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1、辐射剂量单位与剂量计算第1页，此课件共23页哦辐射剂量学中的量：辐射剂量学中的量：吸收剂量吸收剂量 比释动能比释动能 照射量照射量 剂量当量剂量当量 第2页，此课件共23页哦辐射剂量学中使用的量辐射剂量学中使用的量剂量学中的量是为了对辐射与物质相互作用产生的真剂量学中的量是为了对辐射与物质相互作用产生的真实效应和潜在影响提供一种物理学上的量度。这些量实效应和潜在影响提供一种物理学上的量度。这些量实效应和潜在影响提供一种物理学上的量度。这些量实效应和潜在影响提供一种物理学上的量度。这些量的数值，既依赖与辐射场的性质又依赖与辐射与物质的数值，既依赖与辐射场的性质又依赖与辐射与物质的数值，既依赖与辐
2、射场的性质又依赖与辐射与物质的数值，既依赖与辐射场的性质又依赖与辐射与物质的相互作用的程度。的相互作用的程度。第3页，此课件共23页哦一一 吸收剂量吸收剂量授与能授与能授与能授与能授与能授与能 是是是是电电离离离离辐辐射以射以射以射以电电离、激离、激离、激离、激发发的方式授与某一体的方式授与某一体的方式授与某一体的方式授与某一体积积中物中物中物中物质质的的的的能量。能量。能量。能量。=R=RININ-R-ROUTOUT+Q+QR RININ是是是是进进入入入入该该体体体体积积的的的的辐辐射能；射能；射能；射能；R ROUTOUT是从是从是从是从该该体体体体积积逸出的逸出的逸出的逸出的辐辐射能射
3、能射能射能,Q,Q是是是是在在在在该该体体体体积积中中中中发发生的任何核生的任何核生的任何核生的任何核变变化化化化时时，所有原子核和基本粒子静止，所有原子核和基本粒子静止，所有原子核和基本粒子静止，所有原子核和基本粒子静止质质量能量能量能量能变变化的化的化的化的总总和。和。和。和。授与能的授与能的授与能的授与能的单单位是位是位是位是J J。它是个随机。它是个随机。它是个随机。它是个随机变变量，但是它的数学期望量，但是它的数学期望量，但是它的数学期望量，但是它的数学期望值值，即平，即平，即平，即平均授与能均授与能均授与能均授与能 是非随机是非随机是非随机是非随机变变量。量。量。量。第4页，此课件
4、共23页哦吸收剂量吸收剂量吸收剂量吸收剂量吸收剂量吸收剂量D D是单位质量受照物质中所吸收的平均辐射能量。即是单位质量受照物质中所吸收的平均辐射能量。即是单位质量受照物质中所吸收的平均辐射能量。即是单位质量受照物质中所吸收的平均辐射能量。即 D=d D=d /dm/dm式中式中式中式中d d 是是是是电电离离离离辐辐射授与射授与射授与射授与质质量量量量为为dmdm的物的物的物的物质质的平均能量。的平均能量。的平均能量。的平均能量。吸收吸收吸收吸收剂剂量量量量D D的的的的单单位是位是位是位是J Jkgkg-1-1，专门名称是戈瑞专门名称是戈瑞专门名称是戈瑞专门名称是戈瑞(Gray)(Gray)
5、。1Gy=1 1Gy=1 J Jkgkg-1-1。过去吸收剂量的专用单位是拉德（过去吸收剂量的专用单位是拉德（过去吸收剂量的专用单位是拉德（过去吸收剂量的专用单位是拉德（radrad），），），），1rad=101rad=10-2-2GyGy。吸收剂量适用与任何类型的辐射和受照物质，并且是个与一无限小吸收剂量适用与任何类型的辐射和受照物质，并且是个与一无限小吸收剂量适用与任何类型的辐射和受照物质，并且是个与一无限小吸收剂量适用与任何类型的辐射和受照物质，并且是个与一无限小体积相联系的辐射量，即受照物质中每一点都有特定的吸收剂量数体积相联系的辐射量，即受照物质中每一点都有特定的吸收剂量数体积相联
6、系的辐射量，即受照物质中每一点都有特定的吸收剂量数体积相联系的辐射量，即受照物质中每一点都有特定的吸收剂量数值。因此在给出吸收剂量数值时，必须指明辐射类型、介质种类和值。因此在给出吸收剂量数值时，必须指明辐射类型、介质种类和值。因此在给出吸收剂量数值时，必须指明辐射类型、介质种类和值。因此在给出吸收剂量数值时，必须指明辐射类型、介质种类和所在位置。所在位置。所在位置。所在位置。第5页，此课件共23页哦吸收剂量率吸收剂量率吸收剂量率吸收剂量率吸收剂量率吸收剂量率 是单位时间内的吸收剂量，定义为是单位时间内的吸收剂量，定义为是单位时间内的吸收剂量，定义为是单位时间内的吸收剂量，定义为dDdD除以除
