輻射劑量學作業(yè)課后習題參照包含輻射劑量學作業(yè)課后習題參照包含13/13輻射劑量學作業(yè)課后習題參照包含第一章1.給出N、R、φ、ψ和r的微分譜散布和積分普散布的定義，并寫出用βE表示這些輻射量的表達式。解：N、R、φ、ψ和r均存在著按粒子能量散布，假如用Q代表這些輻射量，用E代表粒子能量(不包含靜止能)，那么Q(E)是Q的積分散布，它是能量為0—E的粒子對Q的奉獻，QE是Q的微分散布，它是能量在E鄰近單位能量間隔內(nèi)粒子對Q的奉獻，用PE表示以上輻射量。R=N=

EPEddEψ=EEPEddEEtEPEdtddEdEEr=EtpEdtddEd2.判斷下表所列各輻射量與時間t、空間地點γ、輻射粒子能量E和粒子運動方向之間能否存在著函數(shù)關(guān)系，存在函數(shù)關(guān)系者在表中相應地點處劃“〞，不存在那么劃“〞號。解：以下表所示NRΦΦEΦ(E)ΨΨEΨ(E)φφEψEψEPPEP(E)rrEt××××××××√√√√√√√×√r√√√√√√√√√√√√√√√√√E×××√√×√√×√√√×√√√√Ω××××××××××××√√√×√3.一個607和10mC0點源的活度為×10Bq，能量為和的γ射線產(chǎn)額均為100%。求在離點源1m處γ光子的注量率和能量注量率，以及在這些地點連續(xù)10min照耀的γ光子注量和能量注量。解：先求在離點源1m處γ光子注量和能量注量率1A100%107100%5.892106m2.s14r24121A(E1E2)100%4r210710131013(1.17100%100%)41210202在離點源10m處γ光子注量和能量注量率2A100%307107100%5.892104m2.s14r241022A(E1E2)100%4r21071013100%)41021.1081018w.m260因為co半衰期比較長，能夠忽視為10min內(nèi)無衰減那么：在離點源1m處連續(xù)10min照耀的γ光子注量和能量注量2t106600108m22t10186001022J.m24.平行寬電子束垂直入射到散射箔上，其注量為Φ0，設電子束無衰減的穿過散射箔后沿與入射成600角的方向射出。在散射箔前后用平行板探測器和球形探測器測定注量，用平面探測器測定平面注量，以以下圖。試依據(jù)定義〔〕、〔〕和〔〕計算這些探測器的響應。600〔圖散射箔前后注量表示圖〕解：dIdNp(dvdaf平行板探測器在散射箔前dNdaFS.'dNIdNdacos600da

