第二章 辐射防护基础知识(四)——常用物理量.ppt

辐射防护中常用物理量 放射性活度 radioactivity 简称活度 activity 是用以表示核素特征的一个重要辐射量 即在给定时刻处于一给定能态的一定量的某种放射性核素的活度A定义为 A dN dt 1放射性活度 式中 dN 在时间间隔dt内该核素从该能态发生自发核耀迁数目的期望值 即单位时间内的核衰变数 活度的SI单位是秒的倒数 S 1 SI单位制专门规定的单位名称为 贝可勒尔 Becquerel 简称贝可 符号为Bq 每秒一次核衰变 即为1Bq 1s 1 1放射性活度 为了表示各种物质中的放射性核素含量 通常用放射性比活度及放射性浓度二参数表示 放射性比活度 specificradioactivity 放射性浓度 radioactiveconcentration 1放射性活度 放射性比活度 specificradioactivity 是指某一纯的元素或化合物中单位质量所含的放射性活度 单位是Bq g 亦可用单位摩尔物质的放射性活度来描述放射性比活度 单位是Bq mol 放射性比活度简称比活度 实质上是表示样品内放射性核素在其所属的物质全部原子中所占比例的一个参数 1放射性活度 放射性浓度 radioactiveconcentration 是单位体积溶液内所含的放射性活度 单位是Bq ml 1放射性活度 2 吸收剂量 absorbeddose D 定义 授予单位物质 dm 或被单位物质吸收 的任何致电离辐射的平均能量 dE 单位 J kg1J kg 1Gy 戈瑞 1Gy 100rad 拉德 吸收剂量1戈瑞 1焦耳 千克 时的能量效应 1 水温升高 比热4 2 103J 千克度 1kg水物质吸收剂量1Gy水温度上升1 4 2 103 2 4 10 4C 2 转化为物体的动能mD 1 2 mv2运动速度v 1 4m s 3 转化为物体的势能mD mgh上升高度h 0 1m 剂量 实际上是单位物质吸收电离辐射能大小的一种量度 吸收剂量率 absorbeddoserate 是指单位时间内的吸收剂量 以 表示 SI单位为戈瑞 秒 Gy s 吸收剂量是指每单位质量受照物质吸收的辐射能量 适用于任何类型 任何能量的电离辐射 且适用于任何受照物质 2 吸收剂量 3剂量当量及其单位 辐射防护中 测量和计算的一个主要目的 就是为了定量地说明个人或群体实际受到或可能受到的辐射照射 吸收剂量D是用来说明生物物质所受照射的重要物理量 在未加说明的情况下 吸收剂量并不能用来预示辐射照射所产生的生物效应的有害程度 3剂量当量及其单位 辐射防护中 测量和计算的一个主要目的 就是为了定量地说明个人或群体实际受到或可能受到的辐射照射 吸收剂量D是用来说明生物物质所受照射的重要物理量 在未加说明的情况下 吸收剂量并不能用来预示辐射照射所产生的生物效应的有害程度 3剂量当量及其单位 一般说来 某一吸收剂量产生的生物效应与射线的种类 能量及照射条件有关 即使受到相同数量的吸收剂量的照射 因为射线种类和辐照条件不同 其所致的生物效应无论其严重程度还是其发生几率皆不相同 为了统一表示各种射线对机体的危害程度 在辐射防护中 使用了剂量当量概念 3剂量当量及其单位 定义H为在组织内某点上的D Q和N的乘积 用公式表示如下 D 吸收计量 戈 Q 品质因数 不同辐射类型影响危害的参数 N 所有其他修正因素的乘积 它反映了吸收剂量不均匀的空间和时间分布等因素 ICRP 国际辐射防护委员会 指定 N 1 不论是内照射还是外照射 H 剂量当量 SI单位为焦耳每千克 单位的专门名称为西弗 用符号SV表示 3剂量当量及其单位 1西弗 1焦耳 千克 J Kg 1 暂时与SI单位并用的专用单位为雷姆 rem 1西弗 102雷姆 rem 由上式可以看出 剂量当量是用适当的修正系数对吸收剂量进行加权 