电离辐射剂量学
电离辐射剂量学：研究电离辐射能量在物质中的转移和沉积的规律，特别是转移和沉积的度量（量的定义、测量、计算等）的科学。
剂量计算或测量两种基本途径：
（1）辐射场本身测量—辐射场粒子数、辐射的能谱分布、辐射能量沉积本领 （2）直接或间接测量沉积能量 第一部分回顾 1、辐射的分类
i.电离辐射：通过初级和次级过程引起物质电离，如α粒子、β粒子、质子、中子、X 射线和γ射线等。
ii.非电离辐射：与物质作用不产生电离的辐射，如微波、无线电波、红外线等。 1、辐射的分类
i.电离辐射：通过初级和次级过程引起物质电离，如α粒子、β粒子、质子、中子、X 射线和γ射线等。
ii.非电离辐射：与物质作用不产生电离的辐射，如微波、无线电波、红外线等。
da ┴ = dacos θ
定义： Φu =dN/ da ┴ 为单向辐射场的粒子注量。
一般情况：各向辐射场
定义：Particle fluence (粒子注量)Φ： Φ=dN/da ，m-2
da dN /=φ
Energy fluence （能量注量）Ψ：Ψ=dR/da ，j.m-2
按能谱分布： 能量注量： 能量注量与粒子注量的关系 3、相互作用系数
A 、带电粒子（e 、α、重带电粒子） 总阻止本领:
总线阻止本领带电粒子通过物质时在单位路程上损失的能量。
－ dE 是dl 距离上损失能量的数学期望值。
总线阻止本领与带电粒子的性质（电荷、质量、能量）和物质的性质（原子序数、密度）有关。去除物质密度的影响可得到总质量阻止本领公式：
总质量阻止本领描述带电粒子在物质中穿过单位路程时，因各种相互作用而损失的能量。它可分解为各种相互作用阻止本领之和。
质量碰撞阻止本领（包括电离和激发对能量损失的贡献）
()/E d E dE Φ=Φ0()E
E E dE Φ=Φ?da dE ft /=ψ?=max 0E E EdE
φψdl
dE s =
dl
dE s ρρ1/=
/(/)(/)c r S S S ρρρ=+1(/)/c c S dE dl
ρρ=
X 、γ
射线与物质作用类型：?光电效应?康普顿效应?电子对生成
5MeV γr=1mm 栅元0.2×1mm 25MeV n r=1mm 栅元0.2×1mm 2
笔形束辐射在水模中的纵向能量沉积
中子与物质相互作用类型:
? 弹性散射（Elastic-scattering ）：总动能守恒。 ? 非弹性散射（In-elastic scattering ）：总能量、动量守恒，动能不守恒。 ? 去弹性散射（Non-elastic scattering ）：（n.p ）（n.α）等。 ? 俘获（Capture ）：（n.γ）。 ? 散射（Spallation ）
以上均属与原子核的相互作用。 B 、不带电粒子（X 、γ、中子）
? 质量减弱系数（μ/ρ）：描述物质中入射不带电粒子数目的减小，不涉及具体物理过
程。
? 质量能量转移系数（μtr/ρ）：描述不带电粒子穿过物质时，其能量转移给带电粒子数
值。只涉及带电粒子获得的能量，而不涉及这些能量是否被物质吸收。 ? 质量能量吸收系数（μen/ρ）：描述不带电粒子穿过物质时，不带电粒子被物质吸收
的能量。
? 当次级带电粒子动能较小、物质原子序数较低时，轫致辐射弱，g 值接近于零，此
时μen/ρ值近似μtr/ρ值。 ? 数值上：质量减弱系数（μ/ρ）>质量能量转移系数（μtr/ρ）>质量能量吸收系数（μen/ρ）
4、辐射剂量学中使用的量 A 、比释动能（K ）
)1)(/(/g tr en -=ρμρμ
同转移能（εtr ）相联系，不带电粒子在质量dm 的物质中释放出的全部带电粒子的初始动能总和的平均值。
单位Gy 。针对不带电粒子，对受照物质整体，而不对受照物质的某点而言。 实用时可先查比释动能因子表（国际上给出比释动能因子的推荐值），进而求得比释动能。 比释动能率(Kerma rate)
(1) 定义
单位：JKg-1s-1或Gys-1或 rads-1 对单能不带电粒子的辐射，有：
dm
d K tr /ε=φ
?=k f K /K dK dt ?=
X 或γ射线在单位质量的空气中，释放出来的全部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。
单位C/kg 。针对X 或γ射线、空气。空气中各点的照射量不同。 空气中某点的照射量X 与同一点处的能量注量ψ的关系：
若粒子为单能的，则照射量与粒子注量有如下关系：
X 和 值得说明的问题
? 含义:
自由空间或不同于空气的材料内某一点的照射量或照射量率的概念
? 可以用空气碰撞比释功能Kc,a 来取代照射量
原因：a. 由电离电荷量到能量的换算（乘以(w/e)a 因子）很不方便 b. Exposure 的含义容易混 c 只适用于X 、γ射线； d 只对空气；
e 测量时必须满足电子平衡；
f 不能作为剂量的单位，历史误会。 C 比转换能（C ）
? 比转换能（cema ） ? dEc(T,r)是T 时间内，辐射场r 点，在质量为dm 的物质中，因电离、激发过程，重
带电粒子(c)自身(包括其释出的δ粒子）损失的能量。 ? 根据图3-1和图3-2，比转换能[C(T,r)]为：
ηc,δ(T,r) ——T 时间内相关位置上，单位质量物质中，由重带电粒子(c)释放出的所有δ粒子的初始动能的总和。
ηc,D(T,r)——单位质量物质中，带电粒子产生电离、激发时，为克服结合能而被“就地”吸收的那部分能量。
比转换能（C ）与重带电粒子注量（Φ）的关系
? 特定时间内，受照射物质V 中的r 点处，重带电粒子的谱分布为ΦE ，重带电粒子
总注量Φ（V 中r 点处），则同一点处物质V 中的比转换能[C （V 中的r 点）]V 为：
是以r 点处重带电粒子注量谱分布的权平均，物质V 对重带电粒子的质量碰撞阻止本领的平均值：
受约束的比转换能(C Δ)
? 单位质量物质内电子在电离、激发过程中损失的能量分成三部分： ? （1）为克服电子结合能，因而被“就地”吸收的ηδ,D ；
dm
dQ X /=)
/()/(a a en w e X ?=ρμψφx f X =)/()/(a a en x w e E f ?=ρμdm
r T dE r T C c /),(),(=),(),(),(,,r T r T r T C c D c δηη+=V col V S r V r V C ]/[(][ρφ?= V col S ]/[ρ??