dQ)da球形探測器在散射箔前后：dNda)dN平面探測器在散射箔前：p(pda后：()dN1I()dNdacos600da5.帶電粒子與物質(zhì)互相作用的種類有哪幾種能夠用哪些參數(shù)對它們進行定量描繪6.碰撞阻擋本事與哪些要素相關(guān)解：碰撞阻擋本事與帶電粒子的能量相關(guān)，能量增添，碰撞阻擋本事降低，而且有跟著汲取介質(zhì)原子序數(shù)的增添而降低的趨向，別的還與介質(zhì)自己相關(guān)，在不一樣介質(zhì)中，同種能量的同種粒子碰撞阻擋本事也不相同。7.計算與50Mev質(zhì)子速率相同的4He、12C、20Ne等重帶電粒子的動能并給出它們在水中的阻止本事。：50Mev質(zhì)子在水中的S/12.7Mev2.g1。8.試依據(jù)圖、和對圖所表示的γ0隨E和Z的變化規(guī)律加以說明。9.10Mev電子在H和O中的質(zhì)量輻射組織本事分別為102和0.1932Mev2.g1試計算10Mev電子在水中的質(zhì)量輻射阻擋本事。解：(S/)r.mfi(s/e)r.i2(s/)r.H16(S/)r.o1818110280.193990.181521cm2.g110.由圖和圖查出電子在Pb中的臨界能量EO,并與〔〕式的計算值進行比較。11.氣體中的雜質(zhì)對w值有何影響答：當氣體中含有雜質(zhì)時，入射粒子碰撞作用可能使中性受激原子或分子轉(zhuǎn)變成離子對，使粒子對常數(shù)增添，12.列舉光子與物質(zhì)的主要作用方式，并注明與原子核、原子電子和整個原子互相作用的種類。13.說明康普頓效應的總截面、散射截面和能量轉(zhuǎn)移截面之間的差別和聯(lián)系。14.試給出康普頓效應在鉛與鋁中的電子截面、原子截面和質(zhì)量衰減系數(shù)之比epb/eAI和apb/aAI和〔/)pb/(/)AI。15.設入射光子的能量hν=1Mv,求θ=00、900、1800時反沖電子的發(fā)射角φ和動能E。16.求1Mev的窄光子束在水中穿行10cm時，初級光子發(fā)生光電效應，康普頓效應，電子對生成和瑞利散射的份額。17.中子與組織之間有哪些重要的互相作用種類18.舉例說明不帶電粒子的質(zhì)量衰減系數(shù)，質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù)和質(zhì)量能量汲取系數(shù)之間的差別與聯(lián)系。第二章1.說說你對轉(zhuǎn)移能，比釋動能和組織中某點的空氣比釋動能的理解。解：轉(zhuǎn)移能：指在全體體積V內(nèi)由不帶電粒子開釋出來的所有帶電的電離粒子初始動能之和。比釋動能：由轉(zhuǎn)移能與指定體積質(zhì)量的商，dth是由不帶電粒子在質(zhì)量為dm的無窮小體積內(nèi)開釋出來的所有帶電粒子的初始動能之和的希望值。組織中某點空氣比釋動能：關(guān)于某感興趣的點處單位質(zhì)量介質(zhì)中轉(zhuǎn)移給帶電粒子能量希望值。2．試給出輻射比釋動能

Kr與不帶電粒子能量注量

u之間的關(guān)系式。3.試給出碰撞比釋動能動能率

KC與不帶電粒子注量率譜散布

E,U

之間的關(guān)系。4.試舉例說明隨機量和非隨機量的差別。5.設自由空氣中有一個60CO點源，活度為1.5107Bq。求離點源1m遠處的照耀量率，比釋動能率和小塊組織的比釋動能率。解：.(x)/r21.51071018/12照耀量率：XA1011c.kg.s1./r21078.671017/12比釋動能率：KA1.30051017Gy.s1..Km(mtr/)i109小塊組織比釋動能率：Ki(mtr/)m109Gy.s16.設自由空氣中的中子束的注量為106cm2，試求自由空氣中小塊組織的比釋動能。解：KEUtr/)2.51081080.6825(rad)(注：查輻射防備書附表3(k108)7.照耀量定義中的dQ與dm內(nèi)產(chǎn)生的電離電荷有何差別“水介質(zhì)中某點的照耀量〞的含義是什么.9.試給出照耀量率

X與光子注量率的譜散布

hv之間的關(guān)系式。10.試依據(jù)〔〕式和相關(guān)系數(shù)作

X/

和X/

隨光子能量變化的曲線。11.一個動能E=10Mev的正電子進入體積V，經(jīng)過碰撞損失去1Mev的能量以后發(fā)生湮沒，產(chǎn)生能量相等的兩個光子，此中的一個逸出體積V，另一個在V內(nèi)產(chǎn)生動能相等的正負電子對。正負電子在V內(nèi)經(jīng)過碰撞各自耗費掉其一半動能后負電子逸出V，正電子發(fā)生飛翔中湮沒，湮沒光子從