使得修正后的吸收剂量能更好的和辐射引起的有害效应联系起来 3剂量当量及其单位 剂量当量率 单位时间内剂量当量的增量 称之为剂量当量率 如果dt时间内剂量当量的增量为dH 剂量当量率即为 3剂量当量及其单位 剂量当量概念只限于辐射防护中使用 而且专用于人体 高级动物 即必须是有生命的物质 动物 因为它是为了统一表示各种射线对机体的危害程度 而采用和定义的剂量当量概念 在计算剂量当量时 必须指明射线种类 能量和照射条件 因为剂量当量可以表达不同种类射线 在不同能量及不同照射条件下 所引起的各种电离辐射的危害程度的差异 Q值不能代表高剂量水平下的相对生物效应 使用剂量当量概念时需注意 4 集体剂量当量 在环境放射性中 人们经常须对环境辐射给予某一群体的危害作出科学的评价 当某一核设施向环境排放放射性废物时 人们就要对排放的放射性三废给公众造成的剂量当量作出估计 以评价该群体受影响的程度 须采用 集体剂量当量 的概念来评估 其定义是 4 集体剂量当量 式中 S为集体剂量当量 Hi为受照群体第i组成员每人全身或者任一特定组织受到的平均剂量当量 Pi为群体中第i组中的人数 由上式可见 辐射给予某一群体产生的效应是各个单一组分所受的剂量当量之总和 剂量当量与集体剂量当量的区别在于 前者用于单个生物体 后者则用于群体 集体剂量当量的国际单位为人 希沃特 符号为man Sv 5 有效剂量当量 有效剂量当量是考虑人体组织或器官发生的辐射效应为随机效应时 全身受到非均匀照射的情况下 人体各器官或组织所接受的平均剂量当量与相应的权重因子的乘积之总和 即式中 H有效为有效剂量当量 HT为人体内器官或组织T所接受的平均剂量当量 5 有效剂量当量 WT为相应器官或组织的权重因子 它表示器官或组织T受电离辐射照射时产生随机效应的几率与全身受到均匀照射时产生的随机效应的几率之比值 因此 是一个无量纲因子 有效剂量当量的SI单位与剂量当量相同 即希沃特 Sv 暂时并用的专用单位为雷姆 rem 5 有效剂量当量 有效剂量当量是一个很重要的概念 它是一个度量体内或体外照射源 无论是均匀照射还是非均匀照射 造成的健康效应发生率的指标 用来评价电离辐射对人体的总的损伤程度 6组织权重因子 tissueweightingfactor WT 6组织权重因子 例 某人骨表面接受0 3Sv的剂量当量 而另一个人骨表面受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 7待积 约定 剂量当量 在内照射情况下为了评价单次摄入放射性物质对人体的危害 引入待积剂量当量 放射性物质进入人体后 一方面由于衰变和排泄而减少 同时会浓集于某些器官组织中形成内照射 7Committeddoseequivalent 单次摄入放射性物质后 某一器官或组织在此后50年受到的累积剂量当量称为待积剂量当量 即其中t0是摄入放射性的时刻 为t时刻的剂量当量率 8照射量X 1 照射量X 指x或 射线的光子在单位质量空气中释放出的所有次级电子 当它们完全被阻止在空气中时 在空气中产生一种符号的离子的总电荷量 定义为dQ除以dm而的得商 即dQ为在质量为dm的体积元中的空气中 当光子产生的全部电子 正 负电子 均被阻留于空气中时 在空气中所形成一种符号的离子总电荷的绝对值 8照射量X 照射量X的SI单位为库仑每千克 用符号库仑 千克 C Kg 表示 与它暂时并用的专用单位是伦琴 简称伦 用符号R表示 1伦琴 2 58 10 4库仑 千克 2 照射量的单位 8照射量X 照射量率是单位时间内的照射量照射量率的SI单位为库仑每千克秒 用符号库仑 千克 秒 C Kg s 表示 3 照射量率 8照射量X 实际工作中 常常是通过空气的吸收剂量来确定其它介质的吸收剂量 而空气的吸收剂量是通过测得的x或 辐射的照射量来确定的 并且