1、輻射防護(hù)與劑量學(xué)常用量及單位,成都理工大學(xué)核自學(xué)院,輻射場：輻射源產(chǎn)生的電離輻射無論在空間還是在介質(zhì)內(nèi)通過、傳播以至經(jīng)由相互作用發(fā)生能量傳遞的整個空間范圍，稱為（電離）輻射場。 單位截面小球 理想探測器 等效率接收各四面八方入射粒子的 粒子探測器（或計數(shù)器）。,描述輻射場的量,1.粒子注量(通量)和粒子注量率 定義：輻射場中某點P為中心，劃出一小的球形區(qū)域，如果球形的截面積為da,從各個方向射入該球體粒子總數(shù)為dN，則輻射場P點處的粒子注量為 單位：m-2,T時間內(nèi)，輻射場中粒子進(jìn)入單位截面立體小球的數(shù)目,描述輻射場的量,思考：為什么要用小球體來定義注量？ 小球體內(nèi)的截面積可任意選取，對任何方

2、向入射到小球體上的粒子，都可選取出相應(yīng)的截面積。（既適用于定向輻射場，也適用于非定向輻射場） 當(dāng)致電離粒子與活細(xì)胞或物質(zhì)中的原子發(fā)生相互作用時，活細(xì)胞或原子可視為一個小球體，不管致電離粒子從什么方向擊中活細(xì)胞或原子，都可能發(fā)生某種效應(yīng)。(在輻射防護(hù)上，關(guān)心的是輻射作用于某點所產(chǎn)生的效應(yīng)，而不管輻射的入射方向),描述輻射場的量,1.粒子注量和粒子注量率 輻射場中單位時間間隔內(nèi)進(jìn)入單位截面立體小球的粒子數(shù)目 單位：m-2s-1 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，計算出空間某一點的粒子注量和粒子注量率,描述輻射場的量,實際例子：點源粒子注量率,假設(shè)有一個點源的活度為A，并且各向同性放

3、射出光子，在不考慮空氣吸收的情況下，求出離該源1米處P的粒子注量率。,描述輻射場的量,計算方法：,粒子注量： 粒子注量率： 為什么可以直接除以時間t?,描述輻射場的量,2.能注量和能注量率,定義：空間一給定點處，射入以該點為中心的小球體的所有粒子的能量總和（不包括靜止能量）除以該球體的截面積da. 輻射場中粒子帶入單位截面立體小球的能量 單位：J/m2,描述輻射場的量,2.能注量和能注量率,定義：表示在單位時間dt內(nèi)能注量的增量。 單位：J/(m2*s) 思考：粒子注量和能注量之間的關(guān)系？,描述輻射場的量,譜分布,1.積分分布(E) 定義：能量在0-E之間的粒子組成的粒子注量 2.微分分布 定

4、義：積分分布(E)對能量E 的導(dǎo)數(shù),入射到輻射場 r 點為球心單位截面小球上，單位能量間隔內(nèi)能量為E的粒子數(shù)。,描述輻射場的量,能量分布,EE+dE間隔內(nèi)粒子注量：,1,要求：會靈活運(yùn)用以上的兩個概念。 1、能量從E到E+dE之間粒子所組成的粒子注量 2、0-Emax之間的積分分布,描述輻射場的量,粒子的類型 方向分布 單向平行束 各向同性場 各向異性場,z,描述輻射場的量,輻射場分類：,單一場 單種粒子的輻射場（近似） 混合場 多種粒子的輻射場，如裂變n- 混合場等。,描述輻射場中粒子自身所擁有的特性，如粒子的注量 未涉及粒子同物質(zhì)的相互作用 輻射防護(hù)中要考慮：粒子自身的情況以及同物質(zhì)可能形