7、以除以除以DtDt所得的所得的所得的所得的商，即商，即商，即商，即 =dD/dt=dD/dt式中，式中，式中，式中，dDdD是时间间隔是时间间隔是时间间隔是时间间隔dtdt内吸收剂量的增量。内吸收剂量的增量。内吸收剂量的增量。内吸收剂量的增量。吸收剂量率吸收剂量率吸收剂量率吸收剂量率 的单位是的单位是的单位是的单位是JkgJkg-1-1s s-1-1，亦即，亦即，亦即，亦即GysGys-1-1。第6页，此课件共23页哦带电粒子平衡带电粒子平衡设不带电粒子通过体积为设不带电粒子通过体积为设不带电粒子通过体积为设不带电粒子通过体积为V V的物质，如图所示。假设在体积的物质，如图所示。假设在体积的物
8、质，如图所示。假设在体积的物质，如图所示。假设在体积V V中任取中任取中任取中任取一点一点一点一点OO，并以，并以，并以，并以OO点为中心取一小体积元点为中心取一小体积元点为中心取一小体积元点为中心取一小体积元 V V。不。不。不。不带电带电粒子粒子粒子粒子传给传给小体小体小体小体积积元元元元 V V的能量，等于它在的能量，等于它在的能量，等于它在的能量，等于它在 V V内所内所内所内所产产生的次生的次生的次生的次级带电级带电粒子粒子粒子粒子动动能的能的能的能的总总和，和，和，和，这这些次些次些次些次级带电级带电粒子有的粒子有的粒子有的粒子有的产产生在生在生在生在 V V内，也有的内，也有的内
9、，也有的内，也有的产产生在生在生在生在 V V外的。若每外的。若每外的。若每外的。若每一个一个一个一个带电带电粒子离开以粒子离开以粒子离开以粒子离开以OO点点点点为为中心的小体中心的小体中心的小体中心的小体积积元元元元 V V时时，就有另一个同种，就有另一个同种，就有另一个同种，就有另一个同种类类、同能量的、同能量的、同能量的、同能量的带电带电粒子粒子粒子粒子进进入入入入该该体体体体积积元来元来元来元来补偿补偿，则则称点称点称点称点O O 存在存在存在存在带电带电粒粒粒粒子平衡。如果涉及的子平衡。如果涉及的子平衡。如果涉及的子平衡。如果涉及的带电带电粒子特指粒子特指粒子特指粒子特指电电子。子。
10、子。子。则则称称称称为电为电子平衡。子平衡。子平衡。子平衡。带电带电粒粒粒粒子平衡子平衡子平衡子平衡总总是同是同是同是同辐辐射射射射场场内特定位置相内特定位置相内特定位置相内特定位置相联联系的。系的。系的。系的。第7页，此课件共23页哦在在在在 V V内存在内存在内存在内存在带电带电粒子的平衡条件是：粒子的平衡条件是：粒子的平衡条件是：粒子的平衡条件是：1.1.在以小体在以小体在以小体在以小体积积元元元元 V V的的的的边边界向各个方向伸展距离界向各个方向伸展距离界向各个方向伸展距离界向各个方向伸展距离d d至少大于初至少大于初至少大于初至少大于初级级入射入射入射入射粒子在粒子在粒子在粒子在该
11、该物物物物质质中所中所中所中所产产生的次生的次生的次生的次级带电级带电粒子的最大射程粒子的最大射程粒子的最大射程粒子的最大射程R Rmaxmax，并在，并在，并在，并在d Rd Rmaxmax的区域内的区域内的区域内的区域内辐辐射射射射场场是恒定的，即入射的粒子注量和是恒定的，即入射的粒子注量和是恒定的，即入射的粒子注量和是恒定的，即入射的粒子注量和谱谱分布分布分布分布为为恒定不恒定不恒定不恒定不变变。2.2.在上述的在上述的在上述的在上述的d Rd Rmaxmax的区域内，物的区域内，物的区域内，物的区域内，物质对质对次次次次级带电级带电粒子的阻止本粒子的阻止本粒子的阻止本粒子的阻止本领领以
12、以以以及及及及对对初初初初级级入射粒子的入射粒子的入射粒子的入射粒子的质质量吸收系数也量吸收系数也量吸收系数也量吸收系数也应该应该是恒定不是恒定不是恒定不是恒定不变变的。的。的。的。显然，上述条件是难以实现的，在某些情况下，能够达到相当好的显然，上述条件是难以实现的，在某些情况下，能够达到相当好的显然，上述条件是难以实现的，在某些情况下，能够达到相当好的显然，上述条件是难以实现的，在某些情况下，能够达到相当好的近似。例如对于近似。例如对于近似。例如对于近似。例如对于137137CsCs、6060CoCo的的的的 射线，如果认为入射的辐射射线，如果认为入射的辐射射线，如果认为入射的辐射射线，如果
