第二章 辐射防护基础知识(四)——常用物理量

2.4× 2.4×10-4 C°
运动速度 v = 1.4 m/s
上升高度 h = 0.1 m
剂量——实际上是单位物质吸收电离辐射能 实际上是单位物质吸收电离辐射能 剂量 大小的一种量度
2. 吸收剂量
吸收剂量率（ 吸收剂量率（absorbed dose rate）是 ） 指单位时间内的吸收剂量，以Ｄ表示， SI单位为戈瑞 秒-１Gy/s）。 吸收剂量是指每单位质量受照物质 吸收的辐射能量。适用于任何类型、任 何能量的电离辐射，且适用于任何受照 物质。
3 剂量当量及其单位
1西弗=1焦耳/千克（JKg-1） 西弗= 焦耳/千克（ 暂时与SI单位并用的专用单位为雷姆（rem） 暂时与SI单位并用的专用单位为雷姆（rem）， 1西弗=102雷姆（rem） 西弗= 雷姆（rem） 由上式可以看出，剂量当量是用适当的修正系数对吸收剂 量进行加权，使得修正后的吸收剂量能更好的和辐射引起 的有害效应联系起来。
式中： 在时间间隔dt内该核素从该能态发 式中：dN——在时间间隔 内该核素从该能态发 在时间间隔 生自发核耀迁数目的期望值。 生自发核耀迁数目的期望值。即单位时间内的核 衰变数。 活度的SI单位是秒的倒数（ 活度的 单位是秒的倒数（S-1）， SI单位制专门 单位是秒的倒数 规定的单位名称为：[贝可勒尔 贝可勒尔]（Becquerel)，简 贝可勒尔 称贝可 贝可，符号为Bq，每秒一次核衰变 每秒一次核衰变，即为 贝可 每秒一次核衰变 1Bq=1 s-1
定义H为在组织内某点上的D 定义H为在组织内某点上的D、Q和N的乘积，用公式表示如下：
H = DQN
D：吸收计量（戈）；Q：品质因数，不同辐射类型影响危害的参数； 吸收计量（ 品质因数， N：所有其他修正因素的乘积。它反映了吸收剂量不均匀的空间和时间 所有其他修正因素的乘积。 分布等因素。ICRP（国际辐射防护委员会）指定：N=1 分布等因素。ICRP（国际辐射防护委员会）指定：N=1（不论是内照射 还是外照射） 还是外照射）； H：剂量当量，SI单位为焦耳每千克，单位的专门名称为西弗，用符号 剂量当量，SI单位为焦耳每千克，单位的专门名称为西弗， SV表示。 SV表示。
6 组织权重因子
例：
某人骨表面接受0.3Sv的剂量当量，而另一个人骨 某人骨表面接受0.3Sv的剂量当量，而另一个人骨 表面受0.2Sv的照射，同时肝脏又受到0.1Sv的照 表面受0.2Sv的照射，同时肝脏又受到0.1Sv的照 射，哪个人危险更大些？
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待积（约定）剂量当量
在内照射情况下为了评价单次摄入放射性物质对 人体的危害，引入待积剂量当量。 放射性物质进入人体后，一方面由于衰变和排泄 而减少，同时会浓集于某些器官组织中形成内照 射。
5. 有效剂量当量
有效剂量当量是一个很重要的概念， 有效剂量当量是一个很重要的概念 ， 它是 一个度量体内或体外照射源（ 一个度量体内或体外照射源 （ 无论是均匀 照射还是非均匀照射） 照射还是非均匀照射 ） 造成的健康效应发 生率的指标， 生率的指标 ， 用来评价电离辐射对人体的 总的损伤程度。 总的损伤程度。
3 剂量当量及其单位
辐射防护中，测量和计算的一个主要目的，就是为了定量 地说明个人或群体实际受到或可能受到的辐射照射。 吸收剂量D是用来说明生物物质所受照射的重要物理量。 吸收剂量D是用来说明生物物质所受照射的重要物理量。 在未加说明的情况下，吸收剂量并不能用来预示辐射照射 所产生的生物效应的有害程度。
1 放射性活度
放射性浓度(radioactive concentration) 放射性浓度 是单位体积溶液内所含的放射性活度， 单位是Bq/ml 。
2. 吸收剂量（absorbed dose, D) 吸收剂量（ D)
定义： 定义： 授予单位物质(dm)（或被单位物质吸收） 授予单位物质(dm)（或被单位物质吸收） 的任何致电离辐射的平均能量（dE)。 的任何致电离辐射的平均能量（dE)。
辐射防护中常用物理量
1 放射性活度
放射性活度（ 放射性活度（radioactivity) 简称活度 (activity) 活度 ，是用以表示核素特征的一个重要辐射量。 即在给定时刻处于一给定能态的一定量的 某种放射性核素的活度A定义为： 某种放射性核素的活度 定义为： 定义为 A=dN/dt
1 放射性活度
3 剂量当量及其单位
一般说来，某一吸收剂量产生的生物效应与射线的种类、 能量及照射条件有关。 即使受到相同数量的吸收剂量的照射，因为射线种类和辐 照条件不同，其所致的生物效应无论其严重程度还是其发 生几率皆不相同。 为了统一表示各种射线对机体的危害程度，在辐射防护中， 使用了剂量当量概念。
3 剂量当量及其单位
单位： 单位：
dE D= dm J/kg 1 J/kg =1Gy（戈瑞） 1 Gy = 100 rad（拉德）
吸收剂量1 戈瑞（ 焦耳/千克） 吸收剂量1 戈瑞（1焦耳/千克）时的能量效应 1）水温升高
4.2× J/千克度 千克度） （比热 4.2×103J/千克度）
kg水物质吸收剂量 1 kg水物质吸收剂量 1 Gy 1/（4.2× 水温度上升 1/（4.2×103）= 2）转化为物体的动能 m D= (1/2)m v2 3) 转化为物体的势能 m D = m g h