5、成的作用,描述輻射場的量小結(jié),根據(jù)不帶電粒子（X,射線和中子）穿過物質(zhì)時發(fā)生的物理現(xiàn)象 質(zhì)量減弱系數(shù) 質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù) 質(zhì)量能量吸收系數(shù),相互作用系數(shù)（非帶電粒子）,1.質(zhì)量減弱系數(shù),相互作用系數(shù)（非帶電粒子）,作用過程：射線同物質(zhì)發(fā)生三種效應(yīng) 線衰減系數(shù)：各種過程的線衰減系數(shù)的總和 質(zhì)量減弱系數(shù)：,1.質(zhì)量減弱系數(shù),相互作用系數(shù)（非帶電粒子）,國際輻射單位與測量委員會(ICRU)定義 某物質(zhì)對不帶電粒子的質(zhì)量減弱系數(shù)： 單位：m2/kg,質(zhì)量減弱系數(shù)特點和作用 1、只涉及到物質(zhì)中入射不帶電粒子數(shù)目的減少，并不涉及進(jìn)一步的物理過程。 2、數(shù)值不因材料物理狀態(tài)的改變而改變。 3、康普頓占優(yōu)勢的光

6、子能量范圍內(nèi)，幾乎所有物質(zhì)的質(zhì)量減弱系數(shù)大致相同。,1.質(zhì)量減弱系數(shù),相互作用系數(shù)（非帶電粒子）,2.質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù),射線（X射線）同物質(zhì)相互作用，其能量分為兩個部分：,相互作用系數(shù)（非帶電粒子）,1)線能量轉(zhuǎn)移系數(shù) 定義：輻射在物質(zhì)中穿過單位長度距離后，由于相互作用，其能量轉(zhuǎn)移給電子的份額。 單位：cm-1,2.質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù),相互作用系數(shù)（非帶電粒子）,2)質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù) 定義：射線在物質(zhì)中穿過單位質(zhì)量厚度后，因相互作用，其能量轉(zhuǎn)移給電子的份額。 單位：m2/kg,2.質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù),相互作用系數(shù)（非帶電粒子）,3)直接計算公式 物質(zhì)對不帶電粒子的質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù)的計算： 總結(jié)：

7、輻射劑量學(xué)中，重要的是光子能量的電子轉(zhuǎn)移部分。（光子最后在物質(zhì)中吸收的能量來自這部分）。 只涉及到在物質(zhì)中入射不帶電粒子能量的轉(zhuǎn)移，而不涉及能量是否被物質(zhì)吸收的問題。,3.質(zhì)量能量吸收系數(shù),1)線能量吸收系數(shù) 定義：射線在物質(zhì)中穿過單位長度路程后，其能量真正被物質(zhì)吸收的份額。,相互作用系數(shù)（非帶電粒子）,2)質(zhì)量能量吸收系數(shù) 定義：射線在物質(zhì)中穿過單位質(zhì)量厚度后，其能量被物質(zhì)吸收的份額。 單位：m2/kg 1、當(dāng)帶電粒子動能可與其靜止能相比擬或大于其靜止能時，吸收和轉(zhuǎn)移可能會有差異； 2、原子序數(shù)大高，差異大；原子序數(shù)小，兩者差異小。（軔致輻射產(chǎn)生的概率）,3.質(zhì)量能量吸收系數(shù),相互作用系數(shù)（

8、非帶電粒子）,相互作用系數(shù)（非帶電粒子）,1、碰撞阻止本領(lǐng) 線碰撞阻止本領(lǐng)定義：指一定能量的帶電粒子在指定物質(zhì)中穿過單位長度路程時，由于電離、激發(fā)過程所損失的能量。 質(zhì)量碰撞阻止本領(lǐng)：指一定能量的帶電粒子在指定物質(zhì)中穿過單位質(zhì)量厚度的物質(zhì)層時，由于電離、激發(fā)過程所損失的能量。單位：Jm2/kg,相互作用系數(shù)（帶電粒子）,2、輻射阻止本領(lǐng) 線輻射阻止本領(lǐng)：指一定能量的帶電粒子在物質(zhì)中穿過單位長度路程時，由于軔致輻射過程所損失的能量。 質(zhì)量輻射阻止本領(lǐng)： 單位：Jm2/kg,3、總質(zhì)量阻止本領(lǐng) 單位：Jm2/kg,定義：放射性核素在單位時間(dt)內(nèi) 發(fā)生核衰變的數(shù)目(dN),A=dN/dt,單位

