射线辐射损伤机理及辐射防护简述

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1、射线辐射损伤机理及辐射防护简述张龙20050220一、射线辐射基本概念：1、辐射与物质的相互作用及其物理量：射线能使物质的中性原子或分子形成离子（正离子和负离子）的现象叫电离，我们把这种能够在通过物质时能间接或直接地诱生离子的粒子或电磁辐射的辐射，称作电离辐射（或致电离辐射）。直接电离辐射通常是指阴极射线、β射线、α射线和质子射线；间接电离辐射是指X射线、γ射线和中子射线。电离辐射传递给每单位质量的被照射物质的平均能量，称为吸收剂量。吸收剂量的国际单位是戈瑞,Gy,专用单位是拉德,rad；两者的换算关系是1

2、戈瑞=1焦耳/千克=100拉德,1拉德=10-2戈瑞，1拉德=100尔格/克。单位时间内的吸收剂量就称为吸收剂量率，其单位是戈瑞/小时（Gy/h）。不同种类的射线（X、γ、中子、电子、α、β等），不同类型的照射条件（内照射、外照射），即使吸收剂量相同，对生物所产生的辐射损伤程度是不同的。为了统一衡量评价不同类型的电离辐射在不同照射条件下对生物引起的辐射损伤危害，引入了剂量当量这一物理概念，表示被照射人员所受到的辐射。剂量当量H是生物组织的吸收剂量D与辐射的品质因素Q（也称做线质因数，表示吸收能量微观分布对辐

3、射生物效应的影响，对生物因数与辐射类型和能量的关系作了适当修正）及其修正因素N（吸收剂量空间、时间等分布不均匀性对辐射生物效应的影响）的乘积，即H=DQN；吸收剂量当量的国际单位是：希沃特,Sv,专用单位是：雷姆,rem,两者的换算关系是1希沃特=1焦耳/千克=100雷姆,1雷姆=10-2希沃特。对于X射线、γ射线，就防护而言，Q和N值均近似取为1，可以认为吸收剂量和剂量当量在数值上是相等的。 直接测量吸收剂量是比较困难的，但是可以通过仪器测量照射量来计算被辐照物体的吸收剂量。X射线或γ射线穿过空气时能使空

4、气的分子发生电离，形成带有正电荷的正离子和带有负电荷的负离子，描述X射线或γ射线使空气产生电离能力的物理量是照射量，其定义为X射线或γ射线（光子）在每单位质量空气内，释放出来的所有电子（正、负电子）被空气完全阻止时，在空气中产生的任一种符号的离子总电荷的绝对值，照射量的国际单位是库仑/千克(C/Kg)，专用单位是伦琴,R,两者的换算关系是1库仑/千克≈3.877x103伦琴,1伦琴=2.58x10-4库仑/千克。单位时间内的照射量就称为照射率，其国际单位是库仑/千克·秒,专用单位是伦琴/小时。空气的吸收剂量

5、D与照射量X的关系为：D空气=33.7X(Gy)，这里照射量X的单位是采用国际单位库仑/千克。如果照射量X的单位是采用伦琴，则关系式变为：D空气=8.69x10-3X(Gy)。因此，只要知道辐照场中某点的照射量，就可以按照此关系式计算该点的吸收剂量。在一定条件“电子平衡”下，不同物质的吸收剂量之间存在一定的关系，因此，可以通过空气的吸收剂量求出其他物体的吸收剂量。实际应用中常常直接应用这种物体的吸收剂量与照射量的关系式：D物体=f·X，式中D物体-物体的吸收剂量，单位Gy；X-物体所在处的照射量，单位C/K

6、g；f-换算因子（Gy·Kg/C）。换算因子的值与射线能量以及被辐照物体的性质相关。不同能量下人体主要器官或组织的换算因子值见下表：9部分能量光量子的f值光量子能量(MeV)水骨骼肌肉组织Gy·Kg/CGy/RGy·Kg/CGy/RGy·Kg/CGy/R0.01035.350.00912137.210.035435.850.009250.01534.460.00889153.860.039735.500.009160.02034.150.00881163.950.042335.500.009160.0303

7、3.680.00869170.150.043935.270.009100.04034.030.00878160.460.041435.620.009190.05034.570.00892138.760.035835.890.009260.06035.080.00905112.790.029136.010.009290.08036.120.0093274.030.019136.390.009390.1036.740.0094856.200.014536.740.009480.1537.290.0096240.

8、700.010537.050.009560.2037.710.0097337.950.0097937.330.009630.3037.440.0096636.360.0093837.090.009570.4037.440.0096635.970.0092836.980.009540.5037.440.0096635.850.0092537.090.009571.037.400.0096535.740.009223