辐射防护与剂量学-1
绪论——电离辐射与物质的相互作用
➢ 与原子核发生非弹性碰撞（辐射损失）
库仑作用
核 反冲
带电粒子靠近原子核时，由于库 仑作用使入射粒子的速度和运动 方向发生变化。伴随着发射电磁 辐射（轫致辐射），并大大减弱 入射粒子的能量，以辐射光子的 形式损失其动能，称为辐射损失。
α粒子质量大，与核碰撞后运动方向变化小。β粒子质量小， 运动状态改变大。
绪论——电离辐射与物质的相互作用
概念——相互作用系数（带电粒子）
2、辐射阻止本领——辐射损失
质量辐射阻止本领：指一定能量的带电粒子在物 质中穿过单位质量厚度的物质层时，由于轫致辐 射过程所损失的平均能量。
• 单位：J·m2/kg
(
S
)
rad
1
(dE / dl)rad
• 为消除密度影响
• 辐射损失与Zz2成正比； • 辐射损失与带电粒子的质量m2成反比
2003年，民用核技术的年总产值为400亿。
• 由于早期的历史条件和技术水平，人们在研究、 应用核能和电离辐射技术的实践中付出了一定的 代价
全球核电分布
全球核电分布
中国核电分布
核技术的应用不仅体现 在核能，同时也体现在 其它工业、医疗、食品 的方面的应用。
核技术现在就在你的身 边：
``
食品灭菌辐照加工中心 辐射育种
医疗消毒 辐射改性
全球重大核事故
1、切尔诺贝利 切尔诺贝利核电站位于乌克兰北部，距首都
基辅只有140公里，它是原苏联时期在乌克兰 境内修建的第一座核电站。曾几何时，切尔 诺贝利是苏联人民的骄傲，被认为是世界上 最安全、最可靠的核电站。 但1986年4月26日的一声巨响彻底打破了这一 神话。核电站的第4号核反应堆在进行半烘烤 实验中突然失火，引起爆炸，其辐射量相当 于500颗美国投在日本的原子弹。爆炸使机组 被完全损坏，8吨多强辐射物质泄露，尘埃随 风飘散，致使俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰许 多地区遭到核辐射的污染。
居里夫人
贝克勒尔 发现天然放射性 伦琴夫人手的X光片
发现镭和钋两种天 然放射性元素
绪论
二、核科学的发展与核事故
• 核技术已在全球发展成为较大规模的高技术产业 • 美国：1995年核技术总产值为4209亿美元，占国民
生产总值的6%，占全国就业人数的4%。 • 中国：核技术对国民经济和社会发展的贡献偏小。
绪论——电离辐射与物质的相互作用
概念——相互作用系数（带电粒子）
1、碰撞阻止本领——电离损失
质量碰撞阻止本领：指一定能量的带电粒子在指 定物质中穿过单位质量厚度的物质层时，由于电
离、激发过程所损失的能量。
• 单位：J·m2/kg • 为了消除密度的影响
(
S
)col
1
(dE / dl)col
• 电离损失与重带电粒子的电荷z2成正比； • 电离损失与带电粒子的速度成反比； • 电离损失与物质的电子密度成正比。
• 其数值取决于辐射的类型、能量以及受照物质的性质， 同时也依赖于照射条件(时间、方式和途径)。
• 为合理的应用放射源、电离辐射、有效的保护人类和 环境，需要了解受照射对象的辐射剂量
• 放射学科的基石
辐照加工剂量学、辐射防护剂量学、放射性治疗剂量学
• 辐射理论研究和应用研究的前提
放射源、电离辐射应用、辐射防护、放射性医学
4、主要内容
• 辐射防护基础； • 辐射防护体系与标准标准； • 辐射照射的计算、检测、评价与防护； • 实用辐射防护； • 核或辐射应急
绪论
三、辐射防护 5、辐射防护同哪些学科相关？
• 核物理 • 核化学 • 核工程 • 辐射剂量学 • 核辐射探测 • 放射生物学、放射卫生学 • 环境评价 • 等等。。。。。
绪论——电离辐射与物质的相互作用
➢ 与核外电子发生非弹性碰撞（电离损失）
带电粒子与核外电子的非弹性碰撞导致原子的电离 与激发。引起能量的电离损失。 2）激发
入射带电粒子传递给电子的能量较少，不足以使 电子摆脱原子核的束缚而成为自由电子，但可以使原 子从低能级状态跃迁到相对高能级状态，此时原子处 于激发状态，此过程称为激发。 激发态时间短——＞返回基态，即退激并发光。