9、： SI: Becquerel(Bq) 1Bq=1s-1 專用單位： 居里 1Ci=3.71010Bq 1mCi=10-3Ci=3.7 107Bq 1Ci= 10-3mCi=10-6Ci,放射性活度 A（activity),比放射性活度,定義：單位質(zhì)量或體積中放射性核素的放射性活度 單位： Bq/kg; Bq/m3; Bq/l 放射性活度與質(zhì)量的關(guān)系： A=N = （0.693/T1/2 ）(Q/M) NA Q:以克為單位的質(zhì)量(g) M: 摩爾質(zhì)量(g/mol) NA:阿伏伽德羅常數(shù)=6.0231023mol,放射性活度 A（activity),例題：求1mg碘131的放射性活度？ 作業(yè)：

10、求1gRa的放射性活度。,儀器常用單位： dps: disintegration per second cps: counts per second,放射性活度 A（activity),定義：照射量X （exposure) 光子(,-ray)在單位質(zhì)量(dm)空氣中釋放出來的所有正負(fù)電子被阻止在空氣中時，產(chǎn)生的同一符號的離子的總電荷量(dQ)。,單位： SI: C kg-1; 曾用單位：倫琴，R 1R=2.5810-4 C kg-1,照射量X （exposure),用來表示X射線或射線在空氣介質(zhì)中產(chǎn)生電離能力大小,36/284,在氣體中每形成一對離子所消耗的平均電離能。稱平均逸出功。單位為eV

11、/離子對。 既沒有把成為輻射損失的那部分能量計算在內(nèi)，也沒有把輻射損失而形成的光子所產(chǎn)生的電離計算在內(nèi)，因此，照射量中也將他們排除在外。 對于X和射線，在干燥空氣中，當(dāng)前其最精確的值為33.97eV/離子對。ICRP建議值為33.85eV/離子對。 對于能量在幾個keV以上的X和射線， 對各種氣體均可視為常數(shù)而與光子能量無關(guān)。,平均電離能 的定義,照射量X是個歷史悠久、變化較大的一個輻射量，也是目前爭論較多的一個量。歷史上曾使用照射量單位是倫琴（在1962年之前曾稱之為“照射劑量”）,倫琴：,在1倫琴X射線照射下，0.001293克空氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1立方厘米空氣的質(zhì)量）中釋放出來的次級電子，

12、在空氣中總共產(chǎn)生電量各為1靜電單位的正離子和負(fù)離子。,1R2.5810-4C/kg,1R是指在1cm3 (0.00129 g)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(T=0，P=760mmHg)空氣中，射線產(chǎn)生 離子對或電離總電荷（一種符號）量為1靜電單位的照射量。,由于空氣的平均電離能 。 因而，1R相當(dāng)于 0.001293克空氣中（或）射線損失的能量為2.082109 33.85 eV =0.1128erg。故：,照射量X （exposure),39/284,照射量X應(yīng)用條件,有些文獻(xiàn)提到介質(zhì)的照射量時，是指在介質(zhì)中放置少量空氣后測得的照射量值。,X、射線； 介質(zhì)為空氣。,注意事項： 照射量只用于度量X或射線在空氣介質(zhì)

13、中產(chǎn)生的照射效應(yīng)。 X、射線； 空氣，有些文獻(xiàn)提到介質(zhì)的照射量時，是指在介質(zhì)中放置少量空氣后測得的照射量值。 不包括次級電子韌致輻射被吸收后產(chǎn)生的電離。（3MeV時，才予以考慮） 按照定義來測量照射量時，要求滿足電子平衡條件。在電子平衡條件下，鑒于目前的測量技術(shù)及對精確度的要求，所能測量的光子能量限于10keV-3MeV 。在此能量范圍內(nèi)，由次級電子產(chǎn)生韌致輻對測量值dQ的貢獻(xiàn)可忽略不計。在輻射防護(hù)中，能量的上限可擴(kuò)大到8MeV。,照射量X （exposure),另一個定義式,照射量率（exposure rate),定義：單位時間(dt)內(nèi)的照射量(dX)。,單位：Ckg-1s-1; Rs-1

