辐射剂量学知识点总结
放射剂量科普知识
放射剂量科普知识放射剂量是用来衡量人体或物体接受到的辐射量的单位，它可以分为有效剂量和等效剂量两种。
了解放射剂量的概念和相关知识对于我们正确评估和管理与辐射相关的风险至关重要。
以下是关于放射剂量的科普知识。
1. 放射剂量的定义：放射剂量是用来衡量辐射对人体或物体造成的伤害的量度。
通常用基本单位格雷（Gy）来表示，1格雷等于吸收1焦耳能量/千克。
2. 有效剂量（Effective Dose）：有效剂量是用来评估人体受到辐射后患某种放射性疾病的风险的量度，单位为西弗（Sv）。
有效剂量不仅考虑辐射量，还考虑不同部位对辐射的敏感度。
3. 等效剂量（Equivalent Dose）：等效剂量是用来衡量不同类型辐射对人体造成伤害的量度，它把各种辐射的相对生物效应与其辐射量结合起来，单位也是西弗（Sv）。
4. 辐射单位转换：不同类型的辐射有不同的生物效应，因此需要进行辐射单位的转换。
常见的辐射单位包括伦琴（Roentgen）、希沃特（Sievert）、老文特（Rem）等等。
5. 本底辐射和人造辐射：本底辐射是自然界存在的辐射源，包括来自地壳、太阳等自然辐射。
人造辐射则是人类活动产生的辐射源，如医疗、核电厂等。
6. 常见的放射剂量来源：医学影像检查、核电厂、航空航天、地下水、土壤和建筑材料、食物等都是我们日常生活中常见的放射剂量来源。
7. 辐射与健康：辐射对人体健康的影响取决于剂量和时间。
高剂量和长期暴露于辐射下可能导致急性放射病，如癌症、遗传突变和组织损伤等。
但低剂量辐射下的风险仍有争议，一般认为低剂量辐射的风险较低。
8. 辐射防护措施：对于与辐射相关的职业或环境，需要采取一系列防护措施进行辐射剂量的控制，包括时间控制、距离控制和屏蔽措施。
9. 监测辐射剂量的方法：监测辐射剂量的方法主要有被动监测和主动监测两种。
被动监测是指使用个人剂量仪、衣物、食物等来测量个人或环境中的辐射剂量。
主动监测则是指使用电离室等仪器精确测量辐射剂量。
第三节 辐射剂量学中使用的量
6.比释动能与吸收剂量在物质中的变化
kerma Absorbed dose
Build up region
Electronic equilibrium
depth
N Absorbegion there is not strict electronic equilibrium
3.比释动能率
dK K dt
单位：J.Kg-1.s-1=Gy.s-1
4.比释动能与能量注量的关系 （1）单能不带电粒子
K (
utr
) utr )dE
（2）有谱分布的的不带电粒子
K E (
（3）若能量注量Ψ 相等，则
( )1 K1 K 2 ( utr ) 2
utr
5.比释动能与吸收剂量的关系 在满足电子平衡的条件下，轫致辐射可以忽略
K
d tr d D dm dm
在满足电子平衡的条件下，轫致辐射不可以忽略
d d tr D (1 g ) K (1 g ) dm dm
高能电子在高原子序数内，g大；在低原子序数内，g小，可以忽略， D=K 中子：E<30MeV时，D=K
旧单位名称为拉德（rad），1 rad 指 1g 受照物质吸收的平 均辐射能量为100尔格（erg），1 erg＝10-7 J，拉德与戈瑞的 换算关系为： 1Gy＝100 rad 1rad＝10-2Gy
3. 吸收剂量率
吸收剂量 D 是单位时间内的吸收剂量。
dD D dt
单位：J.Kg-1.s-1=Gy.s-1
2.照射量率（exposure rate)： 单位时间(dt)内的照射量(dX)。
d dt
