常用的辐射量和单位资料
第五章 X射线常用辐射量和单位
第一节 描述电离辐射的常用辐射量和单位
• （二）比释动能率 • 定义：是单位时间内的比释动能。若在时 间dt内，比释动能的增量为dK，则比释动 能定义为：K’= dK/ dt
第一节 描述电离辐射的常用辐射量和单位
• （三）吸收剂量 • 1、吸收剂量D 吸收剂量是单位质量的受 照物质吸收电离辐射的平均能量。若质量 为dm的物质吸收电离辐射的平均能量为dƐ, 则吸收剂量D 为：D= dƐ/ dm 单位：戈瑞 （Gy）
第的常用辐射量和单位
• （一）照射量 • 照射量是指在单位质量的空气中被X(或Y) 射线照射后，释放出来的全部次级电子完 全被空气阻止时，在空气中产生的任何一 种符号的离子(正离子或负离子)总电荷量的 绝对值。若质量为dm的空气，被X(或Y） 射线照射后的离子总电荷量的绝对值为dQ， 则照射量为: X= dQ/ dm
第二节 辐射防护中常用辐射量和单位
• 2、当量剂量率 • 当量剂量H‘是单位时间内的当量剂量。若在 dt时间内，当量剂量的增量为dH,则当量剂 量率为：H‘= dH/ dt
第二节 辐射防护中常用辐射量和单位
• 二、有效剂量 • 1、权重因子 对特定的组织或器官，引入 一个新的权重因子对当量剂进行加权修正， 使得修正后的当量剂量能够更好地反映出 受照组织或器官吸收射线后所受的危害程 度。这个对组织或器官的当量剂量加权因 子称为组织的权重因子。
第二节 辐射防护中常用辐射量和单位
• 2、有效剂量 • 定义：经过组织权重因子W加权修正后的当 量剂量称为有效剂量，用字母E表示。 • E（T组织）=W （T组织）X H （T组织） • 所有组织或器官加权修正后的当量剂量之 总和，分式如下： • E=∑W X H
第二节 辐射防护中常用辐射量和单位
核辐射单位
核辐射单位核辐射单位是衡量核辐射的标准单位。
核辐射是指从放射性物质中散发出来的粒子或电磁波，对人体或物体造成潜在危害。
科学家们为了能够准确测量和评估核辐射的强度和效应，制定了一系列核辐射单位，用于描述不同类型的核辐射。
辐射剂量的度量核辐射的剂量可以通过测量其穿过或吸收在介质中的能量来估算。
目前，国际上常用的核辐射单位主要有三个：居里(Ci)/贝克勒尔(Bq)、格雷(Gy)和西弗(Sv)。
1.居里(Ci)/贝克勒尔(Bq)：居里是描述放射性物质衰变率的单位，它表示每秒中发生的核反应数。
贝克勒尔是国际单位制的标准计量单位，用于描述放射性物质的放射性活度。
1居里等于每秒发生3.7*10^10个衰变。
2.格雷(Gy)：格雷是衡量对生物体或其他物质吸收的辐射剂量的单位。
它表示单位质量的物质吸收的辐射能量。
1格雷等于1焦耳/千克。
3.西弗(Sv)：西弗是衡量吸收放射性能量对生物体的伤害的单位。
它考虑了不同类型的辐射对组织的不同损伤能力，并根据损伤的严重程度对剂量进行修正。
1西弗等于1格雷乘以修正因子。
不同类型辐射的单位不同类型的核辐射对人体的影响有所不同，因此需要分别对它们进行度量和评估。
以下是常见的核辐射类型及其对应的单位：1.α粒子：α粒子是由两个中子和两个质子组成的带正电的粒子，质量较大，能量较低。
它在介质中传播时受到电离作用的主要影响。
α粒子的剂量单位为格雷(Gy)或西弗(Sv)，通常用于衡量人体暴露于α粒子源时吸收的辐射能量。
2.β粒子：β粒子由一个带负电的电子或正电子组成，速度较快。
它在介质中传播时同样会引起电离作用。
β粒子的剂量单位也为格雷(Gy)或西弗(Sv)，用于测量人体对β粒子放射源的暴露。
3.γ射线：γ射线是一种高能量的电磁波，能够以极高的速度穿透物质。
它对组织的电离作用较小，但能量较高的γ射线仍然会对人体产生一定的损伤。
γ射线的剂量单位同样为格雷(Gy)或西弗(Sv)，用于描述人体吸收的γ射线能量。
常用的辐射量和单位资料课件
剂量当量与其他辐射量的关系
01
02
03
曝光量
描述X射线和γ射线在物质 中产生的电离效应，单位 是伦琴（R）。