14、; mRh-1,與能注量關(guān)系：,照射量X （exposure),42/284,照射量率,次級電子在體積以內(nèi)和以外的空氣中走完它們的路程時，總共產(chǎn)生的電離電荷； 只適用于X、射線； 只對空氣； 測量時必須滿足電子平衡； 不能作為劑量的單位，歷史誤會。,概念理解：,照射量X （exposure),譜分布：,單能：,照射量X （exposure),照射量因子,空氣中的照射量因子,照射量率與放射性活度的關(guān)系,：照射量率常數(shù) 取決于自身的衰變特性（光子的數(shù)目和能量），恒等于A=1Bq, R=1m處的照射量率?？刹楸淼贸?。,對于點源：,照射量X （exposure),照射量率常數(shù),例題:一個20萬居里的6

15、0Co源一旦泄漏時，100米處的照射量率有多大？,解法一（查表法）：,解法二（物理法）：,轉(zhuǎn)移能 不帶電粒子在某一體積元內(nèi)轉(zhuǎn)移給次級帶電粒子的初始動能總和，其中包括在該體積內(nèi)發(fā)生的次級過程所產(chǎn)生的任何帶電粒子的能量。為隨機(jī)量。 轉(zhuǎn)移能的數(shù)學(xué)期望值，即平均轉(zhuǎn)移能 ，是非隨機(jī)量。 比釋動能 K 不帶電粒子授與物質(zhì)能量的過程分成兩個階段。 第一，不帶電粒子與物質(zhì)相互作用，釋放出帶電粒子，不帶電粒子將能量轉(zhuǎn)移給這些次級帶電粒子； 第二，次級帶電粒子將通過電離、激發(fā)把從不帶電粒子那獲得的能量授與物質(zhì)。 吸收劑量是表示第二過程的結(jié)果。 為了表示第一過程的結(jié)果，引進(jìn)一個新輻射量，即比釋動能K,比釋動能K（K

16、erma，kinetic energy in material）,50/284,間接電離粒子的能量沉積過程：,間接帶電粒子,帶電粒子,帶電粒子,物質(zhì),（比釋動能）,（吸收劑量）,比釋動能K,51/284,不帶電粒子在體積元內(nèi)產(chǎn)生的所有帶電粒子的初始動能總和的平均值除以物質(zhì)質(zhì)量的商。 SI單位：戈瑞，Gy 歷史上曾使用過的單位：拉德，符號rad 1Gy100rad,比釋動能K,注意點： 1、比釋動能的單位與吸收劑量相同，即 J/kg ; 1Gy ; rad。 2、比釋動能只適用于不帶電粒子，但適用于任何物質(zhì)。它也是一個與無限小體積元相聯(lián)系的輻射量。在受照物質(zhì)中每一點都有它特定的比釋動能值。所以在

17、給出比釋動能值時，也必須同時指出該值對應(yīng)的物質(zhì)和在該物質(zhì)中的位置。,不帶電粒子在質(zhì)量為dm的體積元物質(zhì)中釋放出的全部帶電粒子的初始動能總和的平均值， 既包括這些帶電粒子在韌致輻射過程中釋放的能量， 也包括該體積元內(nèi)發(fā)生的次級過程所產(chǎn)生的任何帶電粒子的能量。,比釋動能K,比釋動能K與能注量 通量 的關(guān)系,單能不帶電粒子：,不帶電粒子具有能譜分布：,相同注量情況下不同物質(zhì)間比釋動能轉(zhuǎn)換：,質(zhì)量能量轉(zhuǎn)移系數(shù)，m2kg-1,比釋動能K,54/284,對不帶電粒子適用 ； 適用于所有介質(zhì) ； 針對“點”的概念 。,比釋動能K的使用條件,比釋動能率,SI單位：戈瑞/秒，Gy/s,（2）吸收劑量的定義和單位