• 2）作用方式：
与核外电子发生非弹性碰撞 与原子核发生非弹性碰撞 与原子核发生弹性碰撞 与核外电子发生弹性碰撞
绪论——电离辐射与物质的相互作用
➢ 与核外电子发生非弹性碰撞
带电粒子与核外电子的非弹性碰撞导致原子的电离与 激发。引起能量的电离损失。 1）电离
称为δ电子
库仑作用
自由电子
+ 正离子
绪论
三、辐射防护 1、基本任务
• 既要保护从事辐射工作者本人和后代以及广大公众乃 至全人类的安全和健康，保护好环境；
• 又要允许进行那些可能会产生辐射的必要实践以造福 于人类。
• 搞好辐射防护与安全工作，是核能、核技术得到广泛 应用和发展的有力保障，这就是“用”与“防”永远 是辩ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的统一
绪论
绪论——电离辐射与物质的相互作用
概念
4、射程
• 带电粒子在物质中沿着入射方向从进入到最后被物质吸 收所经过的最大直线距离。
• 与粒子的种类、初始能量、吸收物质的性质有关
5、比电离
• 直接电离(初级电离)、间接电离(次级电离)、总电离 • 比电离(电离密度)：单位径迹长度上产生的离子对数
可用线碰撞阻止本领来计算。
ICRP 2007 第103号建议书
ICRU报告
GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本
标准》
绪论
一、辐射防护的起源
• 辐射防护是一门历史悠久的学科，起源于19世纪 人类发现辐射现象。
• 2005年，中国人民共和国教育部新建了“辐射防 护与环境保护”专业。
• 2006年，我校申请并开办了辐射防护专业。现在 每个省环保局设立有同辐射防护相关的管理机构。
绪论——电离辐射与物质的相互作用
3、日本福岛 福岛核电站，位于日本福岛工业区。它是东京电
力公司的第一座核能发电厂，共有六台机组，均 为沸水堆。2011年3月12日，受大地震影响，福岛 县第一发生核泄漏，附近居民遭受核辐射。核电 站的1至6号机组将全部永久废弃。法国法核安全 局已将日本福岛核泄漏列为六级。2011年3月12日， 日本原子能安全保安院根据国际核事件分级表将 福岛核事故定为最高级7级。
• 间接电离粒子
能释放出直接电离粒子或引起核变化的非带电粒子 光子（γ，X）、中子
绪论——电离辐射与物质的相互作用
电离辐射和非电离辐射
电离辐射 直接或间接使介质发生电离 效应的带电或不带电的射线
非电离辐射 紫外线、红外线、微波等 这些粒子虽能够同物质发生作用但
都不能使物质发生电离效应
或粒子 (能量 ﹥keV )
绪论
三、辐射防护 6、辐射防护中的相关知识
• 1）我国的辐射防护相关的法律有哪些？
• 2）ICRP报告：103号（2007年）代替60号（1993年） • 3）电离辐射的标志：
绪论
四、辐射剂量（ Radiation Dose）
• 预测电离辐射导致受照物质发生真实效应或潜在影响 程度的物理指标。
2、美国三里岛 1979年3月28日凌晨4时，美国
宾夕法尼亚州的三里岛核电站 第2组反应堆的操作室里，红 灯闪亮，汽笛报警，涡轮机停 转，堆心压力和温度骤然升高， 2小时后，大量放射性物质溢 出。6天以后，堆心温度才开 始下降，蒸气泡消失引起氢爆 炸的威胁免除了。100吨铀燃 料虽然没有熔化，但有60%的 铀棒受到损坏，反应堆最终陷 于瘫痪。
辐射损失是轻带电粒子损失能量的主要方式
绪论——电离辐射与物质的相互作用
➢ 与原子核发生弹性碰撞
库仑作用
核 反冲
带电粒子靠近原子核时， 由于库仑作用使入射粒子 的速度和运动方向发生变 化。入射粒子损失的部分 能量转移给原子核，绝大 部分能量由入射粒子带走。 在此过程中不发射辐射。
α粒子质量大，与核碰撞后运动方向变化小。β粒子质量小， 运动状态改变大。而原子核获得的反冲能将使晶体原子位移， 形成缺陷。
绪论——电离辐射与物质的相互作用
➢ 与核外电子的弹性碰撞