V逸出。求上述過程的轉(zhuǎn)挪動能

tr

、碰撞轉(zhuǎn)移能

tr

和授予能

。解：以以下圖reeerr轉(zhuǎn)移能：trEu.inEun..outrQ10123.989(mev)碰撞轉(zhuǎn)移能：trtr(Ee2mec2)241.96975(mev)授予能：EinEoutQ10(ErEeEE2moc2)2mo222100.51740.511)20.9505mev12.為何在計算不帶電粒子和自覺核轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的汲取劑量時，能夠只考慮帶電粒子的能量沉積過程13.試說明輻射均衡狀態(tài)與汲取劑量計算的關(guān)系。14.試比較和b所示的兩種輻射均衡狀況，說明為何兩者對知足指定條件所要求的空間范圍不一樣。15.為何在圖所示的照耀條件下汲取劑量在略小于R的某一深度處抵達最大值16.水介質(zhì)受137Cs窄束〔其寬度知足束軸上電子均衡的要求〕照耀。利用表和表計算束軸上達到電子均衡的某點的汲取劑量。：a:該點的照耀量X=1R.b:該點的照耀量X1mc.kg1c:該點的空氣碰撞比釋動能Kc,a1mGy。假如改為137Cs寬射束，再利用表和表的數(shù)據(jù)時需要考慮哪些要素〔提示：fk和Cs與光子的能量相關(guān)〕解：a：該點的照耀量X=1R.Dmfxx1B：該點的照耀量X1mC.kg1Dmfxx37.5110337.5103GyC：該點的空氣碰撞比釋動能Kc,a1mGyDmfkKc,a1.1111031.11103Gy第三章不是隨機變量，為何有LET散布2.能否能夠稱微分密集函數(shù)t(x)為幾率密度為何3.談一談線能y與傳能線密度LET的聯(lián)系和差別4.參照對線能散布的剖析說明決定散布f1(z)和f(z，D)的要素各有哪些5.試以傳能線密度L、線能y或許比能z等物理量為例給出頻次散布函數(shù)、劑量幾率密度、頻次均勻值和劑量均勻值的定義，并說明它們之間的定量關(guān)系。6.試依據(jù)LF[1F(L)]dL0的定義式證明LF、和z給出近似的表達式。07.依據(jù)zF(即z1)和z、n、和(0)的定義說明這幾個量之間的關(guān)系。8.為何說fv(z)與汲取劑量的大小沒關(guān)在公式f(z,D)P(v)fv(z)中哪些因子與汲取劑量V0的大小相關(guān)9.高、中、低劑量是怎樣區(qū)分的10.何謂粒子致死和γ致死11.設細胞內(nèi)有m個靶，每個靶被擊中n次即細胞致死。試給出細胞存活分數(shù)的表達式。12.某生物體所受的γ射線，中子和α粒子照耀的汲取劑量分別為、、和，試求劑量當量H。第四章1.一個充空氣的石墨壁空腔電離室放在受60COγ射束照耀的水中丈量。石墨壁的厚度大于次級電子的射程，空腔空氣的有效體積為cm3，空氣密度為0.0011965g3，在γ射線照耀下產(chǎn)生的電離電荷為1010C。設電離室對輻射場的擾亂能夠忽視，試求空腔中的均勻汲取劑D，石墨壁中的汲取劑量Dc和水中的汲取劑量DW。解：D1(wg133.8591010mgeDc(Utr/)m.g.DDw(en/)w/(en/)c.Dc2.設用相同質(zhì)量的氫氣置換上述空腔電離室中的空氣并遇到相同的60COγ射束的照耀，求電離w室的輸出電荷QH。氫氣中的( )值是空氣中的倍。e解：用同種質(zhì)量的氫氣置換后，其腔室電離的D不變，即：DgD獲得1(w1(w由題意知：Hmge)g.Qgmge)H.QHmgmH(w)H1.704(w)g代入可得：eeQHQg910108.381010c3.