单位：Ckg-1s-1; Rs-1; mRh-1
辐射剂量学
辐射剂量学什么是辐射剂量学？辐射剂量学是研究辐射对生物体和环境的影响的科学。
它涉及测量辐射剂量、评估与辐射剂量相关的风险，并制定保护和控制策略。
辐射剂量学是核能、医学辐射、放射性废物管理以及任何可能损害人体健康的辐射源的管理和监控的基础。
辐射剂量的测量辐射剂量是指辐射能量传递给物质的程度。
辐射剂量的测量可以通过多种方法进行。
常用的方法包括使用辐射探测器进行直接测量，或者通过间接方法测量放射性同位素在物体中引起的化学、生物效应。
辐射剂量通常用单位「Gy」（戈瑞）来表示，1 Gy等于每千克物质所吸收的1焦耳辐射能量。
辐射剂量计辐射剂量计是用于测量辐射剂量的设备。
它可以用于监测辐射暴露水平，保护工作人员免受辐射的伤害。
常见的辐射剂量计包括：•个人剂量计：这是佩戴在个人身上的辐射剂量测量仪器，它用于监测工人在辐射环境中的辐射暴露水平。
•墙面剂量计：这是固定在工作场所墙上的辐射剂量测量仪器，用于评估工作场所的辐射水平。
•环境剂量计：这是监测周围环境的辐射剂量测量仪器，用于评估居住环境或自然环境的辐射水平。
使用辐射剂量计可以帮助我们了解辐射剂量的分布情况，并做出相应的保护措施。
辐射剂量的风险评估辐射剂量与生物体的风险之间存在一定的关系。
高剂量的辐射暴露会导致严重的伤害甚至死亡，而低剂量的辐射暴露可能引起长期的慢性健康问题。
辐射剂量的风险评估是评估与辐射剂量相关的潜在风险，如癌症、遗传突变等。
辐射风险评估是一个复杂的过程，涉及辐射剂量的测量和估算、生物效应的评估等。
根据不同的辐射源和不同的暴露情况，评估方法也会有所不同。
然而，无论何种评估方法，其目标都是为了保护人类和环境免受辐射的危害。
辐射剂量的保护与控制为了保护人类和环境免受辐射的危害，辐射剂量的保护与控制是必不可少的。
这包括以下几个方面：1.国际标准和准则：制定和遵守国际标准和准则，确保辐射活动的安全性，并保护人类和环境的利益。
2.辐射安全设施：建设和维护辐射安全设施，确保辐射活动在受控的环境中进行，减少对周围环境的影响。
辐射剂量学知识点总结
在低原子序数取介质中 D E .P
L
dE
（5）过渡平衡
5、比释动能与注量的关系（单能、具有能谱分布的推导）
①.对单能单向的不带电粒子辐射场
在体积元dadl中：
d tr ( tr ) E dadl
dm dadl
K ( tr / ) E ( E tr / ) E
6、百分深度剂量（PDD）定义：体模中射束轴上某一深度z处的吸收剂量 Dz与最大值点的吸收剂量Dm以百分数表示的比值,用p(z)表示。 7、组织-空气比（TAR）定义：体模中射束轴上给定点的Dz与空气中同一 点处小块体模材料达到电子平衡时D0之比。 8、衍生辐射场：为使定义的剂量当量有明确的涵义，需要对辐射场加以 说明，实际的辐射场往往是错综复杂的。由实际辐射场抽象出来的， 具有某些规定特性的辐射场。 9、在弗里克剂量计中，辐射化学产额？ • 答; 电离辐射授与某一物质的平均能量为1J时，产生、破坏或变化了的 某一特定实体X的物质的平均量，用G（x）表示，mol.J-1 或 mol.kg.Gy-1，也有时用（100eV）-1作单位，1mol.J1V)-1 =9.648×106(100eV)-1。以弗里克剂量计为例， 足氧的情况下，在弗里克溶液中三价铁离子的产额与氢基、羟基、过 氧化氢产额关系 ：
质量辐射阻止本领（S/ρ)r
1 ( S / ) r dEr / dl
总质量阻止本领S/ρ定义：设带电粒子在质量密度为ρ的介质中、穿过距离dl时损失能 量的期望值为dE,则dE除以ρdl的商叫做物质对带电粒子的总质量阻止本领,记作S/ρ。