13、认为入射的辐射1%1%左左左左右的衰减可以忽略，那么在受照物质（如水）中可能存在着很好的右的衰减可以忽略，那么在受照物质（如水）中可能存在着很好的右的衰减可以忽略，那么在受照物质（如水）中可能存在着很好的右的衰减可以忽略，那么在受照物质（如水）中可能存在着很好的近似电子平衡。对于中子，由于建立带电粒子平衡比较容易，因近似电子平衡。对于中子，由于建立带电粒子平衡比较容易，因近似电子平衡。对于中子，由于建立带电粒子平衡比较容易，因近似电子平衡。对于中子，由于建立带电粒子平衡比较容易，因此，即使中子能量高达此，即使中子能量高达此，即使中子能量高达此，即使中子能量高达30MeV30MeV，在某些物质（
14、如水）中仍存在较好，在某些物质（如水）中仍存在较好，在某些物质（如水）中仍存在较好，在某些物质（如水）中仍存在较好的近似带电粒子平衡。的近似带电粒子平衡。的近似带电粒子平衡。的近似带电粒子平衡。第8页，此课件共23页哦二二 比释动能比释动能转移能转移能转移能转移能转移能转移能 trtr是不是不是不是不带电带电粒子在某一体粒子在某一体粒子在某一体粒子在某一体积积元内元内元内元内转转移移移移给给次次次次级带电级带电粒子的初粒子的初粒子的初粒子的初始始始始动动能的能的能的能的总总和，其中包括在和，其中包括在和，其中包括在和，其中包括在该该体体体体积积内内内内发发生的次生的次生的次生的次级过级过程所程
15、所程所程所产产生的任何生的任何生的任何生的任何带电带电粒子能量。粒子能量。粒子能量。粒子能量。转转移能移能移能移能 trtr单单位是位是位是位是J J，它同授与能，它同授与能，它同授与能，它同授与能 一一一一样样也是随机量，其数学期望也是随机量，其数学期望也是随机量，其数学期望也是随机量，其数学期望值值，即平均，即平均，即平均，即平均转转移能移能移能移能 是非随机量。是非随机量。是非随机量。是非随机量。第9页，此课件共23页哦比释动能比释动能不带电粒子授与物质的能量过程可以分为两个阶段。第一，不带电不带电粒子授与物质的能量过程可以分为两个阶段。第一，不带电不带电粒子授与物质的能量过程可以分为两
16、个阶段。第一，不带电不带电粒子授与物质的能量过程可以分为两个阶段。第一，不带电粒子与物质相互作用释放出次级带电粒子，不带电粒子的能量转移粒子与物质相互作用释放出次级带电粒子，不带电粒子的能量转移粒子与物质相互作用释放出次级带电粒子，不带电粒子的能量转移粒子与物质相互作用释放出次级带电粒子，不带电粒子的能量转移给次级带电粒子；第二，带电粒子将通过电离、激发，把从不带电给次级带电粒子；第二，带电粒子将通过电离、激发，把从不带电给次级带电粒子；第二，带电粒子将通过电离、激发，把从不带电给次级带电粒子；第二，带电粒子将通过电离、激发，把从不带电粒子那里得来的能量授与物质。吸收剂量是表示第二过程的结果。
17、粒子那里得来的能量授与物质。吸收剂量是表示第二过程的结果。粒子那里得来的能量授与物质。吸收剂量是表示第二过程的结果。粒子那里得来的能量授与物质。吸收剂量是表示第二过程的结果。为了表示第一过程的结果，我们引进另一个新辐射量，即比释动能为了表示第一过程的结果，我们引进另一个新辐射量，即比释动能为了表示第一过程的结果，我们引进另一个新辐射量，即比释动能为了表示第一过程的结果，我们引进另一个新辐射量，即比释动能比释动能比释动能比释动能比释动能KK定义为定义为定义为定义为d d 除以除以除以除以dmdm所得的商，即所得的商，即所得的商，即所得的商，即 K=K=d d /dm/dm式中式中式中式中d d
18、是不是不是不是不带电带电粒子在粒子在粒子在粒子在质质量量量量dmdm的物的物的物的物质质中中中中释释放的全部放的全部放的全部放的全部带电带电粒子的初粒子的初粒子的初粒子的初始始始始动动能能能能总总和的平均和的平均和的平均和的平均值值，它既包括，它既包括，它既包括，它既包括这这些些些些带电带电粒子在粒子在粒子在粒子在韧韧致致致致辐辐射射射射过过程中程中程中程中辐辐射出来的能量，也包括在射出来的能量，也包括在射出来的能量，也包括在射出来的能量，也包括在该该体体体体积积元内元内元内元内发发生次生次生次生次级过级过程所程所程所程所产产生任何生任何生任何生任何带电带电粒子的能量。粒子的能量。粒子的能量。