∞∞
?Φ?Φ?=00
E
(E/(]/[]/[d r V d r V S S E E V col V col ρρ
? （2）动能不大于特定Δ（eV ）值的δ粒子动能的总和ηδ, δ，这部分能量仅能在
与Δ值相应的电子射程范围内局部转移；
? （3）动能大于特定Δ值的δ粒子动能的总和ηδ, δ> Δ，这部分δ粒子视同原来
的电子一样，可能参与又一次的能量递减。
? 比转换能（C ）包括以上三部分，若仅包括（1）和（2），即扣除（3）释出的动能
大于特定Δ值的δ粒子动能，其为受约束的比转换能C Δ。
D 、吸收剂量（D ）
同授与能（ε）相联系，单位质量受照物质中所吸收的平均辐射能量。
单位Gy 。适用于任何类型的辐射和受照物质，与一个无限小体积相联系的辐射量。受照物质中每一点都有特定的吸收剂量数值。 E 辐射平衡
E 、完全辐射平衡（Complete radiations equilibrium ,CRE ）
? 定义
辐射平衡
? ? ? ?
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，等于该体积元物质所吸收
dm
d D /ε=in out dR dR =?
电离辐射剂量学资料
电离辐射剂量学：研究电离辐射能量在物质中的转移和沉积的规律，特别是转移和沉积的度量（量的定义、测量、计算等）的科学。 剂量计算或测量两种基本途径： （1）辐射场本身测量—辐射场粒子数、辐射的能谱分布、辐射能量沉积本领 （2）直接或间接测量沉积能量 第一部分回顾 1、辐射的分类 i.电离辐射：通过初级和次级过程引起物质电离，如α粒子、β粒子、质子、中子、X 射线和γ 射线等。 ii.非电离辐射：与物质作用不产生电离的辐射，如微波、无线电波、红外线等。 1、辐射的分类 i.电离辐射：通过初级和次级过程引起物质电离，如α粒子、β粒子、质子、中子、X 射线和γ 射线等。 ii.非电离辐射：与物质作用不产生电离的辐射，如微波、无线电波、红外线等。 da ┴ = dacos θ 定义： Φu =dN/ da ┴ 为单向辐射场的粒子注量。 一般情况：各向辐射场 定义：Particle fluence (粒子注量)Φ： Φ=dN/da ，m-2 da dN /=φ
Energy fluence （能量注量）Ψ：Ψ=dR/da ，j.m-2 按能谱分布： 能量注量： 能量注量与粒子注量的关系 3、相互作用系数 A 、带电粒子（e 、α、重带电粒子） 总阻止本领: 总线阻止本领带电粒子通过物质时在单位路程上损失的能量。 － dE 是dl 距离上损失能量的数学期望值。 总线阻止本领与带电粒子的性质（电荷、质量、能量）和物质的性质（原子序数、密度）有关。去除物质密度的影响可得到总质量阻止本领公式： 总质量阻止本领描述带电粒子在物质中穿过单位路程时，因各种相互作用而损失的能量。它可分解为各种相互作用阻止本领之和。 质量碰撞阻止本领（包括电离和激发对能量损失的贡献） ()/E d E dE Φ=Φ0()E E E dE Φ=Φ?da dE ft /=ψ?=max 0E E EdE φψdl dE s = dl dE s ρρ1/= /(/)(/)c r S S S ρρρ=+1(/)/c c S dE dl ρρ=
电离辐射量和单位
电离辐射量和单位 撰写时间：2012-6-8 文章作者：质检总局计量司文章来源：《我们身边的电离辐射》 在人类发现和认识电离辐射的过程中，如何定义适当的物理量用以正确表述对电离辐射量的测量，一直是电离辐射计量学的重要任务。自从1895年伦琴发现X射线并很快付诸医学应用开始，伴之而来的问题就是如何度量X射线。直到1925年第一届国际放射学大会，产生了第一个关于辐射测量和标准化的专业组织“国际辐射单位委员会”（ICRU）。后来，在该组织的名称中又强调并且加入了测量，确定为“国际辐射单位与测量委员会”（简称ICRU未变）。ICRU的成立，为全球电离辐射量和单位的标准化工作奠定了基础。随着科学技术的不断进步，历经50年的技术发展，ICRU在不断完善科学定义的基础上于1974年提出建议，并于1975年通过第15届国际计量大会决议确定（1）对放射性活度的国际制单位s－1采用专名贝可勒尔（Becguerd），记号为 Bq，1Bq=1s－1；（2）对吸收剂量的国际制单位[焦·千克－1]，采用专名“戈瑞”（Gray），记号为Gy。从此，开始了全世界范围内辐射量和单位的国际制单位推行工作。 我国一直十分重视统一单位制的工作。早在1959年6月25日国务院就发布了关于统一计量制度的命令，确定米制单位为我国的基本计量单位。1977年5月27日国务院颁布《中华人民共和国计量管理条例（试行）》在第三条中明确规定“逐步采用国际制单位”。1978年8月原国家标准计量局设立“国际单位制办公室”。1984年2月27日国务院发布《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》。1984年 6月9日原国家计量局以文件的形式发布《中华人民共和国法定计量单位使用方法》。1985年9月6日颁布的《计量法》以国家法律的形式强调“国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位，为国家法定计量单位。” 但是由于各种原因，特别是受旧的习惯势力的影响，使得国际制单位的使用还存在不少问题。旧的、应被淘汰的单位还在使用，甚至流行，新旧单位制混用，单位制表示不严格、不规范等现象还普遍存在。 ICRU是世界公认的电离辐射计量量和单位方面的权威机构。在ICRU建议下，1975年5月27日第十五届国际计量大会通过关于在电离辐射领域采用国际制单位的决议。但是后来ICRU不断修改、规范、定义有关量和单位。 1980年，ICRU在第19、25号报告的基础上进一步完善出版了专门论述电离辐射领域量和单位的第33号报告《辐射量和单位》。第33号报告全部采用国际制单位，以取代以前出版的第19号报告，此后ICRU又接连发表了第39、42、47、60号报告。 电离辐射自发现至今仅仅百余年，和常用的物理、化学量相比，其国际制单位的完善还在不断进行中。在这个不断完善的过程中，一些量的定义和单位存在某些问题，并且不断发生变化是必然的、不可避免的。但是从计量学的角度，保持量和单位的相对稳定还是非常重要的。因此我国对于电离辐射计量领域的改制工作相当谨慎。 1982年7月26日原国家标准局发布了我国第一个电离辐射的量和单位标准GB3102.10-1982《核反应和电离辐射的量和单位》。1993年我国根据国际单位制的变化，修订了国家标准量和单位的系列标准，与国际标准化组织（ISO）的国际标准保持了一致。在推行国际制单位的工作中，把核反应与电离辐射的量和单位编排在一起。但是在电离辐射领域采用国际制单位的工作并未真正实施。直到2004年1月15日国家质量监督检验检疫总局主持召开了全国电离辐射领域量和单位改制领导小组第一次工作会议，才真正开始了我国电离辐射领域量和单位改制的实施。 为了让大家对电离辐射量有一个全面的了解，我们将以ICRU第60号报告中的量为基础，介绍它的国际制单位，附带介绍一些重要量和单位的演变。考虑到让广大读者了解有关方面的技术进展，在附录中将ICRU 60号报告中的内容作了简要介绍。