总线阻止本领S：S=dE/dL
S dE / dl
Rout
Rin dV
第二章 辐射剂量学I
辐射与防护主讲：张玲玲土木与环境工程学院课堂回顾概述辐射的分类辐射的特点我国辐射环境及监控技术现状辐射的用途第二章辐射计量学主讲: 张玲玲土木与环境工程学院第一节辐射剂量学的基本量和单位一、辐射剂量学的基本量和单位1、放射性活度（A）定义：表示在单位时间内放射性原子核所产生的核转变数。
国际单位：贝可（Bq）曾用单位：居里（Ci）1Ci=3.7 ×1010Bq1Bq表示每秒钟发生一次核转变典型成年受检者在各种核医学诊断中的活度指导水平检查项目放射性核素每次检查常用的最大活度／ＭＢｑ甲状腺甲状腺显像甲状腺癌转移灶（癌切除后）甲状旁腺显像１３１Ｉ９９ｍＴｃ１３１Ｉ２０１Ｔｌ９９ｍＴｃ２０２００４００８０７４０2、照射量（X）定义：表示γ射线或X射线在空气中产生电离能力大小的辐射量。
国际单位：C/kg曾用单位：琴伦（R）1R=2.58×10-4 C/kg应用条件：X、γ射线；介质为空气有些文献提到介质的照射量时，是指在介质中放置少量空气后测得的照射量值。
照射量是在X 、γ射线，在空气中，单位体积元内产生的全部电子均被阻留在空气中时，形成的总电荷除以该体积元空气质量。
其定义式为：式中，X - 照射量，C/Kg;dQ - 射线在质量为dm 的空气中释放出来的全部电子（正电子和负电子）被空气完全阻止时，在空气中产生的一种符号离子的总电荷的绝对值，C ；dm - 受照空气的质量，kg 。
照射量率是单位时间内的照射量。
定义式为式中， - 照射量率，C/(kg ·s);dX - 时间间隔dt 照射量的增量，C/kg ； dt - 时间间隔，s 。
某些常见辐射源（X 或γ）的辐射水平dmdQ X =dtdX X =∙∙X3、比释动能 （K ）定义： X 或γ光子等非电离辐射粒子在与物质相互作用时，物质中原子核外电子接受能量形成次级粒子射线，在单位质量的物质中，不带电粒子转移给带电粒子的全部初始动能之和叫作比释动能。
核辐射剂量
核辐射剂量
核辐射剂量是指核辐射对物体或人体的辐射能量的量度。
通常使用单位格雷（Gy）或希沃特（Sv）来表示。
核辐射剂量可以分为两种：吸收剂量和当量剂量。
1. 吸收剂量（Absorbed Dose）：吸收剂量是指核辐射在物体
中的能量转移。
它衡量了辐射能量在物体中所产生的衰减效果。
吸收剂量的单位是格雷（Gy），1格雷等于每千克物质吸收1
焦耳的辐射能量。
2. 当量剂量（Equivalent Dose）：当量剂量是在不同类型的辐
射下，对人体各部位的生物效应进行综合评价的剂量。
由于不同类型的辐射对人体的伤害程度不同，当量剂量通过对各种辐射的吸收剂量进行修正，反映了辐射对人体造成的实际生物效应。
当量剂量的单位是希沃特（Sv），1希沃特等于当量剂量
乘以相对生物效应因子。
核辐射剂量的大小与辐射源的强度、距离和辐射类型等因素有关。
对于人体来说，较小的剂量可能不会产生直接的明显健康影响，但较高的剂量可能会导致急性辐射综合症和长期的慢性影响，如癌症等。
因此，对于核辐射的防护和控制非常重要。
辐射剂量学知识点
