02辐射防护辐射量和单位

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1、辐射防护主讲人：崔莹cuiying@lzu.edu.cn1第二章辐射防护中常用的辐射量和单位电离辐射通过与物质的相互作用，把能量传递给受照物，并在其内部引起各种变化。辐射量和单位是为描述辐射场、辐射作用于物质时的能量传递及受照物内部变化的程度和规律而建立起来的物理量及其量度。也就是说，辐射量是一种能表述特定辐射的特征并能够加以测定的量21第二章辐射防护中常用的辐射量和单位这里对于一些概念作简单的复习：元素：具有相同质子数(核电核数)的同一类原子的总称核素：具有相同质子数Z和相同中子数N的一类原子核

2、，称为一种核素放射核：能自发地放射各种射线的核素称为放射性核素，也叫不稳定的核素。123同位素：质子数相同，中子数不同的，例如：，，是氢的三种同位素1H1H1HdN放射性活度：A=dtA－－放射性活度，国际单位制“贝可勒尔”（Becquerel）：每秒一次衰变，符号为Bq。dN－－在时间间隔dt内，放射性核素的衰变数3第一节描述辐射场的物理量和单位电离辐射存在的空间称为辐射场，辐射场是由辐射源产生的。在辐射防护中，常用粒子注量、注量率、能注量与能注量率等物理量来描述辐射场的特性。1.粒子注量Φ在粒

3、子定向辐射场中，粒子注量可用垂直与粒子运动方向，单位面积上所通过的粒子数来表示。如果辐射场内粒子运动方向是非定向的，杂乱无章的：辐射场中某一点的注量，是进入以该点为球心，截面积为dα的小球体内的粒子数dN除以dα而得的商，即dNΦ=4dα2第一节描述辐射场的物理量和单位1.粒子注量ΦdNΦ=dαdα—小球体的截面积，单位为m2dN—进入小球体的粒子数（不包括从小球体流出的粒子数）Φ—粒子注量，单位为m-2当致电离粒子与活细胞活物质中的原子发生相互作用时，活细胞和原子可视为一个小球体，不管致电离粒子

4、从那个方向击中活细胞或原子，都可能发生某种效应。若粒子能量具有谱分布Φ(E)表示能量为0－E之间的粒子注量则通过对全粒子的能谱积分：EdΦ(E)Φ=∫dE50dE第一节描述辐射场的物理量和单位2.粒子注量率φ粒子注量率表示单位时间内，进入单位截面积的球体内的粒子数，定义为dΦ除以dt而得的商，即：2dΦdNφ==dtdαdtdΦ—在时间间隔dt内，进入单位截面积的小球体内的粒子数−2−1φ—注量率，单位为每平方米每秒，（m⋅s）63第一节描述辐射场的物理量和单位3.能注量Ψ我们把进入单位截面积的球

5、体内的所有粒子能量之和（不包括静止质量）称为能注量，即：dEflΨ=dαdEfl—进入截面积为dα的球体内所有粒子的能量之和（扣除静止能量），单位为焦耳（J）2Ψ—能注量，单位为焦耳每平方米，（J/m）∞dΦ能注量与注量的关系Ψ=ΦE→Ψ=∫EdE7dE0第一节描述辐射场的物理量和单位3.能注量率ψ单位时间内进入单位截面积的球体内的所有粒子能量之和，称为能注量率，即：dΨψ=dtdΨ—在时间间隔dt内，进入截面积为dα的球体内所有粒子的能量之和即在时间间隔dt内能注量的增量；2ψ—能注量率，单位为

6、焦耳每平方米秒J/m⋅s能注量率与注量率的关系ψ=φE【例题】3分钟内，测得E＝4MeV的中子注量为1012中子/米2。求Ψ，ψ84第二节吸收剂量及其单位所谓剂量，实际上指的是吸收剂量，现在已被广泛的应用于放射生物学、放射化学、辐射防护等学科中。1.吸收剂量D当电离辐射与物质相互作用时，用来表示单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量：致电离辐射授与某一体积元中物质的平均能量除以该体积元中物质的质量所得到的商，即：dεD=dmε—平均授予能，是随机量授予能的期望值；D—吸收剂量，单位为焦耳每千克

7、（J/kg），9单位的专门名称为戈瑞，简称戈（Gy）1Gy＝1J/kg第二节吸收剂量及其单位2.随机量授予能和平均授予能授予能就是电离辐射授予一定体积中的物质的能量，而且这些能量全部都被该体积内的物质所吸收：ε=∑εin−∑εex+∑Q∑εin－－进入这一体积的所有直接合间接致电离粒子能量（不包括静止能量）的总和∑εex－－离开这一体积的所有直接合间接致电离粒子能量（不包括静止能量）的总和∑Q－－在这一体积中发生的任何核变化和基本粒子变化所释放出来的总能量，减去引起这种变化而消耗的总能量105第二

8、节吸收剂量及其单位2.随机量授予能和平均授予能授予能是一个随机量，平均授予能是授予能的期望值：∞∫εf(ε)dε∞0ε==εf(ε)dε∞∫0∫f(ε)dε0可以用实验平均值作为平均授予能的估计值3.吸收剂量率D&单位时间内的吸收的剂量；定义为某一时间间隔dt内吸收剂量的增加量dD除以该时间间隔dt而得到的商：dDD&=dtD&－－吸收剂量率，单位为焦耳每千克秒，单位的专门名称为戈11每秒（Gy/s）；1Gy/s＝1J/kg·s第三节比释动能及其应用间接电离粒子在物质中的能量沉积过