库仑作用
原子 反冲
带电粒子靠近原子时，由于 与核外电子的库仑作用使入 射粒子的速度和运动方向发 生变化。入射粒子损失的微 小的部分能量转移给核外电 子，在此过程中不发射辐射。
与核外电子的弹性碰撞实际上应视为与整个原子的作用。 这种作用只发生在极低能量（≤100eV）的β入射粒子身上。
三、辐射防护 2、目的
• 防止有害的确定性效应 • 限制随机性效应的发生概率 • 使它们达到被认为可以接受的水平
确定性效应？？？ 随机性效应？？？ 可以接受的水平？？？
绪论
三、辐射防护 3、含义
• 辐射防护是核科学领域的重要分支，是专门研究防止 电离辐射对人体危害的综合性学科，辐射防护涉及多 学科的交叉（辐射防护和核安全有许多交叉的地方）。
α、β、γ、 x、 n、p、 裂变碎片 介子等
来源
～ eV 量级 移动电话 800-1800 MHz
﹤0.01 eV (没有电离作用）
1)放射性物质 (人造 天然）
2)加速器
3)反应堆
4)宇宙射线 5)地球环境
绪论——电离辐射与物质的相互作用
带电粒子与物质相互作用
• 1）作用对象：
原子（核外电子） 原子核
绪论
五、电离辐射剂量学（Radiation Dosimetry）
• 研究辐射效应程度预测原理、指标、方法的一门学科。
电离辐射场
辐射剂量
辐射效应
绪论
五、电离辐射剂量学（Radiation Dosimetry）
• 研究辐射效应程度预测原理、指标、方法的一门学科。
辐射剂量学1
8、不带电粒子与物质的相互作用： （1）三种作用效应：光电效应、康普顿效应、 电子对效应；（2）描述参数：截面，能量转移和能力吸收的几率。中子与物质 相互作用的质量能量吸收系数和质量能量转移系数相等。 （因为中子与物质相互 作用产生的带电粒子都是重粒子，其轫致辐射的能量损失可以忽略。） 9、不带电粒子与物质三种相互作用类型的相对重要性（P32） 10、对吸收剂量的理解，定义：电离辐射授与某一体积元中物质的平均能量除以 d 该体积元中物质的质量的商； D ，单位：戈瑞，1Gy＝1J/kg；（拉德， dm 1rad＝0.01Gy）； 吸收剂量：适用于任何物质和任何辐射。比释动能：适用于任何物质和不带电辐 射。除非默认，否则在给出吸收剂量和比释动能数值时应给出辐射类型和物质种 类。吸收剂量和比释动能的区别：K 明确描述光子、中子向次级带电粒子转移 的动能。D 明确描述受照物质真正吸收的辐射能量。 11、照射量的定义：X、γ射线，在空气中，单位体积元内产生的全部电子均被 dQ 阻留在空气中时， 形成的总电荷除以该体积元空气质量。 x （单位： dm C·kg-1 1R=2.58×10-4 C·kg-1） 12、自由空气电离室按照射量的定义设计的，设计过程中的要求：（1）入射窗 到测量体积前端的距离不得小于次级电子的最大射程。（2）电离室不宜做的过 大。（3）5—500kv 之间的 x 射线测量的标准仪器。（3）能量太高，线度太大； 能量太低时，吸收修正困难。 13、在腔室理论中，薄壁和厚壁情况下，腔室吸收剂量 Dg 与介质的吸收剂量 Dm 有的关系（作业有）：若充气腔室在电离辐射条件下单位质量空腔气体中的 电离电荷为 Jg，则： D ( W ) J g g g e
Dm ( S / ) m.g (
W )g J g e
辐射剂量与防护复习(全)
第一章（1）什么是辐射？辐射是指以电磁波或高速粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量的统称。
（2）辐射的分类非电离辐射：能量小于12.4eV，如紫外线、可见光、红外线和射频辐射电离辐射：能量大于12.4eV，如X射线、γ射线、中子、α射线、β射线等电离能量12.4eV作为界限有重要生物学意义，它是辐射使组织发生电离所需的最低能量。
电离：从一个原子、分子从其束缚状态释放一个或多个电子的过程。
电离辐射：与物质直接或间接作用时能使物质电离的辐射。
在辐射防护领域，凡是静止能量大于电子的带电粒子，习惯上称为重带电粒子。