一、填空、简答所涉及的重点：1、注量（尤其注意各向同性场）2、立体角的辐射度3、各个量的谱分布4、注量与径迹长度关系（注意推导）5、带电粒子与物质作用方式、沉积方式、能量损失因素6、高能中子损失能量方式7、分清哪些量是表征带电粒子或不带电粒子8、不带电粒子与物质作用的三个重要效应（八字）9、比释动能概念知道其与注量关系、点源的比释动能计算、不同介质比释动能的表达式10、照射量定义及单能光子场的表达式P54、X、r射线的理解、点源照射量率的计算11、吸收剂量的概念12、自由空气电离室（设计、条件）13、吸收剂量与比释动能的区别和联系（注意什么情况下吸收剂量表示比释动能）14、腔室理论中B-G腔室成立条件、腔室理论中介质吸收剂量与室壁吸收剂量的关系（厚壁与薄壁）、照射量关系P11115、腔室中带电粒子描述16、刻度因子只需要了解大概是什么个情况（估计不考）17、中子与r辐射场如何测量18、剂量计主要指标19、量热计的类型及量热计在计量计中的地位（对于基准传递做大致了解就好啦）20、化学剂量计中要掌握伏里克剂量计（组成与配置）及三价铁、二价铁产额关系式、辐射化学产额21、吸收剂量计算（这个不考）22、热释光剂量计超限性解释（估计会考成简答题的概率很大）23、固体核计量计（SSD）能探测什么，不能探测什么24、外照射中体模概念机RCRU球（大小、指标）（它的推导不用看）25、体模中剂量、参考点（绝对）测量（这个两颗星重点推荐）26、百分深度剂量（两颗星重点推荐）及组织空气比（可与吸收剂量联系）27、外照射中射野中某一深度计算（P212例题，此类型必考但不是原题）28、内辐射中衍生辐射场概念、内辐射计量学中滞留函数及参考人、确定性效应与随机性效应、待积当量与有效剂量29、工作环境居留因子分布情况30、ICRP模型计算、照射分为哪三类、人工辐射源分类、开放性辐射区分类及中国是如何划分的、外辐射防护三要素、内辐射防护原则（八字原则）、辐射防护限值、放射性污度的定义31、互异定理解释、放射性核素的分组及常见核素32、天然辐射源、环境监测使用量、X、r对人体的影响33、窄束衰减规律、宽束对积累因子的影响、积累因子的选取、不同辐照下不同屏蔽材料的选择34、不确定性效应与受照的关系35、天然辐射（2.4msv）36、控制区橙区的环境剂量率（2-100msv/h）37、中子与人体组织有哪几种作用类型（一颗星重点推荐）38、知道哪种剂量计不需刻度39、内照射防护基本原则（5条）及各原则意义与相应条件40、核事故的分类（5种）41、库室模型二、计算（可能涉及到的重点计算）1、化合物中组织本领计算2、比释动能计算3、点源计算4、当量剂量与有效剂量的计算、5、半价层厚度及屏蔽层厚度的计算6、空腔电离室、介质、室壁吸收剂量的计算7、线源的计算8、照射率计算9、库室模型（估计必考）P251、子孙衰变P25410、X射线机的发光常数。
辐射剂量学基本知识以及热释光检测技术
辐射剂量学基本知识以及热释光检测技术辐射剂量学是用理论或实践的方法研究电离辐射与物质相互作用过程中能量传递的规律，并用来预言、估计和控制有关的辐射效应的学科。
辐射剂量学的研究和应用，早期仅限于医疗方面，今天，它已成为一个专门的技术领域，广泛应用于辐射防护、医疗、生产和科研等各个方面。
辐射剂量学研究的主要内容包括：电离辐射能量在物质中的转移、吸收规律；受照物质内的剂量分布及其与辐射场的关系；辐射剂量与有关的辐射效应的响应关系以及剂量的测量、屏蔽计算方法等。
从而为研究辐射效应的作用机理、实施辐射防护的剂量监测和评价、进行放射治疗与辐射损伤的医学诊断和治疗提供可靠的科学依据。
常用辐射剂量估算及测量方法中主要分为两大类，一类是直接测量，另一类是采用回顾模拟(或估算)方法进行事故剂量重建。
在直接测量方法中，用的较多的是热释光测读仪器(TLD)，它主要有两部分，测读器和TLD剂量元件。
TLD剂量元件的基本材料是LiF(Mg,Cu,P)等热释光材料。