19、粒子的能量。比释动能的单位与吸收剂量的单位相同，即比释动能的单位与吸收剂量的单位相同，即比释动能的单位与吸收剂量的单位相同，即比释动能的单位与吸收剂量的单位相同，即J Jkgkg-1-1或或或或GyGy。比释动能只适用于不带电粒子，但适用于任何物质。比释动能只适用于不带电粒子，但适用于任何物质。比释动能只适用于不带电粒子，但适用于任何物质。比释动能只适用于不带电粒子，但适用于任何物质。第10页，此课件共23页哦比释动能率比释动能率比释动能率比释动能率比释动能率比释动能率是是是是dKdK除以除以除以除以dtdt所得的商，即所得的商，即所得的商，即所得的商，即 =dK/dt=dK/dt式中式中式中
20、式中dKdK是在是在是在是在时间间时间间隔隔隔隔dtdt内比内比内比内比释动释动能的增量。能的增量。能的增量。能的增量。比释动能率比释动能率比释动能率比释动能率的的的的单单位与吸收位与吸收位与吸收位与吸收剂剂量率量率量率量率单单位相同，即位相同，即位相同，即位相同，即JkgJkg-1-1s s-1-1或或或或GysGys-1-1。第11页，此课件共23页哦比释动能与吸收剂量的关系比释动能与吸收剂量的关系在带电粒子平衡条件下，不带电粒子在某一体积元的物质中，转移在带电粒子平衡条件下，不带电粒子在某一体积元的物质中，转移在带电粒子平衡条件下，不带电粒子在某一体积元的物质中，转移在带电粒子平衡条件下
21、，不带电粒子在某一体积元的物质中，转移给带电粒子的平均能量给带电粒子的平均能量给带电粒子的平均能量给带电粒子的平均能量d d 就等于就等于就等于就等于该该体体体体积积元所吸收的平均能量元所吸收的平均能量元所吸收的平均能量元所吸收的平均能量d d若若若若该该体体体体积积元物元物元物元物质质的的的的质质量量量量为为dmdm，则则 K=K=（d d /dm/dm）=（d d /dm/dm）=D=D除了满足带电粒子平衡条件外，要使上式成立的另一条件是带电粒除了满足带电粒子平衡条件外，要使上式成立的另一条件是带电粒除了满足带电粒子平衡条件外，要使上式成立的另一条件是带电粒除了满足带电粒子平衡条件外，要使
22、上式成立的另一条件是带电粒子产生的子产生的子产生的子产生的韧韧致致致致辐辐射可以忽略。射可以忽略。射可以忽略。射可以忽略。对对于低能的于低能的于低能的于低能的 X X或或或或 射射射射线线来来来来说说是成立的是成立的是成立的是成立的但但但但对对于高能的于高能的于高能的于高能的X X或或或或 射射射射线线，由于次，由于次，由于次，由于次级带电级带电粒子是粒子是粒子是粒子是电电子，有一部分能子，有一部分能子，有一部分能子，有一部分能量在物量在物量在物量在物质质中中中中转变为韧转变为韧致致致致辐辐射而离开所关系的体射而离开所关系的体射而离开所关系的体射而离开所关系的体积积元，使得元，使得元，使得元，
23、使得KDKD。D=(D=(d d /dm)=(/dm)=(d d /dm)(1-g)=K(1-g)/dm)(1-g)=K(1-g)g g是次是次是次是次级电级电子在慢化子在慢化子在慢化子在慢化过过程中，能量程中，能量程中，能量程中，能量损损失于失于失于失于韧韧致致致致辐辐射的能量分射的能量分射的能量分射的能量分额额。高能高能高能高能电电子在高原子序数物子在高原子序数物子在高原子序数物子在高原子序数物质质中，中，中，中，g g值值比比比比较较大，在低原子序数物大，在低原子序数物大，在低原子序数物大，在低原子序数物质质中中中中g g值值一般比一般比一般比一般比较较小，可以忽略。小，可以忽略。小，可
24、以忽略。小，可以忽略。对对于中子，当能量底于于中子，当能量底于于中子，当能量底于于中子，当能量底于30MeV30MeV时时，D D和和和和KK的数的数的数的数值值差差差差别别完全可以忽略。完全可以忽略。完全可以忽略。完全可以忽略。第12页，此课件共23页哦比释动能与吸收剂量在物质中的变化比释动能与吸收剂量在物质中的变化如果只有不带电粒子入射，则在物质浅层处不存在带电粒子平衡，如果只有不带电粒子入射，则在物质浅层处不存在带电粒子平衡，如果只有不带电粒子入射，则在物质浅层处不存在带电粒子平衡，如果只有不带电粒子入射，则在物质浅层处不存在带电粒子平衡，因为不带电粒子在该处某一体积元内释放出的能量，并