照射量
描述带电粒子在物质中的 散射效应，单位是伦琴（ R）。
关系
剂量当量与其他辐射量之 间存在换算关系，可以通 过相应的换算公式进行转 换。
单位之间的换算关系
戈瑞（Gy）与希沃特（Sv）：1 Gy = 1 Sv。
常用的辐射量和单位资料课 件
• 辐射量和单位的基本概念 • 常用的辐射量
01
辐射量和单位的基本概念
辐射量
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辐射量是描述辐射能量、功率或通量的物理量，用于衡量 辐射对物质的作用程度。
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常用的辐射量包括：照射量、吸收剂量、比释动能、剂量 当量等。
在此添加您的文本16字
定向剂量当量
总结词
定向剂量当量是指在某一特定方向上受 到的辐射剂量，考虑了人体不同部位对 辐射的敏感度和照射方向的影响。
VS
详细描述
定向剂量当量是指在某一特定方向上受到 的辐射剂量，考虑了人体不同部位对辐射 的敏感度和照射方向的影响。定向剂量当 量的单位也是希沃特（Sv）。在放射生物 学和放射安全中，定向剂量当量是一个重 要的参数，用于评估特定方向的辐射场对 人体的潜在危害。
雷姆的符号是rem。
04
辐射量和单位的换算关系
吸收剂量与剂量当量的关系
吸收剂量
关系
描述物质吸收辐射能量的程度，单位 是戈瑞（Gy）。
在相同的辐射类型和能量下，吸收剂 量和剂量当量成正比，可以通过换算 公式进行转换。
剂量当量
综合考虑辐射类型、能量和生物效应， 用于比较不同辐射的生物效应，单位 是希沃特（Sv）。
辐射防护中常用的辐射量及单位
M
4.3 比释动能和吸收剂量随穿过物质深度的变化关系
同一深度，D K ？
M
N
释出的带电粒子主要是沿入射粒子方向发射，因此 图中次级带电粒子在 N 点损失的能量，一般起源于 之首的 M点。因为 M 点的比释动能比 N 点的大，所 以次级带电粒子在 N点被吸收的能量，比初始不带
电粒子在 N 点释放的能量要大。所以在准平衡状态 下，同一点深度，D K。
tr
= Etr
= k f
K Etr
比释动能因子
有谱分布的辐射场：
dK d(E) ( tr )EdE dE
K E0 d(E) ( tr )EdE
0 dE
第四节导入
我们已经了解了能量的转移，即不带电粒子能 量转化为带电粒子能量，现在我们关心的是这些 带电粒子的能量是如何被介质吸收的，是否被全 部吸收，如果不全部吸收，是怎样损失的
D d dEtr (1 g) K (1 g)
dm dm
g —为带电粒子能量转化为韧致辐射份额
一般在 103 ~ 102 之间，份额较少
4.3 比释动能和吸收剂量随穿过物质深度的变化关系
间接电离辐射
比释动能：随着入射深度增加，粒子有明显衰减， 则比释动能将随入射深度增加而不断减小 吸收剂量：由于一开始处于浅层，所以开始一段深 度是逐渐增加的，后来达到最大值，之后不断减小
dEtr tr dadl da — da面积内的辐射能量
datr — da面积单位距离转移的能量 datrdl — da面积dl内转移的能量
dm dadl —体积元
K dEtr tr dadl tr = Etr
dm dadl
三. 比释动能与粒子注量的关系
K
常用辐射量与单位
辐射量是衡量辐射强度的一种单位，是人类所使用的物理量。
它可以
表示辐射中由于能量的传递而产生的能量效应，这是由于辐射产生的
热量、光、电磁等等。
在实际应用中，由于辐射量可能会带来危害，
因此人们需要熟知一些常用的辐射量和单位。
第一种常见的辐射量是辐射剂量，它的单位是常用的剂量单位“比特”（Bit），它是指一个物质在某一频率辐射中受到的剂量。
另一种常用
的辐射量是衰减系数，它的单位是衰减系数（Attenuation Coefficient），它是用于衡量一种物质在某种频率辐射影响之下的能量传输率。
此外，也有另一种类型的辐射量，称为辐射衰减率。
