la物理师备考培训讲义2-剂量学原则，量和单位

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1、第二章剂量学原则，量和单位粒子注量:粒子注量^(particlefluence)是以入射粒子数目描述辐射场性质的一个量，它等于6N除以da所得的商。即辐射场中以某一点为球心的一个小球，进入该小球的粒子数dN•与其截面积da的比值:(3-1)能量注量：能量注量^(energyfluence)是以进入辐射场内某点处单位截面积球体的粒子总动能描述辐射场性质的一个量•它等于dR除以da所得的商，即：(3-2)屮的单位为J-m是进入载面积为"的球体内的欣有粒子的能量(不包枯静止能量)之和。比释动能:比释动能K(kineticenergyrelea

2、sedinmaterial,kerma)等于dE”除以dm所得的商。即不带电电离粒子在质晟为d加的介质中释放的全部带电粒子的初始动能之和：(3-8)K律amK的单位为J•kgJ专用名：戈瑞(Gy)。按照比释动能的定义,dE“应包括带电电离粒子在轲致辐射中辐射的能量和发生在d加介质中二次效应产生的所有带电粒子如俄歇电子的能最。比释动能用以衡量不带电电离粒子与物质相互作用时，在单位质量物质中转移给次级带电粒子初始动能总和的多少的一个量，因此，与吸收剂屋不同，比释动能只适用于间接致电离辐射•但适用于任何介质。在带电粒子平衡(下叙)条件下，数值

3、上比释动能可表示为：(3-9)(1一g)K"图/吸收剂量:吸M

4、下，不同物质，如骨和软组织等，吸收辐射能量的本领不一样，所以在论及吸收剂量吋,应该明确辐射类型、介质种类和特定位置。数值上吸收剂量可表示为：(3-7)单付时问內吸收剂昂的增駄，称吸收剂屋率，单位为Gy•阻止本领:线性阻止本领定义为带电粒子在单位路径长度损失的能量比的期望值（dE/dx）。质量阻止本领：质量阻止本领定义为线性阻止本领除以吸收介质的密度，因为除以吸收介质的密度几乎就排除了阻止本领对质量密度的依赖性能量注量和比释动能的关系：于是总比释动能K为:在介质中某点单能光子的总比释动能K与能量通量屮关系为：/、K=f血IP丿（2.19）

5、对给定单能光子束，P）为介质的质一能转移系数。对多能量光子束，类似前面，质一能转移系数的平均能谱结合总能量通量，可用于获得总比释动能。单能光子在介质中某点的碰撞比释动能2d与该点能量通量屮关系为：/、心小—'P丿（2.17）此处（%小是介质中单能光子质一能吸收系数。总比释动能和吸收剂量的关系：光子能量在图3-2中（a）点释放出次级电子的损失，即光子的能昴转移•以比释动能来度量;沿径迹（b）的损失，即光子的能量被介质所吸收，以吸收剂量来度：杲；图中/"为在（a）点的散射光子也/为次级电子产生的轲致辐射。从上述论述中可以看出，比释动能和吸收

6、剂量显然在概念上是两个完全不同的物理量，前图32XCO光子在介质中发生能量转移过程示意图者是入射光子在作用点（小处释放给次级电子的总动能，后者为次级电子沿其径迹（b）释放给介质的能量。因此只有当次级电子的射程很短，能量很低时，次级电子一产生就将其获得的光子转移能蜀全部释放给作用点（日）附近介质，此时介质作用点心）处体积元内所吸收的次级电子能量，即吸收剂量，恰好在数值上等于入射光子释放给介质作用点（a）处的比释动能。如第二章所述，当入射的X&）射线的能量很低时，X（7）光子产生的次级电子的射程短、能量低，在低原子序数介质中，主要以使介质中

7、原子电离或激发的形式损失能量，韌致辐射损失的能量极微。由于次级电子能量的局部沉积，使得介质中某一点的吸收剂量与该点的比释动能在数值上相等。但当XQ）射线的能量较高时，因次级电子的射程变长、能龟较高9次级电子要沿径迹（b）损失能量•加以轲致辐射损失份额的相对增多，只有在某些特定的条件下•介质内一点的吸收剂量才能在数值上与该点的比释动能近似相等。Bragg-Gray空腔理论喇格-格雷（Bragg-Gray）牢腔理论认为，电离辐射在介质中的沉积能量即介质吸收剂量•可通过测量人代放在介质中的小气腔内的电离电荷董转换。设在•-均匀介质中，有一充有

8、空气的气腔，如图3-15所示,电离辐射如XU）射线，其在介质中产生的次级电子穿过代腔时会在其中产生电离“这种电离可以是x（y）射线在气腔空气中产生的次级电子所致，也可以是在电离室空气等效壁材料中产生的次级电