(zhì)吸收物質(zhì)吸收 (D) 定義定義: 單位質(zhì)單位質(zhì)量的物質(zhì)量的物質(zhì), 對任對任意種輻射能量均意種輻射能量均值的吸收量值的吸收量.吸收劑量率吸收劑量率dtdDD (Gy/s)討論討論:dmdEKX X或或能量除轉(zhuǎn)換成電子初始動能量除轉(zhuǎn)換成電子初始動能外能外,還有核與電子間束縛能及散還有核與電子間束縛能及散射光子能量等射光子能量等.KD 電子初始動能還有一部分轉(zhuǎn)換電子初始動能還有一部分轉(zhuǎn)換成軔致輻射等能量成軔致輻射等能量.Gy05. 01021045 dmdEDen-1smGy5 dtdDD例題例題1: 質(zhì)量為質(zhì)量為0.2g的物質(zhì)的

8、物質(zhì),10s內(nèi)吸收電離輻射內(nèi)吸收電離輻射的平均能量為的平均能量為100爾格爾格,求該物質(zhì)的吸收求該物質(zhì)的吸收劑量和吸收劑量率劑量和吸收劑量率.解解:dm = 0.2g = 210-4kg; dEen= 100 erg =10-5J; dt = 10sPdah1h2h3h4h54.粒子注量粒子注量 定義定義: : 進(jìn)入單位截面進(jìn)入單位截面積球體內(nèi)的粒子數(shù)積球體內(nèi)的粒子數(shù). .dadN (m-2)實際輻射場中實際輻射場中.每個粒子具有每個粒子具有不同的能量不同的能量,即即Emax 0各種可各種可能值能值, 粒子能量計算公式為粒子能量計算公式為: dEEEE max0 粒子注量率粒子注量率:dtd

9、(m-2s-1)照射量和照射量和之間的區(qū)別之間的區(qū)別第五章第五章. 放射線的測量放射線的測量 利用空氣電離室測量利用空氣電離室測量.根據(jù)照射量的定義根據(jù)照射量的定義設(shè)計設(shè)計,分若干種類分若干種類.最準(zhǔn)確的叫最準(zhǔn)確的叫自由空氣電離自由空氣電離室室 又叫又叫標(biāo)準(zhǔn)電離室標(biāo)準(zhǔn)電離室. 一一. 照射量的測量照射量的測量1、自由空氣電離室、自由空氣電離室電子平衡電子平衡1、自由空氣電離室、自由空氣電離室VQX 步驟步驟(1) 設(shè)法隔離已知質(zhì)量的空氣設(shè)法隔離已知質(zhì)量的空氣(2) 測量該空氣中測量該空氣中X、線使物質(zhì)放線使物質(zhì)放出的次級粒子電離產(chǎn)生的同種離子出的次級粒子電離產(chǎn)生的同種離子總電量?？傠娏?。1、自

10、由空氣電離室、自由空氣電離室造成空造成空氣室非氣室非穩(wěn)定態(tài)穩(wěn)定態(tài)的因素的因素空氣對空氣對X線的吸收和散射線的吸收和散射離子的復(fù)合離子的復(fù)合入口對入口對X線吸收產(chǎn)生多余次級電子線吸收產(chǎn)生多余次級電子電離室壁的阻止使電子損失的能量電離室壁的阻止使電子損失的能量溫度氣壓變化引起的空氣密度改變溫度氣壓變化引起的空氣密度改變 所以必須進(jìn)行校正所以必須進(jìn)行校正, 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn). 國家級的叫國家級的叫基本標(biāo)準(zhǔn)基本標(biāo)準(zhǔn),對省市對省市(次級標(biāo)準(zhǔn)次級標(biāo)準(zhǔn))統(tǒng)一校正統(tǒng)一校正.自由空自由空氣電離室很大氣電離室很大,約約20m2,成本高成本高,技術(shù)復(fù)雜技術(shù)復(fù)雜,不能不能作現(xiàn)場儀器作現(xiàn)場儀器,只能作標(biāo)準(zhǔn)只能作標(biāo)準(zhǔn).2

11、、實用空氣電離室、實用空氣電離室特點特點(1)空氣壓縮空氣壓縮,減減小電離室體積小電離室體積(2) 壓縮空氣可壓縮空氣可用等效材料替用等效材料替(Z接近接近),如石墨如石墨,有機玻璃有機玻璃,石蠟石蠟(3)體積小體積小,可現(xiàn)可現(xiàn)場攜帶測量場攜帶測量.2、實用空氣電離室、實用空氣電離室電離室電離室的校準(zhǔn)的校準(zhǔn)測量條件測量條件:(1) 室壁與空氣等效室壁與空氣等效 (2) 準(zhǔn)確得知空氣腔體積準(zhǔn)確得知空氣腔體積 (3) 室壁厚度滿足電子平衡條件室壁厚度滿足電子平衡條件 方法方法定期校準(zhǔn)定期校準(zhǔn)(20C,760mmHg) 用兩種電離室同時測量已知強度的用兩種電離室同時測量已知強度的X、線源線源,得出實