25、没有全部因为不带电粒子在该处某一体积元内释放出的能量，并没有全部因为不带电粒子在该处某一体积元内释放出的能量，并没有全部因为不带电粒子在该处某一体积元内释放出的能量，并没有全部沉积在该体积元内。因此比释动能大于吸收剂量。随着所考察的沉积在该体积元内。因此比释动能大于吸收剂量。随着所考察的沉积在该体积元内。因此比释动能大于吸收剂量。随着所考察的沉积在该体积元内。因此比释动能大于吸收剂量。随着所考察的体积元不断向深层移动，起源于浅层的次级带电粒子越来越多的体积元不断向深层移动，起源于浅层的次级带电粒子越来越多的体积元不断向深层移动，起源于浅层的次级带电粒子越来越多的体积元不断向深层移动，起源于浅层
26、的次级带电粒子越来越多的进入所考察的体积元，使得在该体积元中沉积的能量越来越接近进入所考察的体积元，使得在该体积元中沉积的能量越来越接近进入所考察的体积元，使得在该体积元中沉积的能量越来越接近进入所考察的体积元，使得在该体积元中沉积的能量越来越接近于不带电粒子在该体积元中释放的能量，直到体积元深度等于等于不带电粒子在该体积元中释放的能量，直到体积元深度等于等于不带电粒子在该体积元中释放的能量，直到体积元深度等于等于不带电粒子在该体积元中释放的能量，直到体积元深度等于等于次级带电粒子的最大射程时，带电粒子平衡条件得到满足，这于次级带电粒子的最大射程时，带电粒子平衡条件得到满足，这于次级带电粒子的
27、最大射程时，带电粒子平衡条件得到满足，这于次级带电粒子的最大射程时，带电粒子平衡条件得到满足，这时时时时K=DK=D。如果忽略入射粒子在物质中的衰减，那么在以后的深度。如果忽略入射粒子在物质中的衰减，那么在以后的深度。如果忽略入射粒子在物质中的衰减，那么在以后的深度。如果忽略入射粒子在物质中的衰减，那么在以后的深度中中中中KK、D D都保持不变，并且在数值上都保持不变，并且在数值上都保持不变，并且在数值上都保持不变，并且在数值上KK、D D继续相等。继续相等。继续相等。继续相等。在辐射防护领域所关心的能量范围内，对于在辐射防护领域所关心的能量范围内，对于在辐射防护领域所关心的能量范围内，对于在
28、辐射防护领域所关心的能量范围内，对于X X、光子或中子都光子或中子都光子或中子都光子或中子都可以近似地可以近似地可以近似地可以近似地认为认为吸收吸收吸收吸收剂剂量同量同量同量同比释动能在数值上是相等的，比释动能在数值上是相等的，比释动能在数值上是相等的，比释动能在数值上是相等的，D DKK。在天然射在天然射在天然射在天然射线线中可中可中可中可认为认为D KD KD KD K。第13页，此课件共23页哦三 照射量照射量照射量照射量是一个用来表示照射量是一个用来表示照射量是一个用来表示照射量是一个用来表示X X或或或或 射线在空气中产生电离能力大小的辐射线在空气中产生电离能力大小的辐射线在空气中产
29、生电离能力大小的辐射线在空气中产生电离能力大小的辐射量。照射量射量。照射量射量。照射量射量。照射量X X定义为定义为定义为定义为dQdQ除以除以除以除以 dmdm所得商，即所得商，即所得商，即所得商，即 X=dQ/dmX=dQ/dm式中，式中，式中，式中，dQdQ的值是的值是的值是的值是X X或或或或 射线在质量为射线在质量为射线在质量为射线在质量为dmdm的空气中，释放出来的全部的空气中，释放出来的全部的空气中，释放出来的全部的空气中，释放出来的全部电子（正、负电子）完全被空气阻止时，在空气中产生一种符号的电子（正、负电子）完全被空气阻止时，在空气中产生一种符号的电子（正、负电子）完全被空气
30、阻止时，在空气中产生一种符号的电子（正、负电子）完全被空气阻止时，在空气中产生一种符号的离子的总电荷的绝对值。离子的总电荷的绝对值。离子的总电荷的绝对值。离子的总电荷的绝对值。定义中定义中定义中定义中dQdQ不包括光子在空气中释放出来的次级电子产生的不包括光子在空气中释放出来的次级电子产生的不包括光子在空气中释放出来的次级电子产生的不包括光子在空气中释放出来的次级电子产生的韧韧致致致致辐辐射射射射被吸收后被吸收后被吸收后被吸收后产产生的生的生的生的电电离。不离。不离。不离。不过过，这仅这仅在光子能量很高在光子能量很高在光子能量很高在光子能量很高时时才有意才有意才有意才有意义义。照射量的照射量的