它以千分之一（pSv / h）为单位，用于表示某一特定位置在某段时间内，某浓度的辐射每小时
减少的数量。
接下来，还有一种常用的辐射量是放射度，它的单位是放射微表（rad），它是指单位时间内，辐射能量发射到特定区域的能量值。
它
与放射率（rad / h）单位相对应，它表示单位时间内从一个物体表面发射的放射能量。
最后，还有一种名为比辐射剂量（DMR）的辐射量，
它可以用来衡量某频率辐射中产生的能量变化，它以比特（Bq / j）为
单位，可以用于评估物体所收到的辐射剂量。
总而言之，辐射量通常有辐射剂量、衰减系数、辐射衰减率、放射度
和比辐射剂量，它们有各自不同的表示方式和单位，也有各自不同的
用途。
这些辐射量均是辐射强度表示的一种单位，其数值及应用都是
研究辐射的重要依据。
辐射防护中常用的辐射量以及单位
d D dm
— 平均授予能，是随机量授予能的期望值；
D — 吸收剂量，单位为焦耳每千克（J/kg），
单位的专门名称为戈瑞，简称戈（Gy） 1Gy＝1J/kg
10
第二节
吸收剂量及其单位
2.随机量授予能和平均授予能
g －－直接电离粒子的能量转化为轫致辐射的份额
g值与电子能量E和原子序数Z之间的关系，近似的为 g 值一般在10-3－10-2之间，可忽略
EZ EZ 800
19
第三节
比释动能及其应用
5.比释动能概念的应用
在辐射防护中常用比释动能的概念计算辐射场量，推断生物组织中某 点的吸收剂量，描述中子源的输出额等。 （1）射线的吸收剂量
J / m2 s
能注量率与注量率的关系
E
【例题】3分钟内，测得E＝4MeV的中子注量为1012中子/米2。求 ， 9
第二节
吸收剂量及其单位
所谓剂量，实际上指的是吸收剂量， 现在已被广泛的应用于放射生物学、放射化学、辐射防护等学科中。
1.吸收剂量 D
当电离辐射与物质相互作用时，用来表示单位质量的物质吸收电离辐射能量
2） 两种物质相邻的界面附近
3） 高能辐射
17
第三节
比释动能及其应用
4.比释动能与吸收剂量的关系
（2） 比释动能与吸收剂量的关系
在带电粒子平衡条件下，若轫致辐射直接电离粒子的能量dEtr，就等
于该物质所吸收的能量
d
即：
d dE tr d dE tr D K dm dm
E
0
初三物理辐射剂量单位含义解析
初三物理辐射剂量单位含义解析辐射剂量是物理学中用于衡量辐射能量传递及其对生物产生影响的重要参数。
在初中物理学习中，我们会接触到一些辐射剂量的单位，如兆电子伏（MeV）、千伏特（kV）等。
它们代表着不同能量范围内辐射的强度，本文将对初三物理中常见的几个辐射剂量单位进行解析。
一、毫伏（mV）毫伏是物理学中用于衡量电压的单位。
在辐射物理学中，毫伏常用于电磁辐射的测量。
我们知道，电磁辐射是一种由电磁波构成的能量传输方式，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
这些电磁辐射都可以通过特定的仪器用电压进行测量，而毫伏正好可以满足这种需求。
二、兆电子伏（MeV）兆电子伏是物理学中用于衡量粒子能量的单位。
在核物理学研究中，我们常常关注粒子的能量问题。
兆电子伏是指一个电子伏特（eV）的一百万倍。
我们知道，电子伏特是一个非常小的单位，而在核物理学研究中，粒子的能量往往非常巨大，因此使用兆电子伏作为单位可以更好地描述粒子的能量水平。
三、千伏特（kV）千伏特是物理学中用于衡量电场强度的单位。
在放射治疗和医学成像中，我们经常会接触到X射线和γ射线。
这些辐射具有很强的穿透能力，可以通过物体产生相应的影像。
千伏特常用于描述X射线和γ射线的电场强度，它表示每单位电荷所受到的电场力。
四、戈瑞（Gy）戈瑞是物理学中用于衡量辐射吸收剂量的单位。
辐射剂量不仅仅与辐射强度有关，还与物质的吸收能力相关。
戈瑞表示单位质量的物质在辐射能量作用下吸收的剂量。
例如，1戈瑞相当于1焦耳能量在1千克物质中产生的吸收剂量。