带电粒子在物质中的损失能量的主要途径：电离和激发。
其次是轫致辐射。
带电粒子通过物质时，其中最重要作用是带电粒子非弹性碰撞直接使原子电离或激发。
非带电粒子则一般通过次级效应产生次带电粒子使原子电离或激发。
带电粒子与物质的相互作用(1)电离和激发入射带电粒子与靶原子的核外电子通过库仑作用，使电子获得能量而引起原子的电离或激发。
电离——核外层电子克服束缚成为自由电子，原子成为正离子。
激发——传递能量小时，使核外层电子由低能级跃迁到高能级而使原子处于激发状态，退激发光。
退激——（1）外壳层电子向内壳层空位填补使原子回到基态，跃迁时多余的能量以特征X 射线的形式释放出来；（2）多余的激发能直接使外层电子从原子中发射出来，这样发射出来的电子称为俄歇电子。
(2)韧致辐射（高能电子在物质中损失能量的主要方式）当带电粒子在原子核附近穿过时，入射粒子在原子核电场中产生加速运动。
按经典物理学的观点，带电粒子将以正比于其加速度的平方（即z2Z2/M2）辐射电磁波，这就是轫致辐射。
（3）弹性散射带电粒子与靶原子核的弹性散射入射粒子既不辐射光子，也不激发或电离原子核，但入射粒子受到偏转，其运动方向改变。
作用前后系统的动能与动量不变。
（1）重带电粒子发生弹性散射的几率较小，轻带电粒子的几率大。
（2）小角度散射远远大于大角度的散射几率。
三基练习-辐射安全考核-第一部分 电离辐射安全与防护基础+答案+完整解析
三基练习-辐射安全考核-第一部分电离辐射安全与防护基础+答案+完整解析1、公众的外照射剂量一般依靠测定环境剂量率和统计公众的（）来估算。
A、计数率B、性别C、停留时间D、污染水平正确答案:C2、辐射水平监测所用的仪器类型应当与所涉及的放射性核素的（）相适应A、衰变常数B、性质C、活度D、污染程度正确答案:B3、下列不属于α放射源散落事故的主要响应行动的是（）。
A、人员撤离并隔离散落区域B、戴呼吸防护器，穿防护服C、辐射评价人员到场进行评价支持D、为现场处置建立外照射屏蔽装置正确答案:D4、α放射源火灾事故的主要响应行动错误的是（）A、为防止受到污染，先找仪器监测，确认没有环境污染，再灭火、救人B、按常规灾害应对程序处理，首先灭火救人C、隔离事故区域D、让非必要人员离开事故区域正确答案:A5、发生辐射事故或者运行故障的单位，应当按照（）的要求，制定事故或者故障处置实施方案，并在当地人民政府和辐射安全许可证发证机关的监督、指导下实施具体处置工作。
A、应急计划B、应急预案C、单位主要领导D、上级主管部门正确答案:B6、IV、V类放射源丢失、被盗或失控；或放射性同位素和射线装置失控导致人员受到超过年剂量限值的照射的事故属于（）辐射事故。
A、特别重大B、重大C、较大D、一般7、辐射事故主要指放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控造成人员受到意外的异常照射或（）的事件。
A、密封源破损B、非密封放射性物质丢失C、环境放射性污染D、射线装置损毁正确答案:C8、以下（）事故不是辐射事故A、核技术利用中发生的辐射事故B、放射性废物处理处置设施发生的辐射事故C、铀矿冶及伴生矿开发利用中发生的环境辐射污染事故D、放射性物质运输中发生了翻车事故，但放射性物质没有泄漏与失控。
正确答案:D9、辐射事故主要指除核设施事故以外，（）丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控造成人员受到意外的异常照射或环境放射性污染的事件。
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。
辐射防护-习题答案
11.一个动能E=10Mev 的正电子进入体积V ，通过碰撞损失掉1Mev 的能量之后发生湮没，产生能量相等的两个光子，其中的一个逸出体积V ，另一个在V 内产生动能相等的正负电子对。
正负电子在V 内通过碰撞各自消耗掉其一半动能后负电子逸出V ，正电子发生飞行中湮没，湮没光子从V 逸出。