这类材料能将辐射沉积在它上面的能量较长时期稳定的储存起来，当用测读器加热测读时，这些能量就以光的形式释放出来，通过对这些光的测量来进行剂量测量。
这种方法最突出的两个优点是：①只要适当选择，可以选择到人体组织等效性特别好的热释光材料，例如，LiF(Mg,Cu,P)；②测量范围很宽（0.01mGy – 10Gy)，这几乎含盖了我们比较关心的整个领域。
我们所讨论的热释光是指物质受到电离辐射作用后，在加热过程中释放出光的现象。
这是一种早已经发现的现象，在3000余种天然矿物中大约有四分之三具有这种特性。
不仅是无机晶体和玻璃，而且在很多有机化合物中也存在这种现象。
而LiF成为热释光探测器的历史课追溯到上世纪四十年代，美国威斯康星大学化学部Daniels教授的研究。
但1956年后停滞。
1960年由Cameron参与指导，威斯康星大学又恢复LiF热释光研究工作。
六十年代后期，对热释光研究更加普遍，并出现商品性热释光探测元件。
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• 光电效应、 康普顿效应、电子对效应 子
产生次级电
• 第 2 步次级作用：电离效应 次级电子使物质原子电离
4、吸收剂量D （Absorbed dose）
①.定义及定义式 、普遍方程（未写，在书59页2.45式） 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 质的质量的商。一般用定义不易求得。采用带电粒子平衡求得。
总线阻止本领S：S=dE/dL SdE/dl
化合物中的阻止本领：可以用化合物中每种元素阻止本领的重量加权求得：
fi为指定元素在化合物中所占重量份额。 (S/ )c.m fi(S/ )c.i
i
对带电粒子：定限碰撞阻止本领L∆/ρ：定义：L∆/ρ=(dE/dl)∆/ρ
• dE为带电粒子在密度为ρ的介质中穿行距离为dl时，由传递能量小于指定值∆的碰撞而 损失的能量的数学期望值。
• L∆亦叫传能线密度LET（Linear energy transfer）。
• LET:特定能量的带电粒子在介质中穿行单位长度路程时，由能量转移小于某一指定值 的历次碰撞所造成的平均能量损失。
• L∞=Sc, L∞/ ρ=(S/ ρ)c • 辐射阻止本领： (S/ρ)r与z2/m2成正比, 重粒子可忽略不计。低能电子(S/ρ)c值较大，
• 线能量转移系数tr：光子在吸收介质中穿行单位长度距离时，光子转移为带电粒子的
动能占总能量的份额。 cm-1
• 质量能量吸收系数μen/ρ表示光子在物质中穿过单位质量厚度时，入射光子能量中转
移给次级电子能量的碰撞损失份额。
2、产距一额离个γ为各点n向源i，同r源处性的的的自γ光γ吸点子收源的以的注及活量空度率气为φ的A=，A吸/能(收4π量和r为散2)h射∑νi作的ni 用γ射忽线略的， 能量注量率ψ=A/(4π r2) ∑ ni hνi 3、比释动能描述对象？
高能电子(S/ρ)r值较大。
• 散射本领、射程
• 产生一对离子所消耗的平均能量W
• 对不带电粒子：窄束衰减和衰减系数 dN=-Nμdx （μ为线衰减系数）
•
N=N0e-μx
• μ：光子在物质中穿行单位距离时，平均发生总的相互作用的几率。
• 定义质量衰减系数为μ/ρ。质量能量转移系数μtr/ρ cm2/g 辐射份额Y(E)
质量碰撞阻止本领 1 dE ： 线碰撞阻止本领除以密度，消除密度的影响。 dl col
辐射阻止本领： 线辐射阻止本领Sr
质量辐射阻止本领（S/ρ)r
(S /
)r
1
dEr
/ dl