总结：在初三的物理学习中，我们会遇到一些辐射剂量单位，如毫伏、兆电子伏、千伏特和戈瑞。
它们分别用于电磁辐射的测量、粒子能量的衡量、电场强度的描述以及辐射吸收剂量的计量。
这些单位可以帮助我们更准确地理解辐射及其对生物的影响。
第六章常用的辐射
在辐射防护中，常用粒子注量率φ
表示单位时间内进入单位截面积的 球体内的粒子数，即：
d dt
(二)能量注量
用通过辐射场中某点的粒子的能量来表
征辐射场的性质，即能量注量。它用于 计算间接致电离辐射在物质中发生的能 量传递以及物质对辐射的吸收。
三、比释动能
射线的吸收及其引起的效应直接取决于射线 在介质中的能量转移。当间接致电离辐射与 物质相互作用时，首先是间接致电离粒子将 能量传递给直接致电离粒子，然后直接致电 离粒子在物质中引起电离、激发，粒子能量 最后被物质所吸收。辐射剂量学中以比释动 能描述间接致电离粒子与物质相互作用时， 传递给了直接致电离粒子的能量。
(一)比释动能K及单位
1．比释动能K 比释动能是指间接致辐射与 物质相互作用时，在单位质量物质中由间接致辐 射所产生的全部带电粒子的初始动能之总和。即：
dEtr K dm
式中，dEtr为间接致电离辐射在指定物质的体积 元dm内，释放出来的全部带电粒子的初始动能总 和，单位为焦耳(J)。dm为所考虑的体积元内物质 的质量，单位为千克(kg)
(一)带电粒子平衡 达到带电粒子平衡的条件是：在介质中体积 元周围的辐射场是均匀的，且体积元周围的 介质厚度等于或大于次级带电粒子在该介质 中的最大射程。
(二)比释动能和吸收剂量随物质深度的变 化
根据带电粒子平衡条件，物质表面的 任意点不存在着带电粒子平衡，因此，对 介质表面(或表层)一点，射线转移给介质 的能量要大于介质在该点真正吸收的能量， 所以吸收剂量小于比释动能。
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D dEen dm
(J/kg)或(Gy) 专用单位(rad)
dEen为平均授予能。它表示进入介质dm的全部带电粒子 和不带电粒子能量的总和，与离开该体积的全部带电粒子 和不带电粒子能量总和之差，再减去在该体积内发生任何 核反应所增加的静止质量的等效能量。
1Gy 100 cGy和1cGy 1rad
❖ 对于单能X(γ)射线，在空气中某点的照射量X与同
一点上的能量注量之间有以下关系：
X
Ψ
μen ρ
e W
❖ μen/ρ是给定的单能X(γ)射线在空气中的质能吸 收系数；e是电子的电荷；
W ❖
是电子在空气中每形成一个离子对所消
耗的平均能量。
比释动能
X或γ射线与物质相互作用时，能量转换分
两个阶段进行：
离子的总电荷量的绝对值。
X dQ dm
(C/kg)或(R伦琴)
SI单位 专用单位
1R 2.58 104 C/kg
照射量 X
❖ 照射量是一个从射线对空气的电离本领角度说明 X或γ射线在空气中的辐射场性质的量，它不能 用于其他类型的辐射（如中子或电子束等），也 不能用于其他的物质（如组织等）。
❖ 由于照射量的基准测量中存在着某些目前无法克 服的困难，它只适用于射线能量在10keV到3MeV 范围内的X或γ射线。
❖ 解：根据题意已知：dm=0.388毫克=3.88×10-7千克
❖ dQ=10×10-9库仑 dt=5分钟
❖ 所以照射量X及照射量率分别为：
X
dQ dm
10 10 9 3.88 10 7
2.58 10 2 库仑 千克1
•
X
dX
2.58 102
5.16 103库仑 千克1 分1
dt
5
照射量与能量注量的关系
1Gy=103mGy=106μGy
比释动能
比释动能是度量不带电电离粒子（光子或中 子）与物质相互作用时，在单位质量物质中 转移给次级带电粒子初始动能之和多少的一 个物理量，它只适用于间接致电离辐射，但 适用于任何物质。
比释动能率
K dK dt
(Gy/s)
吸收剂量
定义:辐射所授予单位质量介质的平均能量 。
照射量 X
照射量率
X dX dt
C kg-1 s 1