致电离辐射探测学练习题
一.选择题: 1、写出放射性原子核衰变时所服从的泊松分布和高斯分布表达式。 答： m n e n m n P- = ! ) ( 2 2 2 ) ( 2 1 ) (σ σ π m n e n P - - = 。 2、描述探测器分辨时间的模型如下图所示，请给出这两个模型对测量计数的修正公式。 解：真实计数率为n, 探测器测得的计数率 m, 探测器分辨时间为τ 3、用正比计数管测量辐射如示意图，画出测得的微分能谱 解： τ m m n - = 1 τn ne m- = 非时滞延迟模型 时滞延迟模型
4、电离室中存在的负电性气体分子会： （1）捕获电子形成负离子，减小复合损失； （2）捕获离子，形成负离子，增加复合损失； （3）捕获电子形成负离子，增加复合损失； （4）捕获离子，形成负离子，增加复合损失 （ ） 5、减小由于负离子的形成而造成的复合损失的措施 （1）增加工作气体的压力； （2）减小工作电压； （3）纯化气体，添加少量双原子气体； （4）减小电子的漂移速度 （ ） 6、电离室输出的脉冲信号是由 （1）电极完全收集电子和离子后形成的； （2）电极收集电子和离子过程中，电极上感生电荷的变化形成的； （3）收集快电子形成的； （4）收集慢离子形成的 （ ） 7. 什么原因造成电离室在饱和区内电流仍随电压升高而增大？ （1）电压升高时，电极边缘的电场增强，使实际的灵敏体积扩大 （2）由于负电性气体杂质的存在，消除负离子和正离子复合需要更强的电场。 8. 电离室测量辐射时，输出的电流或电压信号，试分析他们的成份，并画出随时间变化规律的示意图。 电离室的电流或电压信号是由电子和离子的定向漂移，在电极上感生电荷的变化形成的，其主要成分为，电子脉冲和离子脉冲， 其变化规律如图发射的光子， 分析气体探测器中的电压信号的成分，并给出信号随时间变化的关系和变化曲线示意图。 答：主要有电子和离子的漂移感生的两种信号构成： 其变化如图所示 0000 000 ()() 3.13()(3.13)(3.13) C x e V t W W t t a C d W x d x e W t x t b C d W W d x e t c C W +-- +-+ + = +< -=+≤≤-== 当（） 当当
辐射的种类及防护措施2
辐射的种类及防护措施 辐射可分为电离辐射和非电离辐射。 (一)非电离辐射 是指紫外线、红外线、激光和射频等不足以引起生物体电离的电磁辐射。 1、紫外线辐射对健康的影响 紫外线主要来自太阳辐射、火焰和炽热物体。如：冶炼炉、电炉、汽炉、氩弧炉、离子焊、水银石英灯和紫外线灯等。凡是物体的温度达到1200 摄氏度以上时，辐射光谱中即可出现紫外线。若辐射物体的温度越高，则紫外线波长越短，其强度越大。 紫外线可以直接造成人的眼晴和皮肤的伤害。眼睛暴露于短波紫外线，能引起结膜炎和角膜溃疡，这就是电光眼炎，这种电光眼炎病多见于电焊辅助工，长期室外工作的工作人员，由于接受日光紫外线的过度照射也会发生此病症。另外，紫外线若与沥青某些化学物质同时作用于皮肤时，可能引起严重的光感性皮炎，出现红斑及水肿。 2、红外线辐射对健康的影响 自然界的红外线辐射源以太阳为最强，基建工地、搬运等露天作业，夏季红外线辐射强度很大；生产中接触红外线辐射源的作业有金属加热、熔融玻璃等，炼钢工、轧钢工、铸造工、玻璃熔吹工、烧瓷工等可受到红外线辐射。 红外线对人体的影响主要是眼睛和皮肤。长期受炉火或加热红外线辐射，可引起白内障。白内障造成视力下降，一般两眼同时发生。职业性白内障己列入职业病名单，如玻璃工的白内障，多发生在工龄较长的工人中。皮肤受红外线长期照射，局部可出现色素沉着。 3、激光对健康的影响 激光也是电磁波，目前使用的各种激光属于非电离辐射。激光广泛应用主要是它具有辐射能量集中的特点，生产中主要用于金属和塑料部件的切割、打孔、微焊等。 激光对健康的影响主要是它的热效应和光化学效应造成的机械性损伤。眼部受激光照射后，可突然出现眩光感，视力模糊，或出现固定黑影，甚至视觉丧失。激光还可对皮肤造成损伤，轻度损伤表现为红斑反应和色素沉着，照射剂量大时，可出现水疤，皮肤溃疡。 4、射频辐射对健康的影响 接触射频辐射的作业有： 金属的热处理、表面淬火、金属熔炼等，无屏蔽的高频输出变压器是一个主要辐射源； 食品、皮革、茶叶等用微波加热炉进行热处理，操作人员有可能接触微波辐射。 生产过程中，通常为低强度慢性辐射，对神经系统、眼及心血管系统有一定的影响，可引起中枢神经和植物神经功能紊乱；长期接触高强度微波的工人，可加速眼晶状体老化过程，引起视网膜病变；对心血管系统的影响主要是造成心动过缓、血压下降等。 1 / 2
职称考试-放射卫生专业职称考试-副高
卫生专业技术资格考试参考资料 （放射卫生专业——副高级） 一、专业理论知识 （一）基础理论知识 1．熟练掌握电离辐射剂量学、核物理学、放射化学、放射生物学、放射卫生防护和放射性疾病诊断的基本理论知识。 3．熟悉放射卫生相关的法律、法规、标准、技术规范，熟悉放射卫生管理知识。 （二）相关理论知识 1．熟悉放射毒理学、辐射流行病学、放射学、放射肿瘤学、核医学、卫生统计学、劳动卫生与职业病学、健康教育和健康促进学等相关学科的基本知识。 2．熟悉与常见放射疾病有关的临床医学知识。 3．具备计算机应用和操作的基本知识。 二、专业实践能力 1.掌握常用辐射监测仪器的适用范围和使用方法；掌握工作场所、环境介质、食品等场所和物质中不同种类辐射的监测方法、医用辐射卫生防护与质量控制检测技术和个人剂量监测技术；熟悉染色体分析、生物剂量分析方法；具备对检测数据进行统计处理和评价的能力。 2．熟练运用电离辐射剂量学理论，计算或估算辐射剂量。熟练掌握吸收剂量、当量剂量、有效剂量等常用剂量学量的概念和计算方法。 3．掌握γ辐照装置、中高能加速器、放射治疗装置等辐射装置、设备和设