12、用空氣電離室的校準(zhǔn)因子得出實用空氣電離室的校準(zhǔn)因子.PtKtp7602 .2932 .273 對醫(yī)學(xué)和防護(hù)學(xué)有意義的量是對醫(yī)學(xué)和防護(hù)學(xué)有意義的量是吸收劑量。吸收劑量一般通過間接吸收劑量。吸收劑量一般通過間接測量來獲取，考察某點能量沉積產(chǎn)測量來獲取，考察某點能量沉積產(chǎn)生的理化變化，間接反映該點物質(zhì)生的理化變化，間接反映該點物質(zhì)吸收的射線能量。經(jīng)過適當(dāng)校準(zhǔn)，吸收的射線能量。經(jīng)過適當(dāng)校準(zhǔn)，給出給出D的大小。的大小。二二. . 吸收劑量的測量吸收劑量的測量二二. 吸收劑量的測量吸收劑量的測量1、基本測量、基本測量量熱法量熱法 任何物質(zhì)受照射后吸收的射線能量都任何物質(zhì)受照射后吸收的射線能量都會以會以熱熱

13、的形式表現(xiàn)的形式表現(xiàn).能量能量 熱量熱量 溫度溫度 .測量測量 熱量計。熱量計。 由于輻射使溫度升高的值由于輻射使溫度升高的值 T只有只有10-2 10-3 C,故測量技術(shù)要求很高故測量技術(shù)要求很高,只能做標(biāo)只能做標(biāo)準(zhǔn)儀器校對其它測準(zhǔn)儀器校對其它測D的儀器的儀器.二二. 吸收劑量的測量吸收劑量的測量dmdTdTdEdmdED 1、基本測量、基本測量量熱法量熱法介質(zhì)介質(zhì)熱電偶熱電偶吸收體吸收體 現(xiàn)場大多通過現(xiàn)場大多通過照射量的測量換照射量的測量換算成吸收劑量算成吸收劑量. .電離室測量法電離室測量法為電離一對離子所需平均電離能為電離一對離子所需平均電離能= 33.97 eV對任意物質(zhì)對任意物質(zhì)X

14、eDkq (Gy)XDkq97.33(Gy)fXXDDkqenwzenkqkqenwzenwz97.33)/()/()/()/(2、電離室測量法、電離室測量法二二. 吸收劑量的測量吸收劑量的測量不同光子能量對應(yīng)幾種物質(zhì)的不同光子能量對應(yīng)幾種物質(zhì)的f值值( (單位單位: :Gy/C/kg) )已測知已測知二二. 吸收劑量的測量吸收劑量的測量例題例題2用電離室測得體模內(nèi)一點空氣照射率為用電離室測得體模內(nèi)一點空氣照射率為例題例題1 -Co60397. 31 . 097.3397.33XDkq(Gy)Gy/h1048. 9Gy/h1058. 274.3645 在空氣中某點處照射量在空氣中某點處照射量為

15、為0.1C/kg,求空氣中該點處的吸收劑量求空氣中該點處的吸收劑量.解解-1-15hkgC1058. 2 ,已知光子的能量為已知光子的能量為0.1 MeV,求該點的吸收劑量率。求該點的吸收劑量率。解解查表得查表得f水水=36.74 Gy/C/kgD水水=3、吸收劑量的其他測量方法、吸收劑量的其他測量方法 熱釋光片熱釋光片(LiF等等)晶格缺陷晶格缺陷.輻射照射輻射照射激激活價電子成自由電子活價電子成自由電子; 缺陷吸收電子缺陷吸收電子(正比正比);測測量時量時,加熱加熱電子逸出電子逸出,并以光的形式釋放能量并以光的形式釋放能量. 由電子數(shù)目和發(fā)光強度確定吸收劑量的大小由電子數(shù)目和發(fā)光強度確定吸收劑量的大小.熱釋光劑量儀熱釋光劑量儀膠片劑量測定法膠片劑量測定法射線在膠片上感光射線在膠片上感光,光密度變化與吸收強度有關(guān)光密度變化與吸收強度有關(guān).二二. 吸收劑量的測量吸收劑量的測量二二. 吸收劑量的測量吸收劑量的測量 多功能數(shù)多功能數(shù)字化字化譜儀譜儀移動式空氣放射性監(jiān)測儀移動式空氣放射性監(jiān)測儀(/)二二. 吸收劑量的測量吸收劑量的測量 / 閃爍探頭閃爍探頭核應(yīng)急個