求上述过程的转移动能tr ε、碰撞转移能τεtr 和授与能ε。
第一章3、吸收剂量、比释动能和照射量三者之间有什么联系和区别？三者联系：带电粒子平衡：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的平均能量。
发生在物质层的厚度大于次级带电粒子在其中的最大射程深度处。
D=K （1-g ）g 是次级电子在慢化过程中，能量损失于轫致辐射的能量份额。
对低能X 或γ射线，可忽略轫致辐射能量损失，此时D ＝K带电粒子平衡条件下，空气中照射量（X ）和同一点处空气吸收剂量(Da)的关系为：X e W D a a =吸收剂量与物质的质量吸收系数ρμ/en 成正比，即)/()/(a en m en a m u u D D ρρ= 故空气中同一点处物质的吸收剂量Dm 为：三者区别见P18页表1.4。
辐射量 吸收剂量 D 比释动能K 照射量X适用 适用于任何带电粒子及 适用于不带电粒子如X 、 仅适用于于X 或γ射范围 不带电粒子和任何物质 γ光子、中子等和任何物质 线，并仅限于空气介质剂量学 表征辐射在所关心的 表征不带电粒子在所关心的 表征X 或γ射线含意 体积V 沉积的能量；这些 体积V 内交给带电粒子的能 在所关心的空能量可来自V 内或V 外 量，不必注意这些能量在何处， 气体积V内以何种方式损失的 交给次级电子用于电离、激发的那部分能量4、在γ辐射场中，某点处放置一个圆柱形电离室，其直径为0.03m长为0.1m。
在γ射线照射下产生10-6C的电离电荷。
试求在该考察点处的照射量和同一点处空气的吸收剂量各为多少？5、通过测量，已知空气中某点处的照射量为6.45×10-3C.kg-1,求该点处空气的吸收剂量。
辐射剂量与防护课程设计
辐射剂量与防护课程设计辐射剂量与防护课程设计一、钴-60治疗机概论钴-60也是一种人工放射性同位素，它是由普通的金属钴-59在核反应堆中经过热中子照射轰击而生成的不稳定的放射性同位素。
核内的中子不断变为质子并放出能量为0.31MeV的β射线，核中过剩的能量以γ辐射的形式释出，包括能量为1.17MeV及1.33MeV两种γ射线。
衰变的最终产物是镍的稳定性同位素镍-60。
钴的半衰期为5.27年。
钴-60放出的β射线能量低，易被容器吸收；γ射线的平均能量为1.25MeV，比镭高一点，因此钴-60也可以作为镭的代用品，如制成钴管、钴针等。
比较起来，钴-60因半衰期短且能量高，作腔内治疗放射源不如铯-137。
钴-60 治疗机钴-60远距离治疗机自1951年加拿大第一台建成以来，40多年间得到了迅速的发展和广泛的应用。
我国目前已能成批生产性能较好的旋转式钴-60治疗机。
1.钴-60γ射线的特点‘钴-60γ射线的半衰期为5．26年，平均每月约衰变1％。
外照射用的钴-60源通常由1*1mm的柱状源集合在一个不锈钢的园筒形的源套内，其源套直径一般在2.2—2.6cm范围内，其高度决定于整个源的总活度。
由于源本身的自吸收以及准直器的限束，致使一定活度的钴-60源在治疗距离处的照射量率比由照射量率常数按距离平方反比定律推算的照射量率要低；因此建议用距源lm处每分种或每小时的照射量Rmm或Rhm表示治疗机钴-60的活度。
钴-60γ射线的平均能量为1.25MeV单能，和一般深部X线机(200—400KV)相比，除能量高、单能外，还具有下列特点：(1) 穿透力强：高能射线通过吸收介质时的衰减率比低能X射线低，因此具有较高的百分深度量。
这样用钴-60治疗时，射野设计比低能X射线简单，剂量分布也比较均匀。
(2) 防护皮肤：钴一60γ射线最大能量吸收发生在皮下4—5mm 深度，皮肤剂量相对较小。
因此给予同样的肿瘤剂量，钴-60引起的皮肤反应比X射线轻得多。
辐射防护基本知识 (1)
口 鼻 伤口
体
内
内照射的防护方法
环境控制：
（1）隔离污染源，尽量减少污染物的扩散； （2）保持工作场所的通风，降低放射性污染物的浓度； （3）保持工作环境、工作台面的清洁； （4）做好经常性的环境监测，及时处理污染物。