31、照射量的照射量的单单位是位是位是位是C C kgkg-1-1。过过去，照射量的去，照射量的去，照射量的去，照射量的单单位是位是位是位是伦伦琴（琴（琴（琴（R R）。）。）。）。1R=2.581R=2.58 10 10-4-4C C kg kg-1-1。只有在只有在只有在只有在满满足足足足电电子平衡条件下，才能子平衡条件下，才能子平衡条件下，才能子平衡条件下，才能严严格按照定格按照定格按照定格按照定义义精确精确精确精确测测量照射量。量照射量。量照射量。量照射量。现现在能被精确在能被精确在能被精确在能被精确测测量照射量的光子能量限于量照射量的光子能量限于量照射量的光子能量限于量照射量的光子能量限于
32、10keV3MeV10keV3MeV，辐辐射防射防射防射防护护中能量上限可中能量上限可中能量上限可中能量上限可扩扩大到大到大到大到8MeV8MeV。第14页，此课件共23页哦照射量率照射量率照射量率照射量率照射量率照射量率 是是是是dXdX除以除以除以除以dtdt所得的商，即所得的商，即所得的商，即所得的商，即 =dX/dt=dX/dt式中，式中，式中，式中，dXdX是是是是时间间时间间隔隔隔隔dtdt内照射量的增量。内照射量的增量。内照射量的增量。内照射量的增量。照射量率的照射量率的照射量率的照射量率的单单位是位是位是位是C C kgkg-1-1 s s-1-1。第15页，此课件共23页哦照
33、射量因子照射量因子对于单能对于单能对于单能对于单能X X或或或或 射线，空气中某点的照射量射线，空气中某点的照射量射线，空气中某点的照射量射线，空气中某点的照射量X X与同一点处的能量注与同一点处的能量注与同一点处的能量注与同一点处的能量注量量量量下述关系下述关系下述关系下述关系 X=X=(enen/)a a（e e/WWa a）式中式中式中式中(enen/)a a空气对给定的单能空气对给定的单能空气对给定的单能空气对给定的单能X X或或或或 射线的质量能量吸收系数，射线的质量能量吸收系数，射线的质量能量吸收系数，射线的质量能量吸收系数，单位是单位是单位是单位是mm2 2 kgkg-1-1；e
34、 e是是是是电电子的子的子的子的电电量，量，量，量，值为值为1.6021.602 1010-19-19C C；WWa a是电子在是电子在是电子在是电子在干燥空气中每形成一对离子所消耗的平均能量，其值为干燥空气中每形成一对离子所消耗的平均能量，其值为干燥空气中每形成一对离子所消耗的平均能量，其值为干燥空气中每形成一对离子所消耗的平均能量，其值为33.85eV33.85eV。将单能光子的能量注量与注量的关系将单能光子的能量注量与注量的关系将单能光子的能量注量与注量的关系将单能光子的能量注量与注量的关系=E=E带入上式，得带入上式，得带入上式，得带入上式，得 X=X=f fx xf fx x=E(=
35、E(enen/)a a（e e/WWa a）称）称）称）称为为照射量因子，它表示与照射量因子，它表示与照射量因子，它表示与照射量因子，它表示与单单位光子注量位光子注量位光子注量位光子注量相相相相对应对应的照射量，其的照射量，其的照射量，其的照射量，其单单位位位位为为C C kgkg-1-1 mm2 2对对于具有于具有于具有于具有谱谱分布的分布的分布的分布的X X或或或或 射线，则射线，则射线，则射线，则 X=X=E E f fx x（E E）dE dE E E是光子注量按光子能量的微分分布；是光子注量按光子能量的微分分布；是光子注量按光子能量的微分分布；是光子注量按光子能量的微分分布；f fx
36、 x（E E）是光子能量为是光子能量为是光子能量为是光子能量为E E的的的的照射量因子。照射量因子。照射量因子。照射量因子。第16页，此课件共23页哦照射量与吸收剂量的关系照射量与吸收剂量的关系在带电粒子平衡条件下，单能在带电粒子平衡条件下，单能在带电粒子平衡条件下，单能在带电粒子平衡条件下，单能X X X X或或或或射线在某物质中吸收剂量射线在某物质中吸收剂量射线在某物质中吸收剂量射线在某物质中吸收剂量D D D D和能和能和能和能量注量量注量量注量量注量的关系为的关系为的关系为的关系为 D=D=D=D=(enenenen/)式中式中式中式中enenenen/是单能是单能是单能是单能X X