施的防护原则、安全措施和屏蔽计算技术。 4．具备核与辐射事故的处理能力。熟悉辐射损伤的处置方法和放射性疾病的诊断和处理原则。 5．掌握辐射危害的健康影响评价知识，能依据有关法律、法规、标准和技术规范开展建设项目职业病危害放射防护评价。 三、学科新进展 1、熟悉本专业国际动态和发展趋势，了解国际放射防护委员会（InternationalCommissiononRadiologicalProtection：ICRP）、国际原子能机构（InternationalAtomicEnergyAgency：IAEA）和联合国原子辐射效应科学委员会（UnitedNationsScientificCommitteeontheEffectsofAtomicRadiation：UNSCEAR）等重要国际组织的新出版物内容，跟踪先进的放射防护新理念、新知识、新技术，并用于本专业的工作实践和研究中。 2、掌握本专业国内动态和发展趋势，熟悉国家有关放射卫生法律、法规和技术标准的新进展，熟悉《中华人民共和国职业病防治法》、《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》（国务院令449号）、《放射诊疗管理规定》（卫生部令第46号）和《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》（GB18871—2002）等法规和近年发布的技术标准的主要内容。
《致电离辐射探测学》练习题
一. 选择题: 1、写出放射性原子核衰变时所服从的泊松分布和高斯分布表达式。 答： m n e n m n P -= ! )( 22 2)(21 )(σ σ πm n e n P --= 。 2、描述探测器分辨时间的模型如下图所示，请给出这两个模型对测量计数的修正公式。 解：真实计数率为n, 探测器测得的计数率 m, 探测器分辨时间为τ 3、用正比计数管测量辐射如示意图，画出测得的微分能谱 解： τm m n -= 1τ n ne m -=非时滞延迟模型 时滞延迟模型
4、电离室中存在的负电性气体分子会： （1）捕获电子形成负离子，减小复合损失； （2）捕获离子，形成负离子，增加复合损失； （3）捕获电子形成负离子，增加复合损失； （4）捕获离子，形成负离子，增加复合损失 （ ） 5、减小由于负离子的形成而造成的复合损失的措施 （1）增加工作气体的压力； （2）减小工作电压； （3）纯化气体，添加少量双原子气体； （4）减小电子的漂移速度 （ ） 6、电离室输出的脉冲信号是由 （1）电极完全收集电子和离子后形成的； （2）电极收集电子和离子过程中，电极上感生电荷的变化形成的； （3）收集快电子形成的； （4）收集慢离子形成的 （ ） 7. 什么原因造成电离室在饱和区内电流仍随电压升高而增大？ （1）电压升高时，电极边缘的电场增强，使实际的灵敏体积扩大 （2）由于负电性气体杂质的存在，消除负离子和正离子复合需要更强的电场。 8. 电离室测量辐射时，输出的电流或电压信号，试分析他们的成份，并画出随时间变化规律的示意图。 电离室的电流或电压信号是由电子和离子的定向漂移，在电极上感生电荷的变化形成的，其主要成分为，电子脉冲和离子脉冲， 其变化规律如图发射的光子， 分析气体探测器中的电压信号的成分，并给出信号随时间变化的关系和变化曲线示意图。 答：主要有电子和离子的漂移感生的两种信号构成： 其变化如图所示 00000000 ()() 3.13() (3.13)(3.13) C x e V t W W t t a C d W x d x e W t x t b C d W W d x e t c C W + - - + - + + = +<-=+≤≤-== 当（）当 当
防护和剂量博士大纲
中国原子能科学研究院博士研究生入学考试大纲 辐射防护和剂量学 说明：辐射防护和剂量学试题是一门专为博士研究生入学考试的综合试题。 因此，本考试大纲，在考生已学完辐射防护和电离辐射剂量学的基础 上，综合了辐射防护和电离辐射剂量学二门专业基础课的内容。 第1部分辐射防护和辐射剂量学的研究对象和应用领域、目的和任务 1.1 有关辐射、辐射场、电离辐射、非电离辐射的概念。电离和激发；如何 区分电离辐射和非电离辐射。常见的电离辐射和非电离辐射举例。1.2 辐射防护的目的和任务是甚麽？辐射剂量学的基本任务和研究对象 又是甚麽？ 第2部分辐射防护和辐射剂量学领域中用到的各类电离辐射基本量和单位2.1 我国的法定计量单位。 2.2 电离辐射量的分类和各类量的特点；随机量和非随机量；标量和矢量。 2.3 描述和度量放射性的量：放射性活度，衰变常数。 2.4 表征辐射场的辐射度量学各量的定义、概念以及SI 单位和老单位的关 系；具有同一单位的随机量和非随机量物理意义的区别；哪些标量有对应的矢量？其定义式又是甚麽？ 2.5 用于描述和度量辐射与物质相互作用的各量的定义、概念、单位以及 有关量之间的区别和换算关系。 2.6 与剂量学有关的诸量(如照射量、比释动能、比转换能、吸收剂量、照射 量与空气比释动能的关系、 辐射源的照射量率常量；比释动能率常量
等等)的定义、概念、单位以及有关量之间的区别和换算关系。它们各自的局限性和适用范围。 2.7 辐射平衡和带电粒子平衡概念；辐射平衡的条件；带电粒子平衡的条件； 哪些实际情况下存在带电粒子平衡的条件？哪些实际情况下不存在带电粒子平衡的条件？ 2.8 在带电粒子平衡的条件下：吸收剂量D与粒子注量Φ和能注量ψ的 关系；照射量X与空气碰撞比释动能K C的关系；照射量X与空气吸收剂量D C的关系；碰撞比释动能K C与吸收剂量D的关系；以及为甚麽要由照射量基准改变到空气碰撞比释动能基准？ 2.9 辐射防护领域中专用的一些基本辐射量、权重因数、单位、以及SI单 位与老单位的关系。它们各自的适用范围；吸收剂量和器官剂量的定定义和区别。辐射品质的划分：品质因数的意义；辐射权重因数的意义；危险度和组织权重因数的意义； 2.10 剂量当量和当量剂量的定义、概念和单位。剂量当量和当量剂量的 相同点和它们之间的区别、以及它们各自的适用范围。 2.11 辐射防护领域中使用的与群体有关的辅助剂量学量；人均（有效）剂 量; 集体剂量诸量; 待积当量剂量和剂量负担诸量。 2.12 微剂量学中用到的各随机量（沉积能，授予能，平均授予能，比（授 予）能，线能等）的定义、概念，以及与之对应的、或单位相同的非随机量的区别（大概了解即可）。 第3部分各类电离辐射的特性、来源以及与物质的相互作用 3.1 α、β、X、γ、n等电离辐射的来源与特性。 3.2 电子和重带电粒子与物质相互作用的类型与特点；碰撞能量损失和辐射
电离辐射探测学2017年南京航空航天大学硕士研究生考试真题