总质量阻止本领S/ρ定义：设带电粒子在质量密度为ρ的介质中、穿过距离dl时损失能 量的期望值为dE,则dE除以ρdl的商叫做物质对带电粒子的总质量阻止本领,记作S/ρ。
描述带电粒子辐射场
•定义：
uur
div 0
•D的表达： D j
Ecut,j
E.P.j
Sc.l.j[1P col.j(E)]dE
其中Pcol,j表示初级带电粒子通过电子库仑碰撞损失 的能量中，转变成受激原子退激发时放射的特征X射线
和释放的δ粒子在慢化过程中产生的轫致辐射两部分光
子电离辐射能份额。
• 定义：
dRc,in dRc,out uur
div c 0
• 典型例子：
a. PE，C处处相等； b.均匀的带电粒子发射体
V内存在CPE
c.均匀不带电粒子辐射场照射，不带电粒子释放的带电粒子
•对不带电粒子辐射场，在CPE下
DK dE
eu,j
c
j Ecut,j e,j,u
(3)δ粒子平衡（Delta particle equilibrium）
1、注量、通量、注量率
•。 注量：表征辐射场的空间疏密程度。特例：单向辐射场
• 定义： Φu=dN/da┴ 为单向辐射场的粒子注量。(可理解为进入单位垂 直截面小球的粒子数)一般情况：各向辐射场
• ①粒子注量Φ：Φ=dN/da，m-2 dN进入小球体的粒子数。
•
da
• ICRU定义：辐射场中某一点的注量，是进 入以该点为球心，截面积为da的小球体内的 粒子数dN除以da的商
• 注量与径迹长度关系：
• ②能量注量Ψ：Ψ=dR/da，j.m-2
• dR
• 粒子注量率φ：φ=dΦ/dt=d2N/dadt，m-2s-1
•d
时间间隔d t 内粒子注量的增量。 φ
描述带电粒子的物理量
碰撞阻止本领：
线碰撞阻止本领 dE ： 带电粒子在介质中每单位路径 长度上电离损失的平均能量。 dl col
• 答：比释动能是描述不带电粒子在物质中转移能量的第一 阶段的一个物理量
• 比释动能K是感兴趣点P处单位质量介质中转移给带电粒 子的能量（动能）的期望值，其中包括轫致辐射损失的能 量，但不包括由一个带电粒子转移给另一个带电粒子的能 量。
γ射线对物质的电离作用两步过程
• 第 1 步初级作用：三种作用效应（与原子序数Z有关-八字 关系）
(1
Pcol. ) d E
在低原子序数取介质中
D
E .P
L
dE
（5）过渡平衡
5、比释动能与注量的关系（单能、具有能谱分布的推导）
①.对单能单向的不带电粒子辐射场 在积元dadl中：
dRin dRout 辐射平衡
Rout
Rin dV
•典型例子 （a）PE=常数 (b) 介质和源的均匀分布
•D的表达式
D1d dVQ1(ddV S).E1
E 1 表示辐射源每次核转变相关联的由静止质量
转变成的辐射能的期望值
(2)带电粒子平衡（charged particle equilibrium,CPE）
1
Dlim lim
m0 m v0 V
D d dm
针对“点”的概念；对所有射线适用。
d 电离辐射授与质量为dm的物质的平均能量 单位：戈瑞，1Gy＝1J/kg；（拉德，1rad＝0.01Gy）
②.辐射平衡与吸收剂量 (1)完全辐射平衡（Complete radiations equilibrium ,CRE） 定义
在低原子序数介质中，Pcol. j 0 ，故D可简化为
D J
S dE Ecut.j
col.j E.P.J
（4）部分δ粒子平衡（Partial delta particle equilibrium）
描述电子辐射场
定义：
uur
div 0
• D的表达式：
D
E c u t
E .P
S col