个人防护：
（1）进入工作场所，应穿戴防护用品、用具； （2）离开工作场所，应更衣、洗手、淋浴； （3）禁止在工作场所吸烟、饮水、存放食品； （4）保护好伤口； （5）保持个人良好的卫生习惯。
辐射防护三原则（3）—最优化
在维护正当化原则的前提下，所有辐射照射都必 须保持可以合理达到的、尽可能低的水平。
（1）不是满足剂量限值的要求就可以了，还应该尽可 能的低。
（2）但是，降低剂量应该合理，以维护正当化的原则。
（4）剂量约束和潜在照射危险约束
为了确保剂量限制和潜在照射危 险限制的遵守，应该对任一特定源 的剂量和潜在照射危险进行约束， 使之不大于审管部门对这类源的规 定和认可值。
（1）可能不等于一定； （2）可能性的大小与剂量大小成正比； （3）不存在安全剂量，危险总是存在。
随机效应的危险度与剂量大小的关系
一年内人体接受电离辐射照射单位当量剂量所致的恶性病
的死亡率或严重遗传疾病的发生率。
危险度的估算资料主要来自三类人员的流行病学调查结果：
（1）职业照射人员；（2）居住在高本底辐射照射地区的居民； （3）长崎、广岛原子弹爆炸的幸存者。
辐射防护三原则（2）—剂量限值
对职业性照射个人和公众所规定的年剂量限值。
照射人员类别 职业照射个人 公众照射个人
全身均匀照射 20mSv/a 1mSv/a
剂量限值的确定原则
对职业人员：将辐射照射对职业人员所产生的危险度降低到
辐射剂量与防护概念
第一章 电离辐射与辐射量电离：从一个原子、分子或其它束缚状态释放一个或多个电子的过程 电离辐射：由能通过初级过程或次级过程引起电离的带电粒子或不带电粒子组成的，或者由它们混合组成的辐射；电离辐射场：电离辐射无论空间还是在介质内部通过，传播以至经由相互作用发生能量传递的整个空间范围辐射量：为了表征辐射源特征，描述辐射场性质，量度辐射与物质相互作用的程度及受照物质内部发生的辐射效应的量粒子通量：粒子数在单位时间的变化量 单位：s-1 定律：粒子注量等于单位体积内的径迹总长度能量注量：辐射在单位时间内的变化量 单位：J/s 粒子注量：单位截面小球的粒子数 单位：m-2能量注量：单位截面积小球的所有粒子能量之和 单位：J*m-2 谱分布：辐射场中某点的粒子注量存在着按粒子能量的谱分布 角分布：辐射度：单位时间内某点空间位置处的辐射强度 辐射剂量学量质量减弱系数 ：不带电粒子在物质中穿过单位质量厚度后，因相互作用，粒子数减少的份额。
单位：m2kg-1质量能量转移系数 ：不带电粒子在物质中穿过单位质量厚度后，因相互作用，其能量转移给带电粒子的份额。
单位：m2kg-1质量能量吸收系数 ：不带电粒子在物质中穿过单位质量厚度后，其能量被物质吸收的份额。
相同点：都针对不带电粒子（X 、γ射线和中子）穿过物质时发生的物理现象而定义的； 不同点：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。
带电粒子：电子，重带电粒子（质子，重离子，alpha 粒子） 相互作用：非弹性碰撞，辐射相互作用，弹性碰撞线碰撞阻止本领Scol :指一定能量的带电粒子子在指定物质中穿过单位长度路程时，由于电离激发过程所损失的能量 单位：Jm-1+质量碰撞阻止本领S/ρ)col :指一定能量的带电粒子子在指定物质中穿过单位长度路程时，由于电离激发过程所损失的能量 单位：Jm2kg-1辐射阻止本领： Srad:指一定能量的带电粒子子在指定物质中穿过单位长度路程时，由于轫致辐射过程所损失的能量 单位：Jm-1+定限阻止本领（传能线密度LET ）:表征带电粒子在单位长度路径内沉积能量大小 不带电粒子与物质的相互作用分二个阶段：第一阶段：不带电粒子通过与物质的相互作用，把能量转移给次级带电粒子；第二阶段：次级带电粒子通过电离、激发等方式把转移来的能量大部分留在介质中； 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。