南京航空航天大学 2017年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码:868 满分:150 分 科目名称:电离辐射探测学 注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一、选择题（每题5分，共20分） 1.闪烁探测器中的闪烁体，在探测电离辐射时发光是因为 (1). 电离辐射使闪烁体电离而产生的 (2). 电离辐射使闪烁体的电子激发和退激发而产生的 (3). 电离辐射使闪烁体的电子和空穴的漂移而产生的 (4). 电子的雪崩现象。 2.半导体探测器探测射线时，射线沉积在耗尽区的能量将激发产生 (1).电子-离子对； (2).电子-光子 (3).光电子； (4).电子-空穴对 3.γ射线能谱上的单逃逸峰是由 (1). 一个电子逃逸造成的； (2). 一个正电子逃逸造成的； (3). 一个湮灭光子的逃逸造成的；
(4). . 一对湮灭光子的逃逸造成的。 4. 造成γ射线能谱上的反散射峰的原因是 (1). 探测器晶体中康普顿反散射； (2). 探测器周围材料中康普顿反散射； (3). 探测器周围材料中湮灭光子； (4). 探测器晶体中的多次康普顿散射 二、简答题（每题6分，共30分） 1. 周围材料对探测器的影响如下图所示，请画出探测器测得的能谱。 2.如何测试正比计数器的正比性？ 3.试述负电性气体杂质对三种气体探测器性能的影响。 4.在γ能谱测量中，常在全能峰的右边（更高能量处）会出现一个或几个峰， 这些是什么峰？如何产生的？
5.中子按照能量可分为哪几类？常用的中子探测方法有哪些？说明中子活化 分析法中活化的流程，并大致画出活化片中放射性核素的变化情况。 三、计算和分析题：（每题20分，共100分 1. 在一次放射性测量中，已知样品的计数率约1000min-1，本底计数率约250min-1。如果要求测量误差≤1%，测量样品和本底的时间各取多少？ 2.已知GM管的分辨时间τ为350μs，测量得到的计数率为真实计数率的 1/2，请分别利用漏计数校正的两个模型，求出真实的计数率。 3.一个平板型锗探测器，其本征区的厚度为10 nm，用一个脉冲发 生器输入脉冲到探测系统，得到等效的FWHM 为1.2 keV，请估算探测器-电子学系统测量140 keV γ射线时的能量分辨率。（对于锗，在77K 时，平均电离能为2.96eV；法诺因子F 为0.08） 4.分析并画出圆柱体高纯锗探测器的载流子收集特性曲线。 n+ 层 ①②③ p+ 层 5. 某放射性核素衰变的γ谱（衰变纲图见插图），试分辨谱中各种峰，分别给
电离辐射剂量与剂量率的区别
电离辐射剂量与剂量率的区别 人体受到电离辐射照射而引发不同反应，不但与其所受照射的电离辐射剂量密切相关，而且还与所施加照射的剂量随时间变化的速度，即剂量率紧密相关。同样的照射剂量，高剂量率相当于短时间内施加照射，则机体受到急性照射，犹如来不及缓冲和修复损伤的接连冲击，肯定伤害要比低剂量率的照射所引发后果利害。当利用医用加速器等设备所发出的射线治疗恶性肿瘤时，决定疗效和减少照射副作用的不仅有施加的剂量大小，还密切关系到照射的剂量率和分割照射等诸多因素。所以电离辐射剂量学不仅对放射防护至关重要，而且对广泛利用电离辐射技术同样不可或缺。 公众不可能要求像专业人员那样熟悉电离辐射剂量学和放射防护知识，但应当普及知道剂量与剂量率的基本区别。不难理解，判断核事故污染的严重程度，必须用核事故现场的核辐射泄漏造成的剂量率或者放射性核素的活度浓度或比活度等表征，而不是落实到具体人员的剂量。因为人体受到照射的剂量，与所处环境遇到照射来源的强弱、距离该照射源的远近，以及之间有否屏蔽防护和个人防护措施等密切相关。这类似于判断同一地震的伤害破坏力直接取决于距离震中的远近、环境条件和自身状况等。 遗憾的是剂量与剂量率这个明显区别在此次事故开始阶段一度混淆。例如有电视台、广播电台曾用福岛核电站周围污染达到多少“微西弗”（μ S v ，μ为10-6）表达。这种表达有两个错误：一是污染程度强弱应当用剂量率，即每小时多少希（S v /h ）或者每小时多少戈瑞（G y /h ）表示；二是单位用词“西弗”不对。准确表达该用“希沃特”，可简称为“希”。 希的国际符号S v 是核科学家Sievert 名字的缩写。1977年翻译为“西弗特”。但自1980年起经业界专家推敲改定为“希沃特”，可简称为“希”，均已正式列入所有的相关国家标准中。GB 3102.10《核反应和电离辐射防护的量与单位》最早发布的1982年版就明确采用了；我国现行放射防护基本标准GB 18871—2002和核科学技术术语标准GB /T 4960—1996等均如此。虽然英文翻译可有多种音似汉字表达，但已经由技术法规国家标准规定的用词就必须严格遵守统一的规范。这个不当还怪不得媒体新闻界，乃是个别专家开始时使用了淘汰的旧词“西弗”，后来竟然陆续有跟进误用的一些专家，继续不遵照国家标准规定的规范用词，导致新闻媒体、报刊及网络等媒介，在口语和书面文字中竞相误用、误传不规范的“西弗”，还有自己衍变出“希伏”等不合标准用词。全国已经标准化统一了30多年的术语规范不宜轻易间就毁于一旦。科技术语的规范化和标准化也是坚持科学性与严谨治学的具体体现，在这里不得不花费篇幅阐述清楚。 为节省篇幅，兹整理实际工作中经常用到的辐射量及其单位，概括说明于附表中。该表注具体补充了表中的简要介绍。关于辐射量及其单位的更详细解读及诠释可进一步参考有关文献。 附表 实际常用辐射量及其单位一览 辐射量名称，符号 该量的主要内涵 单位符号 SI 单位专用名称 放射性活度，A 表示放射性核素自发衰变的强弱程度，可简称活度。1 B q ＝ 1s -1B q 贝可勒尔，简称贝可活度浓度，A V 表示单位体积物质中的活度，也称体积活度。A V ＝A / V B q / m 3 每立方米的贝可 比活度，A m 表示单位质量物质中的活度，也称质量活度。A m ＝ A / m B q / kg 3 每千克的贝可 表面活度 表示单位表面积上的活度，可用于衡量各种表面的放射性污染。B q / cm 2 每平方厘米的贝可吸收剂量，D 反映电离辐射授予单位质量物质的平均能量。1 G y ＝ 1 J / kg G y 戈瑞，可简称戈 吸收剂量率，D 表征单位时间间隔内吸收剂量的增量。即：d D / d t G y / h 例如：每小时的戈剂量当量，H 为统一衡量不同类辐射产生等同效应而引入的加权吸收剂量，即某点处某类辐射的品质因子Q 和该点处吸收剂量D 之乘积。 S v 希沃特，可简称希（1 S v ＝ 1 J / kg ）剂量当量率，H 表征单位时间间隔内剂量当量的增量。即：d H / d t S v / h 例如：每小时的希器官当量剂量，H T 不可直接测量的用于器官组织受照射的防护评价量。