18、 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（ ）【單位質(zhì)量受照物質(zhì)所吸收的平均輻射能量】,單位：J/kg；專門名稱 ：戈瑞Gy 1 J/kg =1Gy; 1Gy=100rad,（1）授與能,電離輻射以電離、激發(fā)的方式授與某一體積中物質(zhì)的能量。隨機(jī)量, 所有進(jìn)入（逸出）所考察體積的帶電不帶電粒子帶入（出）的能量總和（不包括靜質(zhì)量能）,所考察體積中發(fā)生任何核變化，所有原子核或粒子靜質(zhì)量能變化的總和，正數(shù)為減少，負(fù)數(shù)為增加。,平均授與能（數(shù)學(xué)期望） 為非隨機(jī)量,吸收劑量D（absorbed dose),（3）吸收劑量率 單位時間(dt )內(nèi)吸收劑量的增量(dD),空氣中：,

19、（4）吸收劑量與照射量的關(guān)系,Jkg-1 s-1; Gy s-1; rad s-1,吸收劑量D（absorbed dose),某物質(zhì)中：,思考題：1、為什么授與能是隨機(jī)量，而平均授與能為非隨機(jī)量？ 2、照射量為何是以空氣介質(zhì)來定義的？吸收劑量呢？,吸收劑量D（absorbed dose),照射量吸收劑量轉(zhuǎn)換因子(照射量因子),組織中的照射量因子,60/284,對所有射線適用 ； 適用于所有介質(zhì) ； 針對“點”的概念 。,吸收劑量D的使用條件,設(shè)不帶電粒子通過體積為V的物質(zhì)，如右圖所示。在V內(nèi)任取一點O，并以O(shè)為中心，取一小體積元V。不帶電粒子傳遞給V 的能量等于在V 內(nèi)所產(chǎn)生的次級帶電粒子動能

20、的總和。這些次級帶電粒子有的產(chǎn)生在V 內(nèi)，也有產(chǎn)生在V 外的。在V 內(nèi)產(chǎn)生的次級帶電粒子有可能離開體積元V ，如徑跡a,也有可能在V 外產(chǎn)生的次級帶電粒子進(jìn)入該體積元，如徑跡b。,若每一個帶電粒子離開V ，就有另一個同種類、同能量的帶電粒子進(jìn)入V 來補(bǔ)償，則稱O點存在帶電粒子平衡。,帶電粒子平衡（charged particle equilibrium),注意：帶電粒子平衡概念總是與輻射場內(nèi)特定位置相聯(lián)系的。如果涉及的帶電粒子特指電子，則就稱為電子平衡。,以小體積元邊界向各個方向伸展的距離d，至少應(yīng)大于初級入射粒子在該體積元內(nèi)產(chǎn)生的次級帶電粒子的最大射程Rmax ,并且在d Rmax的區(qū)域內(nèi)，

21、輻射場應(yīng)是恒定的，即入射粒子注量和譜分布恒定不變；（粒子特性） 在上述d Rmax的區(qū)域內(nèi)，物質(zhì)對次級帶電粒子的阻止本領(lǐng)以及對初級入射粒子的質(zhì)能吸收系數(shù)也應(yīng)該是恒定不變的。（介質(zhì)特性） 顯然，上述條件是很難實現(xiàn)的，但在某些情況下，能夠達(dá)到相當(dāng)好的近似。例如：對于137CS、60CO的射線，如果認(rèn)為入射輻射1%左右的減弱可以忽略不計，那么在受照物質(zhì)（如水）中可能存在很好的近似電子平衡；對于中子，由于建立帶電粒子平衡相對容易，因此，即使中子能量高達(dá)30MeV，在某些物質(zhì)（如水）中仍然有較好的近似帶電粒子平衡。,帶電粒子平衡條件：,帶電粒子平衡（charged particle equilibriu