辐射剂量学与辐射防护
辐射剂量学与辐射防护辐射剂量学与辐射防护辐射剂量学和辐射防护是在核能利用的过程中不可或缺的两个学科。
辐射剂量学主要研究辐射的物理和生物剂量效应，辐射防护则是为了防止辐射对人体造成损害而制定的防护措施。
一、辐射剂量学辐射剂量学是研究辐射剂量的分布和效应规律的学科，是核辐射防护的基础。
辐射剂量的单位是戈瑞(Gy)，表示每公斤物质受到的辐射的能量。
辐射剂量的计算需要考虑多种因素，包括放射源的性质、放射性物质的半衰期、辐射能量等。
辐射剂量可以分为内部剂量和外部剂量。
内部剂量来源于人体内部吸入或摄取放射性物质产生的辐射剂量，外部剂量则源于周围环境中的辐射源。
在实际应用中，还需要考虑不同辐射类型和不同生物组织的辐射效应，例如不同能量的X射线对不同组织的影响不同。
辐射效应包括急性效应和慢性效应，急性效应是指在短时间内受到大量辐射产生的生理效应，例如放射性疾病；慢性效应则是长时间接受低剂量辐射产生的生理效应，例如癌症等。
二、辐射防护辐射防护是为了保护人员、设备和环境不受辐射伤害而采取的防护措施。
它是在大规模核能利用开始之后逐步发展起来的新的科学技术分支。
辐射防护按照不同场合和目的可以分为以下几种：1.个人防护。
这是为了防止工作人员因受到辐射而导致的短期和长期的生理损害。
个人防护包括穿戴辐射防护服、佩戴防护眼镜、佩戴手套等。
2.环境防护。
环境防护主要针对核能利用过程中产生的辐射污染物的扩散和传播的防止。
环境防护包括采取污染物隔离措施、污染物清除措施和重建生态环境等。
3.建设防护。
建设防护是指在核能利用工程建设过程中，采取一系列技术措施，防止中子、γ射线等放射性粒子对工程建设人员造成辐射伤害，同时防止辐射源的扩散。
4.紧急防护。
在不幸的辐射事故中，紧急防护是保护公众和环境的重要手段。
紧急防护主要分为三个阶段：即事故初期、中期和后期处理。
在辐射防护中，有几个重要的技术手段需要特别提出：1.剂量率监测。
剂量率监测用于测量辐射场的剂量率，发现危险区域，及时采取措施减少辐射剂量。
第4章 辐射防护相关量与系数_177902236
防护量
（3）集体有效剂量(collective effective dose)，SK： 受照群体每个成员的有效剂量的总和。
S E i Ni i
单位：人希
与群体相关的辐射量
42
防护量
（4） 待积当量剂量（ committed equivalent dose）H，T ( )
HT
t0 t0
AP geometry by using CMP
mathmatical phantom.
– Note: this is the energy range for X‐ray diagnostic radiology
• Bone surface (BS)：
– 30 keV‐150 keV，the BS dose was
总能量平衡 谱分布平衡
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比释动能与吸收剂量的关系
带电粒子平衡的条件：
（1）离介质边界有一定距离，d Rmax； （2）均匀照射条件； （3）介质均匀条件：介质对次级带电粒子的阻止本
领，对初级辐射的质能吸收系数不变。
带电粒子平衡不成立：
（1）辐射源附近； （2）两种物质的界面； （3）高能辐射。
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。
单位：C / kg
式中：
dQ－在一个体积元的空气中，产生的一种符号的离 子总电荷的绝对值；
dm－体积元内空气的质量。
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照射量与注量的关系
特点：
X en e W
只 适 用 于 X 、 γ 射 线 ， 10keV 到 3MeV 范
围； 只对空气； 测量时必须满足电子平衡； 不能作为剂量的单位，历史误会。
清华大学工程物理系