辐射防护物理基础与单位ppt课件.ppt

辐射防护剂量测量 物理基础与单位 1 放射危险标志物 2 辐射防护常用量及其单位 3 辐射防护常用量及其单位一 放射性活度 A A dN dt国际单位 SI 为贝可 勒尔 简称贝可 Bq 旧单位是居里 Ci 1Ci 3 7 1010Bq 3 7 1010核衰变 秒 4 二 照射量 X 定义 X射线或 射线在单位质量 dm 的空气中 与原子相互作用释放出来的次级电子完全被阻止时 所产生的同一符号离子的总电荷 dQ 即 X dQ dm国际单位 SI 库 仑 每千克 C kg 1 旧单位为伦琴 R 1R 2 58 10 4C kg 1 5 伦琴的定义是 在X射线或 射线照射下 0 OO1293g空气 相当于0 和101kPa大气压力下1cm3干燥空气的质量 所产生的次级电子形成总电荷量为1静电单位的正离子或负离子 即 6 1静电单位电荷量的离子对为 个离子对 7 1RX射线或 射线照射量有以下等值定义 1 在0 001293g空气中形成1静电单位电荷量的正离子或负离子 2 在0 001293g空气中形成2 083 109对离子 3 在0 001293g空气中交给次级电子7 05 1010eV或11 3 10 9J的辐射能量 4 在1g空气中交给次级电子87 3 10 7J的辐射能量 注意事项 dX dt 照射量率 8 注意 照射量和照射量率只对空气而言 只是从电离本领的角度说明X射线或 射线在空气中的辐射场性质 仅适用于X射线或 射线 9 dm为被照射物质的质量 dE为其吸收的辐射能 吸收剂量的国际单位 SI 为 J kg 1 国际单位专用名称是戈 瑞 Gy 旧有专用单位为拉德 rad 1Gy 100rad 三 吸收剂量 D 10 吸收剂量与照射量的区别 吸收剂量 适用于任何射线和任何靶物质 衡量的指标是被照射物质所吸收的辐射能量 照射量 只适用于X射线及 射线 靶物质是空气 衡量的指标是在空气体积内形成的次级电子所产生离子总电荷量 即X射线或 射线通过该体积的空气时所放出的能量 是辐射场的量度 空气辐射场的X或 射线 可通过下式将照射量换算为吸收剂量D D 33 84X式中 X为照射量 单位为C kg 1 33 84为换算系数 D的单位为Gy 11 五 当量剂量 HT R 吸收剂量与辐射权重因子的乘积 即 HT R DT R WRWR为 类辐射的辐射权重因子 表1 1 当量剂量特别给它起了一个专用名称叫希 沃特 Sv 四 比释动能 K 定义 不带电致电离粒子与物质相互作用时 在单位质量的物质中产生的带电粒子的初始动能的总和 即 K dEtr dm比释动能的单位与吸收剂量相同 12 六 有效剂量 E 有效剂量 E 是指全身受到均匀照射或不均匀照射当量剂量 HT R 的加权值 由于WT没有量纲 所以有效剂量 E 和当量剂量一样 也以希 沃特 Sv 为单位 13 组织权重因数WT 为辐射防护目的 器官或组织的当量剂量所乘以的因数称组织权重因数 乘以该因数是为了考虑不同器官或组织对发生辐射随机性效应的不同敏感性 14 举例 例如有甲 乙2人 甲的骨表面接受0 3Sv的当量剂量 而乙的骨表面0 2Sv的照射 同时肝脏又受到0 1Sv的照射 哪个人危险更大些 答 根据表1 3给出的WT值按公式1 20计算如下 E甲 0 01 0 3 0 003Sv 骨表面WT 0 01 甲相当于全身均匀照射0 003Sv的危险性 E乙 0 01 0 2 0 05 0 1 0 007Sv 肝脏WT 0 05 乙相当于全身均匀照射0 007Sv的危险性 显然乙受到辐射的危害大于甲 15 七 待积当量剂量 HT t 与待积有效剂量 E t 待积当量剂量 HT 50 的定义是 单次摄入的放射性物质在其后的50年内对所关心的器官或组织所造成的总剂量 即 积分时间定为50年是与放射性职业人员终身工作时间相对应的 16 如果单次摄入R类放射性核素对人体器官或组织 T 造成的待积当量剂量HT 50乘以相应的权重因子WT 随后对所涉及的器官或组织 T 求积 即可得待积有效剂量E50 即 待积有效剂量E50可以作为由于单次摄入放射性核素 预计平均对一个个体将要造成的随机性健康效应诱发率的衡量指标 17 如果照射时间为t min 则t时间内造成的照射量为X I t r2C kg 1 9 3 注 I 管电流 mA 或平均电子束流 A 在给定的管电压和射线过滤情况下 X射线的发射率常数 数值上等于距离靶1m处 由单位管电流 1mA 或单位平均电子束流 1 A 造成的照射量率 单位用2 58 10 4C kg 1 m mA 1 min 1表示 二 X射线发生器的照射量率计算X射线发生器在离靶rm处 产生的照射量率 粗略地可按下式计算 I r2C kg 1 s 1 9 2 18 例 在X射线透视检查中 X射线管的电压在50 810kV之间 管电流为2 5mA 若取管电压为70kV 管电流为3mA 射线出口处用2mm铝作过滤板 计算此种情况下距靶 cm处的照射量率 按题意 I 3mA r 50cm 0 5m 对于管电压70kV mm铝作过滤板 由图 查得 0 58 2 58 10 4C kg 1 m mA 1 min 1 因此 按 式在r 0 5m处的照射量率计算为 X I r2 3 0 58 2 58 10 4 1 0 5 1 79 10 3C kg 1 min 1 19 辐射防护的方法与屏蔽 辐射对人体的照射方式有外照射和内照射两种 外照射是体外辐射源对人体造成的照射 而内照射是指进入体内的放射性核素对人体造成的照射 前者主要由X 射线 中子束 高能带电粒子束和 射线引起的 后者则主要因人们通过吸入 食入 完好皮肤或皮肤伤口吸收了放射性核素造成的 针对这两种照射方式 有两种完全不同的防护方法 20 外照射防护一般采用下述三种方法中的一种 或几种方法联合应用 缩短受照时间 增大与辐射源的距离 在人与辐射源之间增加防护屏蔽 21 X射线和 射线的屏蔽 高密度和高原子序数的材料 作为防止X射线和 射线的屏蔽较为有效 例如铅 原子序数82 水泥和钢铁 因为这些物质有很多的原子和电子 可以和光子发生康普顿效应和光电效应 使入射光子的能量减少 达到屏蔽的目的 射线的衰减系数与能量有关