將題一的空腔電離室放在受60COγ射束照耀的聚乙烯中丈量。設電離室的電離電荷仍為1010c，試求聚乙烯中的汲取劑量。解：D(men/e)/(men/)c.Dc4.關(guān)于丈量中子在軟組織中產(chǎn)生的汲取劑量的空腔電離室構(gòu)造有哪些特別的要求答：在中子丈量中的組織等效資料，對元素構(gòu)成的一致性要求較高，軟組織主要由氫、碳、氧和氮等元素構(gòu)成，氫對快中子有較大的碰撞截面，與氫碰撞產(chǎn)生的反沖質(zhì)子是快中子在軟組織中損失能量的主要方式，氮與慢中子能產(chǎn)生較大的局部組織能量。用空腔電離室丈量時，組織等效的空腔電離室自己就相當于一塊軟組織資料，電離室要做的很輕，最大限度降低衰減和散射作用，量壁要大于次級帶電粒子的射程，被丈量的空腔中的汲取劑量等于自由空間小組織中的比釋動能，假如丈量高能量中子，那么要附帶適合厚度的組織等效塑料帽，以保證次級帶電粒子的均衡條件。5.一個空腔電離室充以組織等效氣體，在60O71，Cγ標準射束中的刻度因子Ng.c在組織等效資猜中受中子照耀時空腔氣體的電離電荷為1.01107C。光子和中子的w值分別為ev和evt,g0.963,pu。試求組織中的汲取劑量。31.1,解：Dwg,mkm.(s)w,g.v.Nwg,c.kwe此中：rt,gkm(s)w,gkwe帶入數(shù)據(jù)可得：D1.011077.451076.簡述外推電離室、自由空氣電離室和高壓電離室的工作原理和用途。答：外推電離室：一個空腔體積能夠改變的平行板空腔電離室，用于丈量電子束、β射線和x射線在物質(zhì)淺表部位產(chǎn)生的汲取劑量散布以及各樣種類的輻射在過濾區(qū)產(chǎn)生的汲取劑量的空間和散布，還能夠用來丈量兩種介質(zhì)交界面鄰近汲取劑量的散布。自由空氣電離室：是幾千電子伏到250kev光子照耀量丈量的參量儀器，它想法采集給定體積空氣中開釋的電子完整被阻擋在空氣中時產(chǎn)生的所有電離電荷。高壓電離室：用于環(huán)境γ輻射檢查或許宇宙射線丈量，在標準電離室根基上減小體積而又保持必需的敏捷度，提升了電離室空氣壓力。7.試舉例說明腔室理論合用于正比計數(shù)器的依據(jù)。8.試比較不含氫的電離室、正比計數(shù)器和G-M計數(shù)器丈量中子和γ輻射汲取劑量的相對敏捷度，并說明在中子——γ混淆場中區(qū)分中子和γ射線產(chǎn)生的汲取劑量的方法。解：不含氫的電離室丈量中子不敏捷正比計數(shù)器丈量中子也不敏捷G-M計數(shù)器丈量中子敏捷rTkTDnhTDr此中Dr,Du分別為中子，γ光子的劑量，rukuDnhTDrkT,kv,hT,hv分別為中子，光子敏捷度，rT,ru分別為探測器響應。推出hvrThTrnDrkTruknrTDnhTknhnkThTknhukT9.試由f(y)的表達式〔〕給出f1(z)、d(y)和d(z)的表達式。第五章1.為何說量熱計處于輻射劑量學丈量儀器刻度鏈的極點能否所有量熱計均可作為絕對丈量裝置為何2.何謂熱損和熱消散3．怎樣實現(xiàn)絕熱丈量、等溫丈量和熱消散賠償丈量4．一個絕熱型石墨量熱計芯體的質(zhì)量為25g，加熱電阻為10Ω。當電流經(jīng)過5s時芯體溫度上漲℃。設在均勻輻射場中照耀5s時芯體溫度上漲值為℃，求芯體的汲取劑量。QI2RTct.m解：Dcctm輻射授予能：I2RT1(0.3)2Dc105/2510390Gy25.說明汲取劑量基準值向水中一點傳達的過程。解：DinNir.RiwDNDin(I)Pw.iNir.Ri.w(I)P(1)又NirDir/RirIDr/[Rir( )r,iPr.i](2)(I)