37、X X或或或或射线对某物质的质量能量吸收系数，单位射线对某物质的质量能量吸收系数，单位射线对某物质的质量能量吸收系数，单位射线对某物质的质量能量吸收系数，单位是是是是m m m m2 2 2 2 kgkgkgkg-1-1-1-1。当能量注量当能量注量当能量注量当能量注量确定不变时，吸收剂量确定不变时，吸收剂量确定不变时，吸收剂量确定不变时，吸收剂量D D D D与物质的质量能量吸收系数与物质的质量能量吸收系数与物质的质量能量吸收系数与物质的质量能量吸收系数enenenen/成正比。即成正比。即成正比。即成正比。即 D D D D1 1 1 1/D/D/D/D2 2 2 2=(=(=(=(ene
38、nenen/)1 1 1 1/(/(/(/(enenenen/)2 2 2 2-（1 1 1 1）空气中照射量和吸收剂量的关系为空气中照射量和吸收剂量的关系为空气中照射量和吸收剂量的关系为空气中照射量和吸收剂量的关系为 D D D Da a a a=（W W W Wa a a a/e/e/e/e）X -X -X -X -（2 2 2 2）D D D Da a a a是在空气中同一点处的吸收剂量。是在空气中同一点处的吸收剂量。是在空气中同一点处的吸收剂量。是在空气中同一点处的吸收剂量。第17页，此课件共23页哦将（将（将（将（2 2）带入（）带入（）带入（）带入（1 1）得）得）得）得 D Dm
39、m=33.85(=33.85(enen/)mm/(/(enen/)a aX=X=f fmm X-X-（3 3）D Dmm是处于空气中同一点所求物质中的吸收剂量，单位为是处于空气中同一点所求物质中的吸收剂量，单位为是处于空气中同一点所求物质中的吸收剂量，单位为是处于空气中同一点所求物质中的吸收剂量，单位为GyGy；X X是是是是照射量，单位是照射量，单位是照射量，单位是照射量，单位是C C kgkg-1-1。f fmm=33.85(33.85(enen/)mm/(/(enen/)a a 为换算因子为换算因子为换算因子为换算因子其单位为其单位为其单位为其单位为J J C C-1-1。只有当忽略只有
40、当忽略只有当忽略只有当忽略轫轫致致致致辐辐射和次射和次射和次射和次级电级电离离离离过过程再程再程再程再产产生的生的生的生的带电带电粒子，而且粒子，而且粒子，而且粒子，而且满满足足足足电电子平衡条件子平衡条件子平衡条件子平衡条件时时，照射量与吸收，照射量与吸收，照射量与吸收，照射量与吸收剂剂量数量数量数量数值值上才有（上才有（上才有（上才有（2 2）和（）和（）和（）和（3 3）所表）所表）所表）所表示的关系。示的关系。示的关系。示的关系。第18页，此课件共23页哦吸收剂量、比释动能和照射量的区别吸收剂量、比释动能和照射量的区别辐射量 吸收剂量D比释动能K照射量X适用范围适用于任何带电粒子及不带
41、电粒子和任何物质适用于不带电粒子如X、光子、中子等任何物质仅适用于X或射线并仅限于空气介质剂量学的含义表示辐射在所关心体积V内沉积的能量，这些能量可来自V内或V外表示不带电粒子在所关心的体积V内交给带电粒子的能量，不必注意这些能量在何处，以何种方式损失的表示X或射线并仅限于X或射线在所关心的空气体积V内交给次级电子用于电离、激发的那部分能量第19页，此课件共23页哦剂量当量相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应，因为生物效应受到相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应，因为生物效应受到相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应，因为生物效应受到相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应，因为生物
42、效应受到辐射类型、剂量与剂量率大小、照射条件及个人差异等因素影响。辐射类型、剂量与剂量率大小、照射条件及个人差异等因素影响。辐射类型、剂量与剂量率大小、照射条件及个人差异等因素影响。辐射类型、剂量与剂量率大小、照射条件及个人差异等因素影响。为了用同一尺度表示不同类型的辐射照射对人体造成的生物效应的为了用同一尺度表示不同类型的辐射照射对人体造成的生物效应的为了用同一尺度表示不同类型的辐射照射对人体造成的生物效应的为了用同一尺度表示不同类型的辐射照射对人体造成的生物效应的严重程度或发生几率的大小，辐射防护上采用可剂量当量这个辐射严重程度或发生几率的大小，辐射防护上采用可剂量当量这个辐射严重程度或发