22、m),不存在帶電粒子平衡的情況 輻射源附近 輻射場不均勻 兩種物質(zhì)相鄰的界面附近 輻射場不均勻 介質(zhì)的質(zhì)能吸收系數(shù)和阻止本領(lǐng)不同 D Rmax 高能輻射,比釋動能與吸收劑量的關(guān)系,帶電粒子平衡條件下,該式成立，還應(yīng)滿足一個條件，次級帶電粒子所產(chǎn)生的韌致輻射可忽略不計，這只是在低能光子(,-ray)情形可認(rèn)為滿足。對與高能光子，則由于次級帶電粒子是電子，有一部分能量在物質(zhì)中轉(zhuǎn)變?yōu)轫g致輻射光子而離開所關(guān)心的體積元，故使 此時的表達(dá)式為,高能電子在高原子序數(shù)的物質(zhì)內(nèi) 值很大，不可忽略。而中子能量低于30MeV, 完全可以忽略 間差別。,習(xí)題：試解釋上面兩幅圖。,M,N,帶電粒子準(zhǔn)平衡狀態(tài)quasi

23、equilibrium condition of charged particles,由于不帶電粒子釋出的次級帶電粒子主要沿著原入射粒子方向發(fā)射，因此，次級帶電粒子在N點消耗的能量，一般起源于在它之前的M點。因為M點的比釋動能比N點的大，所以次級帶電粒子在N點被吸收的能量要比初始不帶電粒子在N點釋放的能量大。故在準(zhǔn)平衡狀態(tài)下，同一點上的吸收劑量比比釋動能大。,如果隨著物質(zhì)層厚度增加入射不帶電粒子有明顯減弱，則比釋動能將隨深度的增加而不斷地減小。但是，在靠近物質(zhì)層表面的淺層內(nèi)隨著深度的增加，達(dá)到每一深度的次級帶電粒子數(shù)目還是增加的，所以在受照物質(zhì)淺層內(nèi)吸收劑量隨深度增加而增加，一直到由于深度增加

24、而增加的次級帶電粒子數(shù)目正好等于因不帶電粒子的減弱導(dǎo)致其釋放的次級帶電粒子減少的數(shù)目時，吸收劑量達(dá)到極大值。此后隨著物質(zhì)層厚度的增加，吸收劑量與比釋動能均按指數(shù)規(guī)律按一定比例減小。這就是所謂的帶電粒子準(zhǔn)平衡狀態(tài)。,輻射量比較,68/284,為了輻射防護(hù)目的，而且我們平時所研究的器官或組織并不是一個無限小體積的介質(zhì)，都具有一定的體積和質(zhì)量，因此，定義一個器官或組織的平均吸收劑量。 也就是說，在輻射防護(hù)中感興趣的是某一器官或組織的吸收劑量的平均值，而不是某一點上的劑量。,器官劑量DT,69/284,DT是很有用的量，定義為 DT T /mT 式中： T是授予某一器官或組織的總能量； mT是該器官或

25、組織的質(zhì)量。 例如 DT 的范圍可以不到10g（卵巢）到大于70kg（全身）。 DT的單位與D 相同。,器官劑量DT,定義：引起同等程度某種生物效應(yīng)所需的參比射線的吸收劑量于該種輻射吸收劑量的比值。 （產(chǎn)生某效應(yīng)所需的參比射線的吸收劑量） RBE= （產(chǎn)生相同效應(yīng)所需的實驗射線的吸收劑量）,標(biāo)準(zhǔn) (X)射線常以250kV X線或60Co的射線為基礎(chǔ)。比如引起相同生物損害所需 (X)射線劑量是射線的10倍,故射線的RBE為10。,相對生物效應(yīng) RBE （relative biological effectiveness),定義：帶電粒子在組織(或其他物質(zhì))中經(jīng)過一定距離時由于碰撞而損失的能量.(