器官组织T 的当量剂量H T ＝∑ W R D T ，R ，式中W R 为R 类辐射权重因子。S v 希沃特，可简称希（1 S v ＝ 1 J / kg ）全身有效剂量，E 由各受照射的器官当量剂量按组织权重因子W T 加权求和估算的 评价全身受照射的防护量。E ＝∑W T H T ＝∑W T ∑W R D T ，R S v 希沃特，可简称希 （1 S v ＝ 1 J / kg ）注：①. 单位均用国际单位制（SI ）； ②. 剂量率是单位时间的剂量，其单位的分母也可用秒、分、月、年等表示； ③. 具体量值的大小还可以用10的次方表示：10-3为毫，符号为m ； 10-6为微，符号为μ； 10-12为纳，符号为n 。 ④. 吸收剂量与可测量的剂量当量，及与专用于防护评价的当量剂量和有效剂量，均具有相同的量纲，即每千克 焦尔（J / kg ），在防护评价中可以把戈瑞数与希沃特数之间简单地认为数值上等同，即转换系数可近似当成1。 （郑钧正教授供稿） ··
电离辐射吸收剂量的测量
第三章 电离辐射吸收剂量的测量 X （γ）射线和高能电子束等电离辐射进入人体组织后，通过和人体组织中的原子相互作用，而传递电离辐射的一部分或全部能量。人体组织吸收电离辐射能量后，会发生系列的物理、化学、生物学变化，最后导致组织的生物学损伤，即生物效应。生物效应的大小正比于组织中吸收的电离辐射的能量。因此确切地了解组织中所吸收的电离辐射的能量，对于评估放射治疗的疗效和它的副作用是极其重要的。单位质量的物质吸收电离辐射的平均能量称为吸收剂量，它的精确确定，是进行放射治疗最基本的物理学要素。 本章将介绍剂量学中所涉及的辐射量及其单位，重点阐述电离室法测量吸收剂量的原理、方法和步骤，并对其它测量方法的原理和应用作相应说明。 第一节 剂量学中的辐射量及其单位 本节主要根据国际辐射单位和测量委员（ICRU ）会第33号报告的内容，重点介绍与放射治疗和辐射防护有关的辐射量及其单位。 一、粒子注量 粒子注量Ф（particle fluence ）是以入射粒子数目描述辐射场性质的一个量，它等于dN 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da 的比值 /dN da Φ= 单位m -2。 截面da 必须垂直于每个粒子的入射方向，为使来自各个方向的入射粒子都能满足这个要求，采用小球来定义。 粒子注量率：单位时间内粒子注量的增量。单位m -2.s -1。 二、能量注量 能量注量Ψ（energy fluence ）是以进入辐射场内某点处单位截面积球体的粒子总动能来描述辐射场性质的一个量，它等于dR 除以da 所得的商。 /dR da ψ= 单位J.m -2。 能量注量率：单位时间内能量注量的增量。单位J. m -2.s -1。 粒子注量和能量注量都是描述辐射场性质的物理量，它们之间的关系 单能 E ψ=Φ? 非单能 max 0E E EdE ψ=Φ? E 为粒子能量，E Φ为同一位置粒子注量的能谱分布。 三、照射量 照射量X （exposure ）等于dQ 除以dm 所得的商。即X （γ）辐射在质量为dm 的空气中释放的全部次级电子（正负电子）完全被空气阻止时，在空气中形成的同一种符号的离子总电荷的绝对值（不包括因吸收次级电子发射的轫致辐射而产生的电离）dQ 与dm 的比值，即 /X dQ dm =
作业环境下的非电离辐射
作业环境下的非电离辐射 一、含义.电磁辐射以电磁波的形式在空间向四周传播，具有波和粒子的特性。波长短，频率高，该辐射的量子能量大，生物学作用强。当量子能量水平达到12eV以上时可致电离作用而使机体受到严重损害，这种辐射称为电离辐射。红外线量子的能量水平仅为 1.55eV，不能使生物组织发生电离。这类不足以导致组织电离的辐射线称为非电离辐射。 二、分类.非电离辐射对人体的危害程度，除取决于量子能量水平外，束(流)的强度(功率密度)、辐射能在组织中的吸收程度、单一波长(单色)或宽频谱;相干光或非相干光、光束或场源是扩散的或是点源等因素，都可影响其对机体作用的强弱。 （一）、高频电磁场与微波 1、高频电磁场与微波统称射频辐射或无线电波，是电磁辐射中量子能量最小、波长最长的频段，波长范围为1mm-3km. 高频振荡电流的频率高达300MHz以上时，作业人员处在远区场内工作，人们受到的是辐射波能的影响。通常把波长1m-1mm的电磁波称作微波，其强度以功率密度来表示，单位为毫瓦/平方厘米(mW/cm2)或微瓦/平方厘米(Μw/cm2)。 在近区场内电场强度与辐射源距离的立方成反比，磁场强度与距离的平方成反比。在高频作业场所，金属物体的存在及配置情况会影响电磁场的强度和分布。金属是良导体，在电磁场中感应生成高频电流后又在其周围空间形成二次辐射的高频电磁场。因此，进行现场卫生学调查测定中需予以注意。 2、对人体影响 较大强度无线电波对机体的主要作用是，引起中枢神经和植物神经的功能障碍。 临床表现主要为神经衰弱综合征，以头昏、乏力、睡眠障碍、记忆力减退为常见。此外，诉有情绪不稳定、多汗、脱发、消瘦等。较具有特征的是植物神经功能紊乱，主要反映在心血管系统，以副交感神经反应占优势者为多。主要呈现心动过缓、血压下降。但在大强度影响的后阶段，有的则相反呈心动过速、血压波动及高血压的倾向。主诉有心悸、心区疼痛或压迫感。女工常有月经周期紊乱，个别男工有性功能减退的主诉，但未影响生育功能。上述表现，在高频电磁场与微波没有本质上的差别。微波接触者除神经衰弱症状较明显，持续时间较长外，在往伴有其他方面改变。如脑电图检查，有慢波显著增加的现象，脱离接触后大都可以恢复。 高频电磁场对周围血象一般无影响，而微波可使外周血白细胞总数下降。高额电磁体不影响工人的视力。长期接触大强度微波的部分人员中，可发现晶状
电离辐射学理论考题