7 Committed dose equivalent
单次摄入放射性物质后，某一器官或组织在此后 50年受到的累积剂量当量称为待积剂量当量，即 50年受到的累积剂量当量称为待积剂量当量，即
H 50 = ∫
t 0 + 50
t0
H (t )dt
其中t 其中t0是摄入放射性的时刻， H 为t时刻的剂量 当量率。
5. 有效剂量当量
WT 为相应器官或组织的权重因子 ， 它表示器官 为相应器官或组织的权重因子， 或组织T 或组织 T 受电离辐射照射时产生随机效应的几率 与全身受到均匀照射时产生的随机效应的几率之 比值。因此，是一个无量纲因子。 比值。因此，是一个无量纲因子。 有效剂量当量的SI单位与剂量当量相同，即希沃 有效剂量当量的SI单位与剂量当量相同，即希沃 特(Sv)，暂时并用的专用单位为雷姆(rem)。 (Sv)，暂时并用的专用单位为雷姆(rem)。
1 放射性活度
为了表示各种物质中的放射性核素含量，通 常用放射性比活度 放射性浓度 二参数表示。 放射性比活度及放射性浓度 放射性比活度 放射性比活度（specific radioactivity) 放射性比活度（ 放射性浓度(radioactive concentration) 放射性浓度
1 放射性活度
5. 有效剂量当量
有效剂量当量是考虑人体组织或器官发生的辐射效应为随机 效应时，全身受到非均匀照射的情况下，人体各器官或组织 所接受的平均剂量当量与相应的权重因子的乘积之总和，即
H 有效 = ∑ H T WT
T
式中，H 为有效剂量当量；H 为人体内器官或组织T 式中，H有效为有效剂量当量；HT为人体内器官或组织T所接 受的平均剂量当量；
3 剂量当量及其单位
剂量当量率：
单位时间内剂量当量的增量，称之为剂量 当量率。如果dt时间内剂量当量的增量为 当量率。如果dt时间内剂量当量的增量为 dH，剂量当量率即为 dH，剂量当量率即为
& = dH H dt
3 剂量当量及其单位
使用剂量当量概念时需注意
剂量当量概念只限于辐射防护中使用，而且专用于人体（ 剂量当量概念只限于辐射防护中使用，而且专用于人体（高 级动物） 即必须是有生命的物质、动物。 级动物），即必须是有生命的物质、动物。因为它是为了统 一表示各种射线对机体的危害程度， 一表示各种射线对机体的危害程度，而采用和定义的剂量当 量概念； 在计算剂量当量时，必须指明射线种类、能量和照射条件。 在计算剂量当量时，必须指明射线种类、能量和照射条件。 因为剂量当量可以表达不同种类射线， 因为剂量当量可以表达不同种类射线，在不同能量及不同照 射条件下， 射条件下，所引起的各种电离辐射的危害程度的差异； Q值不能代表高剂量水平下的相对生物效应。
放射性比活度（specific radioactivity) 是指某一 放射性比活度（ 纯的元素或化合物中单位质量所含的放射性活度 ，单位是Bq/g ，亦可用单位摩尔物质的放射性活 度来描述放射性比活度，单位是Bq/mol 。放射性 比活度简称比活度，实质上是表示样品内放射性 核素在其所属的物质全部原子中所占比例的一个 参数。
3 剂量当量及其单位
辐射防护中，测量和计算的一个主要目的，就是为了定量 地说明个人或群体实际受到或可能受到的辐射照射。 吸收剂量D是用来说明生物物质所受照射的重要物理量。 吸收剂量D是用来说明生物物质所受照射的重要物理量。 在未加说明的情况下，吸收剂量并不能用来预示辐射照射 所产生的生物效应的有害程度。
Da = 8.73 × 10 X
式中，X பைடு நூலகம்中，X为照射量，以伦琴为单位。
3
放射性活度(A) 吸收剂量(D) 剂量当量(H) 有效剂量（ 放射性活度(A) 吸收剂量(D) 剂量当量(H) 有效剂量（E） 三 者 意 义 和 区 别 有 剂量当量(H) 有效剂量（ ） 剂量当量(H) 有效剂量（E） 1 焦耳/ = 1 焦耳/千克
dQ X = dm
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照射量X 照射量X
2. 照射量的单位
照射量X SI单位为库仑每千克，用符号库仑/ 照射量X的SI单位为库仑每千克，用符号库仑/ 千克（C/Kg）表示。 千克（C/Kg）表示。与它暂时并用的专用单位 是伦琴（简称伦） 用符号R表示。 是伦琴（简称伦），用符号R表示。 1伦琴=2.58×10-4库仑/千克 伦琴=2.58× 库仑/
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4. 集体剂量当量
式中，S为集体剂量当量；H 为受照群体第i 式中，S为集体剂量当量；Hi为受照群体第i组成员每人全 身或者任一特定组织受到的平均剂量当量；P 身或者任一特定组织受到的平均剂量当量；Pi为群体中第 i组中的人数。 由上式可见， 由上式可见 ， 辐射给予某一群体产生的效应是各个单一 组分所受的剂量当量之总和。 组分所受的剂量当量之总和。 剂量当量与集体剂量当量的区别在于， 剂量当量与集体剂量当量的区别在于 ， 前者用于单个生 物体，后者则用于群体。 物体，后者则用于群体。 集体剂量当量的国际单位为人希沃特，符号为manSv。 集体剂量当量的国际单位为人希沃特，符号为manSv。