26、J/m),生物損害與LET值正相關(guān)。高LET粒子在給定體積內(nèi)產(chǎn)生變化的幾率高，但并非無限增加。,線傳能密度（LET）,各種電離粒子的LET值,相對生物效應(yīng)（RBE）,74/284,當(dāng)量劑量HT,R (equivalent dose),相同的吸收劑量未必產(chǎn)生同等程度的生物效應(yīng) 生物效應(yīng) 輻射類型與能量 劑量與劑量率大小 照射條件 個體差異 等等 為了用同一尺度表示不同類型和能量的輻照對人體造成的生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度或發(fā)生幾率的大小，引入了當(dāng)量劑量,75/284,WR輻射權(quán)重因子,無量綱； DT,R輻射R在器官、組織T內(nèi)產(chǎn)生的平均吸收劑量,當(dāng)量劑量HT,R (equivalent dose),這是一

27、個與個體相關(guān)的輻射量 定義：組織或器官的當(dāng)量劑量是此組織或器官的平均吸收劑量與輻射權(quán)重因子的乘積。,當(dāng)輻射場由具有不同WR值的不同類型和(或)不同能量的輻射所構(gòu)成時,單位： J/kg 專用名稱：希沃特 Sievert, Sv,當(dāng)量劑量HT (equivalent dose),輻射權(quán)重因子(Radiation weighting factor, WR),數(shù)值上：依據(jù)輻射在低劑量率時誘發(fā)隨機(jī)效 應(yīng)的相對生物效應(yīng)值選取的。 性質(zhì)： 表征射線種類，能量與生物效應(yīng)關(guān)系。,舊名稱：輻射品質(zhì)因子（Q）,為輻射防護(hù)目的，對吸收劑量乘以的因數(shù)， 用以考慮不同類型的輻射對健康的相對危害效應(yīng)。,78/284,輻射權(quán)

28、重因子（WR）GB18871-2002、IAEA No115、ICRP60,IAEA ：International Atomic Energy Agency國際原子能機(jī)構(gòu),輻射權(quán)重因子 WR,81/284,中子輻射權(quán)重因子WR（ICRP103）,82/284,中子的輻射權(quán)重因子也可以用下列公式進(jìn)行計算：,WR,En1MeV,1MeVEn50MeV,En50MeV,83/284,WT器官或組織T的組織權(quán)重因子，無量綱； HT 器官或組織T的當(dāng)量劑量,這也是一個與個體相關(guān)的輻射量 隨機(jī)性效應(yīng)發(fā)生概率與當(dāng)量劑量之間的關(guān)系還隨受照器官或組織的不同而變化 當(dāng)所考慮的效應(yīng)是隨機(jī)效應(yīng)時，在全身受到不均勻照射

29、的情況下，人體所有組織或器官的加權(quán)后的當(dāng)量劑量之和。,有效劑量E(effective dose),84/284,有效劑量表示了在非均勻照射下隨機(jī)性效應(yīng)發(fā)生率與均勻照射下發(fā)生率相同時所對應(yīng)的全身均勻照射的當(dāng)量劑量。 有效劑量也表示了為身體各器官或組織的雙疊加權(quán)的吸收劑量之和： SI單位：希沃特，Sv 1Sv1J/kg 歷史上曾使用過的單位：雷姆，rem 1Sv 100rem 意義：評價隨機(jī)效應(yīng)的危險度，使輻射防護(hù)走向定量化。,有效劑量E(effective dose),85/284,組織權(quán)重因子WT是器官或組織受照射所產(chǎn)生的危險度與全身均勻受照射所產(chǎn)生的總危險度的比值； 它反映了在全身均勻受照下

30、各該器官或組織對總危害的相對貢獻(xiàn)。換句話說，不同器官或組織對發(fā)生輻射隨機(jī)性效應(yīng)的不同敏感性。,全身接受1Sv均勻照射時總危險度,WT,T器官或組織接受1Sv照射時危險度,組織權(quán)重因子（tissue weighting factor, WT),86/284,組織權(quán)重因子WT,例題：某人(甲)骨表面接受0.3Sv的劑量當(dāng)量，而另一個人(乙)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？,有效劑量E(effective dose),答：根據(jù)表給出的WT值按公式計算如下： E甲=0.010.3=0.003 Sv (骨表面WT=0.01) 甲相當(dāng)于全身均勻照射0.003Sv