电离辐射学理论考题 姓名：单位： 一、填空题： 1. X、γ射线照射量的法定计量单位是库仑每千克（C/kg），而大多数照射量计以往使用为单位，它等于C/kg。 2. 照射量是在质量为dm的中释放出来的全部电子（正电子和负电子）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dQ除以dm。 3. 电离辐射在其穿透物质时，与物质相互作用，消耗而使物质发生。 4. 过滤X射线的半层值主要取决与和。 5. 连续X谱射线的有效能量（或等效能量），是指意义上的有效（或等效），即等于相同单能辐射的能量。 6. X射线的质是指其特性，常用的大小来量度。 7. 照射量是用在测量的辐射是和的场合。 8. 测定辐射的半层值时所用的吸收片，应均匀无孔隙等重要的是对材料的 有要求，一般应达到。 9. 比释动能是在单位质量的某种物质中释放出来的全部 的初始动能的总和。 二、选择题 1.空气比释动能的法定计量单位为戈瑞（Gy），空气比释动能在概念上与等 效。 （1）空气吸收剂量（2）照射量（3）剂量当量 2. 按照射量的定义，照射量适用于。 (1 ) 带电粒子（2）中子辐射（3）X、γ辐射 3. 在空气中点P周围的空气体积元如图，从A B C三点发出三条次级电子径迹，虚线示意所引起的电离，P点的照射量按定义与有关。 (1)B、C在体积元V中产生的电离 （2）A B C 在体积元V中产生的电离 （3）B C 在体积元V内外产生的全部电离 4.介质中P点周围的介质体积元V，从A B C 三点出发的三条次级电子轨迹（如图），P点的吸收剂量与有关。 （1）B C 三者的全部能量 （2）A B C三者消耗在体积元V中全部能量 （3）B C 的全部能量 5. X光机产生的X射线，在实际应用中经常经过适当的过滤，过滤后的X射线的能谱。 （1）变宽（2）变窄（3）不变 6. 实际应用中常将X光机产生的X射线经过适当的过滤，过滤后的X射线的能谱。
电离辐射与健康风险
电离辐射与健康风险 A world without nuclear weapons would be less stable and more dangerous for all of us.（对所有人来说，一个没有核武器的世界更不稳定与安全）——Margaret Thatcher（撒切尔夫人） 为了人类的和平共处，科学家发展了核武器，核武器的问世，的确让大部分人有了遏制战争的冲动，也为众多的世界人口带来了新的能源。自然界通过核聚变与核裂变的方式来转化物质为能量。 核聚变是一个1+1<2的过程，损失的物质变成了能量。核裂变则是相反的过程，一个原子核分裂为多个，其总和小于原来的质量，转化过程中部分物质变成了能量。核裂变是一个自然过程，原子量大于100的原子大多会自然裂变，自然裂变多需要较长时间，科学家用中子撞击原子核，可以诱发裂变，这是核武器与核电站的工作原理。在核反应堆中，裂变产生的中子又撞击新待裂变原子，释放更多的能量与中子，从而形成核连锁反应，是核能与核武器的基础。易于裂变衰减释放能量射线的称为放射性同位素（Radionuclide）。 日本大地震引发的核电站爆炸吸引了全世界的的目光。有两颗原子弹以及切尔诺贝利核电站事故的阴影在前，人们对核辐射通常谈之色变，对遭受辐射的后果忧心忡忡，甚至产生恐慌。由于此次灾害性事故发生在我们的邻国日本，故此更是格外引起大家的关注。不过，有关电离辐射的危害细节，公众可能了解得并不多。
原子弹爆炸后的广岛尸横遍野 辐射是生活的一部分 能量的传导就是辐射，广义的辐射包括电磁波与光波，显然，那不是造成健康担忧的原因。对健康造成威胁的是狭义的辐射，称为电离辐射，电离辐射指辐射源产生射线有能力造成原子的电离，从而产生带电荷的离子，在生物体内称为自由基，自由基可以对细胞的微细结构造成一系列的损害。电离过程也能直接损害到细胞的遗传物质。 电离辐射通常可分为两类，一类为高频率的电磁波，如X射线、γ射线；另一类为高能粒子束，如α、β 粒子或中子束等。引发电离辐射的放射性物质是人类居住环境的组成部分，日常生活中的电离辐射41%来自石头、泥土及建筑材料中的放射性气体；28%来自岩石、土壤中的放射性物质；15%来自X射线等医疗辐射；9%来自食物和饮料中的天然放射性核素；6%来自宇宙射线；1%来自高空飞行等。天然辐射源所致平均辐射剂量就世界范围来看，每人每年大约为2.4mSv。而我们所关心的“电离辐射危害”指的是人们在利用射线和核能时受到超过一定剂量的电离辐射而造成的健康影响。【注：上文中所提到的mSv（毫希沃特）是一个当量剂量或有效剂量单位。当量剂量是电离辐射的吸收剂量（单位是Gy）与不同射线生物效应系数的乘积；对于人体来说，有效剂量是人体各种组织或器官的当量剂量乘以相应组织权重因子的和。衡量辐射的单位有多个。从放射分裂衰减角度以居里夫妇命名或者贝克勒命名，他们于1903年共享了诺贝尔物理学奖。一个贝克勒就是每秒钟有一个原子核裂变衰减释放能量，而一居里就有370亿贝克勒。不同的原子核衰减过程释放不同的能量，因此，把上述单位转换为能量会涉及转换系数。从针对生物体释放能量的角度有国际单位戈瑞，源于英国物理学家露易斯*戈瑞，指一公斤的物质吸收到一焦耳的能量。戈瑞又与西弗（Sv）等同，后者纪念罗尔夫*西弗。以发现X线的伦琴命名的是人伦琴当量（Roentgen Equivalent in Man，rem），又按音译为雷姆，最早称为拉德（rad），特指X线的人伦琴当量，是能引起细胞被破坏的当量，按国际单位则指0.1戈瑞（Gy）。尽管戈瑞与西弗，拉德与雷姆相同，
电离辐射及其所致损伤
电离辐射及其所致损伤 电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称，其种类很多，高速带电粒子有α粒子、β粒子、质子，不带电粒子有中子以及X射线、γ射线。 电离辐射存在于自然界，但目前人工辐射已遍及各个领域，专门从事生产、使用及研究电离辐射工作的，称为放射工作人员。与放射有关的职业有：核工业系统的和原料勘探、开采、冶炼与精加工，核燃料及反应堆的生产、使用及研究；农业的照射培育新品种，蔬菜水果保险，粮食贮存；医药的X射线透视、照相诊断、放射性核素对人体脏器测定，对肿瘤的照射治疗等；工业部门的各种加速器、射线发生器及电子显微镜、电子速焊机、彩电显像管、高压电子管等。 天然辐射： 人类主要接收来自于自然界的天然辐射。它来源于太阳，宇宙射线和在地壳中存在的放射性核素。从地下溢出的氡是自然界辐射的另一种重要来源。从太空来的宇宙射线包括能量化的光量子，电子，γ射线和X射线。在地壳中发现的主要放射性核素有铀，钍和钋,及其他放射性物质。它们释放出α，β或γ射线。 人造辐射 辐射广泛用于医学，工业等领域。人造辐射主要用于：医用设备(例如医学及影像设备)；研究及教学机构；核反应堆及其辅助设施，如铀矿以及核燃料厂。诸如上述设施必将产生放射性废物，其中一些向环境中泄漏出一定剂量的辐射。放射性材料也广泛用于人们日常的消费，如夜光手表，釉料陶瓷，人造假牙，烟雾探测器等。 相关职业还有锅炉及压力容器无损检测，常用的指令源以γ源为为信号源，射线拍片机发射X射线，以上两种是无损检测行业常用的方式，现在还同时使用磁粉和渗透及超声波，但射线机和γ源也是无法替代的工作必需 电离辐射对人体造成的损伤主要有： 1.急性核辐射性损伤 随着照射剂量的增加，对机体是损伤部位及患者的临床表现各异。当吸收剂量低于1Gy时，可出现头晕、乏力、食欲下降等轻微症状；剂量在1-10Gy时，主要损伤造血系统；剂量在10-50Gy时，消化道为主症状，若不经治疗，在两周内100%死亡；50Gy以上出现脑损伤为主症状，可 在2天死亡。急性损伤多见于核辐射事故。 2、慢性核辐射损伤 在少量剂量下，它并不能造成伤害。在某些情况下，细胞并不死亡，但是变成非正常细胞，有些为暂时，有些为永久的，那些非正常细胞甚至发展为癌变细胞。大剂量的照射将引起大范围的细胞死亡。在小剂量的照射下，人体或部分被照器官能存活下来，但是最终导致癌症发病率大大增加。受低剂量或中等剂量的照射的伤害并不能在几个月甚至是一年中显示出来。机体长期接受超低剂量的照射时，可导致出现慢性放射性病。当局部长期接受超低剂量照射后，可以导致局部慢性损伤，如慢性皮肤损伤、造血障碍、白内障等。慢性损伤常见于核辐射工作的职业人群。