例题
❖ 若空气体积为0.3厘米3，标准状态下其中包含的空气质量是0.388 毫克，若被X线照射5分钟，在其中产生的次级电子在空气中形成的 正离子（或负离子）的总电荷量为10×10-9库仑。此时，被照空气 处的X线照射量和照射量率各是多少？
❖ 在射线的应用过程中我们需要定量了解、分析射线 在辐射场中的分布，这种分布即可以用粒子注量、 能量注量等描述辐射场性质的量来直接表征，也可 以用照射量来间接表示。
描述辐射场性质的量
❖粒子注量（particle fluence） ❖能量注量（energy fluence） ❖ 照射量（exposure） ❖ 比释动能（kerma） ❖吸收剂量（absorbed dose） ❖ 各辐射量的关系与区别
放射物理与防护
放射物理与防护
放射程 侯立霞 泰山医学院
学习目标
1.掌握：描述辐射场强度的常用辐射量， 照射量、吸收剂量、当量剂量及有效剂 量的关系。
2.了解：辐射辐射测量的意义。
常用的辐射量和单位
❖ 电离辐射存在的空间称为辐射场，它是由辐射源产 生的。
❖ 按辐射的种类，辐射源可分为X射线源、β射线源 、中子射线源、γ射线源等，与它们相应的辐射场 称为X射线场、β射线场、 中子射线场、γ射线场 等。
第一：X(γ)
E
带电粒子 (K)
第二：带电粒子 电离、激发 物质吸收 (D)
X或γ光子传能 给带电粒子(K)
电离、激发（被物质吸收 D） 轫致辐射 （不被物质吸收）
比释动能
•定义：在单位质量物质中由间接致辐射所产 生的全部带电粒子的初始动能之总和。
K dEtr dm
1Gy=1J·kg-1
(J/kg)或(戈端Gy)
❖ 也是X线沿用最久的辐射量。 ❖ 是直接量度X或γ光子对空气电离能力的量，可间
接反映X射线或γ射线辐射场的强弱，是测量辐射 场的一种物理量。
照射量 X
定义: X或γ光子在单位质量的空气中，与 原子相互作用释放出来的次级电子完全被
空气阻止时,（意味着无剩余能量）（在导
致空气电离的过程中）所产生的同种符号
Em a x
E EdE
0
E为粒子能量，为ФE同一位置粒子注量的微分能量分 布。
照射量 X
❖X或γ射线与空气发生相互作用时产生次 级电子，这些次级电子会进一步与空气作 用导致空气电离，从而产生大量正、负离 子。
❖次级电子在电离空气的过程中，最后全部 损失了本身的能量。
❖ 照射量是根据其对空气电离本领的大小来度量X或 γ射线的一个物理量。
粒子注量
h3
定义: 进入具有单位截 面， 积小球的粒子数。
h1
dN (m-2) h2
da
da h4
P•
h5
粒子注量
h3
da
实际辐射场中，每个粒子具有 不同的能量，即Emax~ 0各种可 h1 能值，粒子注量计算公式为:
h5 P•
h4
，
Emax
EdE
h2
0
E为粒子能量， E 是同一位置粒子注量的微分能量分布， 它等于进入小球的能量介于E和E+dE之间的粒子数与该球体
的截面积的比值。
粒子注量
辐射防护中，常用粒子注量率表示单位时间内进入单 位截面积的球体内的粒子数:
d
dt
(m-2s-1)
能量注量
❖ 能量注量是进入辐射场内单位截面积的小球体内所有粒子 的能量（不包括静止能量），即
dE fl da
J m2
能量注量
❖ 能量注量率可定义为单位时间内进入单位截面积小球内的 所有粒子能量总和。
吸收剂量
❖ 授予某一体积内物质的能量越多，则吸收剂量越 大。
❖ 吸收剂量它适用于任何类型的电离辐射和受到照 射的任何物质。
❖ 不同物质吸收辐射能量的本领是不同的，在论及 吸收剂量时，应明确辐射类型、介质种类和特定 的位置。
ψ•
dΨ dt
J m2 s1
能量注量和粒子注量的关系
能量注量与粒子注量都是描述辐射场性质的辐射量， 前者是通过辐射场中某点的粒子能量，后者是通过 辐射场中某点的粒子数，显然如能知道每个粒子的 能量E，即可将能量注量和粒子注量联系起来。
E
能量注量和粒子注量的关系
如辐射场不是单能的，且粒子能量具有谱分布时， 则辐射场某点的能量注量为：