31、 的危險性。 E乙=0.010.2+0.050.1=0.007 Sv (肝臟WT=0.05) 乙相當(dāng)于全身均勻照射0.007Sv的危險性。 顯然乙受到輻射的危害大于甲。,88/284,概念理解,當(dāng)量劑量 針對某個器官或組織，是平均值； 有效劑量 針對全身而言，取平均值。 輻射權(quán)重因子 描述了輻射類型、能量的不同對生物效應(yīng)的影響； 組織權(quán)重因子 則描述了不同器官、組織對全身總危害的貢獻(xiàn)。,89/284,1.待積當(dāng)量劑量（committed equivalent dose） 人體單次攝入放射性物質(zhì)后，某一器官或組織中接受的當(dāng)量劑量率在時間 內(nèi)的積分【總劑量】。,t0是攝入放射性物質(zhì)的起始時刻； 是

32、在t時刻器官或組織受到的當(dāng)量劑量率； 是攝入放射性物質(zhì)之后經(jīng)過的時間。當(dāng)沒有給出積分的時間期限時，成年人50年；兒童70年,待積當(dāng)量劑量與待積有效劑量,90/284,2.待積有效劑量（committed effective dose） 受到輻射危害的各器官或組織的待積當(dāng)量劑量HT（）經(jīng)WT加權(quán)處理后的總和稱為待積有效劑量E（），即,待積當(dāng)量劑量與待積有效劑量,HT（）是積分到時間時器官或組織T的待積當(dāng)量劑量； WT 是器官或組織T的組織權(quán)重因子。 以年為單位,待積有效劑量可用來預(yù)計個人因攝入放射性 核素后將發(fā)生隨機(jī)性效應(yīng)的平均幾率。,HT（）與E（）的單位、名稱與符號都 和H、E相同。,放射性

33、物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的有效半衰期：,92/284,單位：人希,一次大的放射性實踐或放射性事故，會涉及許多人。因此，采用集體劑量來定量地表征某一實踐對社會的總危害。,式中： 是所考慮的群體中，第i組的人群中每個人的T器官或組織所受到的平均當(dāng)量劑量；Ni是第i人群組的人數(shù)。,1.集體當(dāng)量劑量ST(collective equivalent dose) 表示一組人某指定的器官或組織的當(dāng)量劑量的總和。,集體當(dāng)量劑量與集體有效劑量,93/284,2.集體有效劑量 SE(collective effective dose),受照群體每個成員的有效劑量的總和。,注意：時間、人群,單位：人希,式中： 是第I組人群接受

34、的平均有效劑量。,集體當(dāng)量劑量與集體有效劑量,與人體相關(guān)的劑量學(xué)量，如當(dāng)量劑量和有效劑量，實際上是不可測量的。 ICRU(國際輻射單位與測量委員會)定義了一些量，可以用來評價當(dāng)量計量和有效劑量等防護(hù)量?！具\(yùn)行實用量】 目的：為相關(guān)受照的防護(hù)量提供一個估計值或上限 主要針對外照射,運(yùn)行實用量,劑量當(dāng)量 定義：在組織中某一點的吸收計量D、反映吸收劑量微觀分布的品質(zhì)因數(shù)Q、反映吸收計量不均勻的空間與時間分布等因素的修正系數(shù)N的乘積。 品質(zhì)因數(shù)Q，又叫線質(zhì)系數(shù)，它是所關(guān)心的那一點，水中傳能線密度L的函數(shù)； 修正系數(shù)N，ICRP指定為1。 劑量當(dāng)量與射線種類、能量及受照條件有關(guān),運(yùn)行實用量,品質(zhì)因數(shù) 定義：依據(jù)授予物質(zhì)能量的帶電粒子的相