43、生几率的大小，辐射防护上采用可剂量当量这个辐射严重程度或发生几率的大小，辐射防护上采用可剂量当量这个辐射量。量。量。量。剂量当量剂量当量剂量当量剂量当量H H H H是组织内被考察的某一点处的是组织内被考察的某一点处的是组织内被考察的某一点处的是组织内被考察的某一点处的D D D D、Q Q Q Q和和和和N N N N的乘积，即的乘积，即的乘积，即的乘积，即 H=DQNH=DQNH=DQNH=DQN式中式中式中式中D D D D是假定辐射诱发损伤的位置上的吸收剂量；是假定辐射诱发损伤的位置上的吸收剂量；是假定辐射诱发损伤的位置上的吸收剂量；是假定辐射诱发损伤的位置上的吸收剂量；Q Q Q Q
44、与该位置相对应与该位置相对应与该位置相对应与该位置相对应的品质因数。的品质因数。的品质因数。的品质因数。N N N N是考虑由于照射条件的改变而引起的所有其他修正因是考虑由于照射条件的改变而引起的所有其他修正因是考虑由于照射条件的改变而引起的所有其他修正因是考虑由于照射条件的改变而引起的所有其他修正因数的乘积。数的乘积。数的乘积。数的乘积。N N N N的取值的取值的取值的取值ICPRICPRICPRICPR（国际辐射防护委员会）推荐为（国际辐射防护委员会）推荐为（国际辐射防护委员会）推荐为（国际辐射防护委员会）推荐为1 1 1 1，不再作，不再作，不再作，不再作为剂量当量定义中的一部分。为剂
45、量当量定义中的一部分。为剂量当量定义中的一部分。为剂量当量定义中的一部分。品质因数品质因数品质因数品质因数Q Q Q Q是辐射防护领域中为了以同一尺度衡量各种辐射引起的是辐射防护领域中为了以同一尺度衡量各种辐射引起的是辐射防护领域中为了以同一尺度衡量各种辐射引起的是辐射防护领域中为了以同一尺度衡量各种辐射引起的有害效应程度而引进的一个系数。有害效应程度而引进的一个系数。有害效应程度而引进的一个系数。有害效应程度而引进的一个系数。第20页，此课件共23页哦无论是内照射还是外照射，不同型辐射相应的平均品质因数无论是内照射还是外照射，不同型辐射相应的平均品质因数无论是内照射还是外照射，不同型辐射相应
46、的平均品质因数无论是内照射还是外照射，不同型辐射相应的平均品质因数QQ可参照可参照可参照可参照下表：下表：下表：下表：射线种类射线种类Q Q近似值近似值能量超过能量超过30KeV30KeV的光子（的光子（X X或或射线）射线）能量超过能量超过30KeV30KeV的电子的电子氚氚射射线线中子中子质质子和离子子和离子粒子粒子 1 1 1 1 2 2 25 25 25 25 25 25第21页，此课件共23页哦如果器官或组织同时受到几种辐射照射，则可用下式计算如果器官或组织同时受到几种辐射照射，则可用下式计算如果器官或组织同时受到几种辐射照射，则可用下式计算如果器官或组织同时受到几种辐射照射，则可用
47、下式计算 H=H=DDi iQQi ii i表示表示表示表示辐辐射射射射类类型。型。型。型。因因因因为为QQ无量无量无量无量纲纲，所以，所以，所以，所以剂剂量当量与吸收量当量与吸收量当量与吸收量当量与吸收剂剂量的量的量的量的单单位都是位都是位都是位都是J J kgkg-1-1。单单位的位的位的位的名称是希沃特，名称是希沃特，名称是希沃特，名称是希沃特，简简称称称称”希希希希“，符号，符号，符号，符号SvSv。过过去去去去剂剂量当量的量当量的量当量的量当量的专专用用用用单单位是雷位是雷位是雷位是雷姆（姆（姆（姆（remrem），），），），1rem=101rem=10-2-2 Sv=10Sv=10-2-2 J J kgkg-1-1。第22页，此课件共23页哦剂量当量率剂量当量率剂量当量率剂量当量率剂量当量率剂量当量率是是是是单单位位位位时间时间内的内的内的内的剂剂量当量量当量量当量量当量 =dH/dt=dH/dtdHdH是在是在是在是在时间间时间间隔隔隔隔dtdt内的内的内的内的剂剂量当量的增量。量当量的增量。量当量的增量。量当量的增量。剂量当量率单位是剂量当量率单位是剂量当量率单位是剂量当量率单位是J J kgkg-1-1 s s-1-1，相，相，相，相应应的符号是的符号是的符号是的符号是Sv Sv s s-1-1。第23页，此课件共23页哦