由于电离辐射的两大生物学效应
由于电离辐射的两大生物学效应：确定性效应（具有较大剂量阈值才会发生，且其严重程度取决于受照剂量大小：如辐射导致的白内障）和随机性效应（不存在发生效应的剂量阈值，但发生几率与受照剂量大小有关：如诱发肿瘤与遗传效应）的存在，辐射剂量增加对人体的危害会相应地增加。一般而言，CT 扫描比普通X 射线检查剂量大，照射剂量的增加导致辐射诱发癌症等随机效应的发生几率增加。 2009 年，位于美国洛杉矶的Cedars-Sinai 医疗中心的一名患者在接受CT 神经灌注扫描后出现头发脱落现象。该医院经过调查发现，自2008 年 2 月开始在18 个月内，共206 名患者在CT 过程中被错误施加高达正常剂量值8 倍的辐射剂量。为了规范CT 检查的行为，美国食品药品管理局（FDA）推荐在CT 检查中评估患者的接受的辐射剂量。 中国卫生部于2012 年公布新版《GBZ165-2012 X 射线计算机断层摄影放射防护要求》，首次公布了针对不同人群、不同部位CT 检查的诊断参考水平。新版标准2013 年 2 月 1 日起实施，旧版标准同时废止。根据《防护要求》，典型成年患者X 射线CT 检查头部、腰椎和腹部的诊断参考水平分别为50mGy、35mGy 和25 mGy，0 - 1 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为23 mGy 和25mGy，10 岁儿童患者胸部和头部诊断参考水平为26mGy 和28mGy。《防护要求》提出，CT 工作人员应在满足诊断需要的同时，尽可能减少受检者所受照射剂量。在开展CT 检查时，做好非检查部位的防护，严格控制对诊断要求之外部位的扫描。要禁止用成人的辐射剂量评估标准来评估儿童的辐射剂量。 为了保证临床医生获得剂量相关的信息，我们在每次检查结束之后都会得到图2 这样一张辐射剂量的报告表，在这张表格中，我们可以获得大部分和扫描相关的信息。与辐射剂量相关的参数主要有两个，CTDI vol 和DLP。那么那个是有效辐射剂量，如果不是，患者的有效辐射剂量如何计算呢？ 今天我们就来聊聊辐射剂量的那些事儿。 图2：CT 检查的剂量报告表 2CT 剂量指数（CT Dose Index, CTDI）： CTDI 是指在CT 检查中，受检者接收的射线平面内的辐射剂量，一般是用16cm（代表头部和四肢）和32cm（代表体部）的圆柱状的充水体模进行测量（单位：mGy），1981 年首次由Shope 提出后，先后被FDA、IEC、CEC、IAEA 等多个权威组织所定义并采用，是目前国际上应用最广泛的一种CT 剂量指标，我国国家标准亦采用此概念。 目前国际上对CT 剂量的表征量和测量方法（包括模体种类）未有一致意见，ICRP 亦指出为避免混淆，应明确各种CTDI 定义的区别。 目前公认的CTDI 有以下三个，三个指数并不直接表征各种CT 扫描所致受检者的剂量，但与受检者剂量密切相关。与吸收剂量有相同的量纲，以毫戈瑞（mGy）为单位。 CT 剂量指数100（CTDI 100 ） CTDI 100 是迄今广泛应用的最基本的反映CT 扫描剂量特征的表征量，可用于统一比较CT 机性能。其定义为：CT 旋转一周，将平行与旋转轴（z 轴，即垂直于断层平面）的剂量分布 D (z) 沿Z 轴从-50mm 到+50mm 积分，除以层厚T 与扫描断层数N 的乘积之商。即：
南京航空航天大学2018年《868电离辐射探测学》考研专业课真题试卷
南京航空航天大学 2018年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码:868 满分:150 分 科目名称:电离辐射探测学 注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一、选择题（每题8分，共40分） 1.利用高纯锗探测器测得的γ能谱上出现了双逃逸峰，其形成可归因于： (1).电子和正电子逃逸出探测器的灵敏区域； (2).康普顿散射光子和反冲电子逃逸出探测器的灵敏区域； (3).正电子湮灭产生的两个光子逃逸出探测器的灵敏区域； (4).正电子和湮灭的一个光子逃逸出探测器的灵敏区域。 2.γ射线能谱上的反散射峰的存在可以归因于： (1). 探测器晶体中康普顿反散射； (2). 探测器周围材料中康普顿反散射； (3). 探测器周围材料中湮灭光子； (4). 探测器晶体中的多次康普顿散射。 3.用电离辐射探测器测量γ射线能谱时，在全能峰与康普顿边缘之间除了本底造成的计数 外，下列哪个因素产生计数？ (1).光电效应； (2).周围材料的康普顿散射； (3).探测材料中多次康普顿散射； (4).康普顿背散射。 4.在半导体探测器中，PN结区的厚度决定探测器的探测效率和测量能量范围，如何增加结区 的厚度？ （1）增加P区和N区的厚度； （2）增加加载在PN结上的偏压，增加半导体材料的杂质浓度； （3）增加加载在PN结上的偏压，减小半导体材料的杂质浓度； （4）减小加载在PN结上的偏压，增加半导体材料的杂质浓度； 5.电离辐射能谱可以分成单线谱和连续谱两大类，下列哪组辐射全是单线谱？ (1).α、β、γ辐射 (2).α、内转电子、正电子湮灭辐射 (3).特征X射线、韧致辐射、裂变碎片 (4).β、俄歇电子、γ辐射 二、简答题（每题10分，共60分） 1.简述闪烁探测器探测γ射线的基本原理。 2.简述正比计数管中的雪崩现象及形成的过程。 3.解释γ射线测量中的累计效应。 4.在符合测量中，如果信号的相对延迟时间远大于系统的符合分辨时间，那么测得的符合是什么 符合？符合计数率多少？ 5.中子探测通常有哪些方法？ 6.正比计数器在发生电子雪崩的过程中，除了加速电子与气体分子的碰撞产生的电子之外，还有 科目代码：868科目名称：电离辐射探测学第1页共2页