RP(1)代入〔2〕可得：DWDr

(I)

iwRirpr,ir.i6.試說明輻射化學產(chǎn)額G〔x〕，摩爾線汲取系數(shù)，吸光度A和汲取劑量D之間的關(guān)系。解：(x)DG(x)A(x)lG(x)D7.為何弗里克劑量計能夠用作汲取劑量丈量的參照方法解：因為經(jīng)過丈量由輻射與物質(zhì)互相作用后，在物質(zhì)中惹起的化學變化中產(chǎn)生的化學變化產(chǎn)物或化學過程，對化學產(chǎn)物可進行劑量丈量來確立汲取劑量〔直接丈量組織等效比〕8.試舉出五種化學劑量計，說明它們的輻射反應體制和劑量丈量范圍。第六章1．有哪些種類的固體劑量計簡述各樣固體劑量計的工作原理。2.設一種TL磷光體的a1109S，。求1℃.S1時的發(fā)光峰溫度。解：由EeE/kTMkTm2E1Tm1051105k3.試利用圈套競爭模型解說TLD的超線性和敏化。解：非熱釋光圈套被電荷截流子填補的幾率大，在受照過程中較早的出現(xiàn)飽和，漸漸失去了與熱釋光圈套搶奪電子的能力，以致熱釋敏捷度跟著汲取劑量的增添而上漲，出現(xiàn)超線性現(xiàn)象。假如競爭圈套比熱釋光圈套深，加熱劑量時又未將這些全局部被填補的深圈套排空，那么這類熱釋光之能重復使用時，將保留其較高的敏捷度，這就是敏化效應。4.影響TLD丈量精細度的要素有哪些解：(1)熱釋光資料(2)退火和敏化(3)丈量升溫5.試比較TLD和TSEED，說明它們在工作原理、丈量儀器、工作特征和應用等方面有哪些異同6.假如要求設計一個用TLD丈量中子的劑量當量計，你有哪些假想7.請依據(jù)以下目的選擇劑量計。(a)丈量電子束在高梯度區(qū)間的汲取劑量相對散布。(b)測定另一個劑量計的劑量或劑量率丈量上限。(c)丈量皮膚基基層的汲取劑量。8.試舉出丈量方法相同而輻射作用機理不一樣的劑量計的例子。第七章1.說明體模在外輻射劑量學中的作用。解：體模為模擬丈量和計量受外面輻射源照耀時的人和實驗動物或輻射產(chǎn)品中的汲取計量分布供給一個靠譜的對象。1372．試對Cs射線和20Mev電子束給出石墨的水等效厚度標度因子。解：關(guān)于137Cs射線2CETmc/mmc/u.cece關(guān)于20Mev的電子束

3.506.cStot,cStot,ccCEStot,c/Stot,/c3.試說明應用空腔電離室測定體模中參照點汲取劑量的過程。4．體模中汲取劑量的散布曲線與劑量計的響應曲線有什么差別試以中子束丈量為例加以說明。解：因為各樣劑量計的響應均有能量依靠性，在射束能譜隨深度而變化的體模中，劑量計的相對響應散布與汲取劑量的相對散布可能不一樣，中間子射入體模后，跟著深度增大，能量愈來愈低，劑量計對低能響應要弱，故在某深度處的劑量計響應相對小于這點的劑量。5.試剖析低能光子和中子在骨——軟組織交界面處能量堆積的特征。試給出用峰值散射因子和百分深度劑量表示組織空氣比的表達式。并利用表給出Wm1010cm2和SSD80cm時60Cγ射線的組織空氣比。O解：由DzDm.p(z)%fkKc,a,fzmbmp(z)ezm%又Dzfkkc,a,fzT(Z,Wz,Q)T(Z,WZ,Q)kc,a,fzm.bm.p(z).ezm%kc,a,fz查得：bmkc,a,fzmp(z)ezm%fz2zT(Z,WZ,Q)2pzem%kc,a,fzfzm7.設入射光子注量的普散布為EkE,式中k是常數(shù)，光子能量E的范圍為0EO，試給出用隨機數(shù)R確立入射光子能量E的表達式。8.為何用寬大的探測器在細射束中丈量或用小探測器在寬射束中丈量，均能給出寬射束軸上的汲取劑量散布9.怎樣由表征細電子束能量堆積深度散布的圖計算注量為的平行寬射束軸上的汲取劑量分布10.說明指數(shù)目應用的限制性11.比較H、H、HP、和HS各量的定義點和合用的輻射場，說明在說明狀況下這些量之間存在著近似相等的關(guān)系。第八章1.試給出圖所示呼吸道各庫室中放射性活度的動力學方程。2．試給處圖所示胃腸道各庫室中放射性活度的動力學方程。3.氚化水〔HTO〕的循環(huán)庫室模型以以下圖所示。試給出各庫室中3H活度的動力學方程。212?31(體水)3It454.在庫室模型中試怎樣考慮放射性子體在庫室中的積累的試說明式中各項的物理意義5.試給出胃腸道各庫室母體和子體放射性活度的動力學方程和U( )的表達式。6.試給出描繪吸入的放射性核素的i代放射性子體活度在呼吸道各庫室中積累的方程7.當放射性核素及其在空氣中產(chǎn)生的放射性子體的吸入速率分別為.。I(t)和I(t)時，將怎樣計算呼吸道各庫室中子體的放射性活度設剎時吸入AMAD=2um的32類