保健物理常用的辐射量和单位
常用的辐射量和单位ppt课件
dt
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照射量与能量注量的关系
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W系是数电;子e是在电空子气的中电每荷形;成一个离子对所消
耗的平均能量。
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比释动能
X或γ射线与物质相互作用时,能量转换分
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
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
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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)。
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 10 2
5.16 10 3库仑 千克1 分1
两个阶段进行:
第一:X(γ)
E
带电粒子 (K)第二:带电粒子 电离、激发 物质 Nhomakorabea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)
物理因素及其对健康的影响
高频听力易受损伤旳解释
①以为早期受损伤旳是耳蜗基底部; ② 外耳道对高频音有共振效应。
噪声所致听力损伤旳机制
➢长久强烈噪音致毛细胞纤毛机械损伤; ➢长久强烈噪音致耳蜗末梢血管痉挛。
听力损伤分级
▪ 轻度听力损伤26~40dB ▪ 中度听力损伤41~55dB ▪ 重度听力损伤56~70dB ▪ 噪声聋71~90dB
单位面积内声波旳能量(W/m2) ②声压:因为声波振动而对介质产生旳压
力(1 Pa=1N/m2)
(2)声压级(LP) 为便于计算和测量而提出旳概念
LP=20 Log PP0(dB) LP:声压级(dB) P:被测声压 P0:基准声压(1000Hz纯音听阈声压)
(3) 响度 人耳对声音强弱旳主观感觉量
循环系统
皮肤血管扩张,末梢循环血量增长,出汗造成血浓 缩,血粘,有效循环血量降低,工作肌群需要足够 血液灌注。 收缩压升高,舒张压不变,脉压差大,是高温作业 工人生理性适应体现。
消化系统
消化腺分泌功能减弱,消化酶旳活性降低, 胃液酸度降低 胃肠蠕动差,吸收、排空速度降低 唾液分泌降低,淀粉酶活性降低 消化道血流量少,影响营养吸收 大量饮水胃液稀释加重消化道承担
分类
机械性噪声
(1)噪声起源 流体动力性噪声
电磁性噪声
(2)强度变化
低频:< 300Hz
稳态噪声 中频:300~800Hz
连续噪声
高频:> 800Hz
非稳态噪声:声压波动
间断噪声
(脉冲噪声:连续时间<0.5s、间隔时间>1s、
声压变化>40dB)
(二)声音旳物理特征及评价
放射性防护知识培训【2024版】
一、放射性基础知识
1、基础概念
2、射线分类及危害
3、常用的辐射量及单位
二、放射卫生法规
1、《职业病防治法 》
2001年
国务院令60号
1、《放射工作人员健康管理规定》(卫生部令第52号)
2、《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)
3、《放射性同位素与射线装置放射防护条例》国务院令第44号
( GBZ101-2002 ) 《放射性白内障诊断标准》 ( GBZ67-2002) 《职业性放射性疾病诊断标准》 (总则)等
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二、放射卫生法规与标准
主要管理对象及范围
放射工作卫生 防护管理办法
放射防护器材与 含放射性产品卫 生管理办法
放射事故管理 规定
放射工作单位
生产、销售和 进口企业
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二、放射卫生法规与标准
(一)放射卫生防护基本标准
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 ( GB 18871-2002 )
《用于X、γ线外照射放射防护的剂量转换因 子》(GB11712-89)
《不同年龄公众成员的放射性核素的ALI值》 (GB/T16142-1995)等为剂量估算提供基本 参数的标准也属于放射卫生防护基本标准。
国家标准
专业标准 地方标准 企业标准
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二、放射卫生标准
2、放射卫生标准按其性质和使用范围共分6类: (一)放射卫生防护基本标准 (二)职业照射的防护标准 (三)公众照射的防护标准 (四)医疗照射的防护标准 (五)放射病诊断标准及处理原则 (六)监测规范和方法标准
发给放射工作人员上岗证,方可上岗 放射工作人员上岗证每年复核一次,每5年焕
清华大学辐射防护与保健物理期末公式总结
第一章 放射性及辐射场的量和单位01/21ln 2tN N e T λτλλ-===活度:A=λ∙N [Bq]or[Ci] N=m ∙N A /M 连续衰变:N1→N2→N312121,021=()-t t N N e e λλλλλ--- 非平衡:λ1>λ2暂时平衡:λ1<λ2,A 2/A 1=λ2/(λ2-λ1)22111ln m t λλλλ=-长期平衡:λ1≪λ2,A 2 = A 1粒子注量 ϕ=dN/da (小球体截面积)=∆L/∆V 粒子注量率 φ=d ϕ/dt=d 2N/(da∙dt) [m -2∙s -1] 能量注量 Ψ=dE n /da [J ∙m -2]能量注量率 ψ=d Ψ/dt [J∙m -2∙s -1] 0d E E dE dE ∞Φψ=Φ⋅ψ=⋅⎰0()()d E d E dE E dE dEdE∞∞ΦΦΦ=ψ=⋅⎰⎰第三章 辐射与物质的相互作用1. 线碰撞阻止本领:()coldE dEdl dx= 质量碰撞阻止本领:11()col dE dEdl dxρρ=各类粒子的碰撞阻止本领分析:PPT-P9 电子能量转变为轫致辐射的份额 β射线厚靶:f β=3.5×10-4ZE m(Z 吸收介质的原子序数,E m 为β粒子最大能量[MeV])电子束厚靶:f e =1.0×10-4ZE 总质量阻止本领: 1()()()()colrad S dE S S S dl ρρρρρ==+ rad / col ≈ ZE/800 射程(1)α~空气~E <4MeV: R=0.56E; α~空气~4<E <8MeV: R=1.24E-2.62; α~其他介质:R m =0.56A 1/3R(R m 介质射程[mg/cm 2],R 空气射程cm) 介质厚度 T= R m /ρ(2)电子和β射线(铝)0.01~2.5MeV :R=412E 1.265-0.0954lnE [mg/cm 2] >2.5MeV :R=530E-106 [mg/cm 2]比电离(单位径迹长度上产生的离子对数): S p,i =(dE/dl)col /W [ip/cm]; S average =E/(WR) 传能线密度(能量的就地沉积)L ∆=(dE/dl)∆2. X 、γ射线的衰减(I/I 0=e -μt ) (1) 光电效应线衰减系数:=n ττσ [cm -1]光电效应截面:57/2(1)Z h τσυ∝ [cm 2]原子密度:/A A n N M ρ= [cm -3](2) 康普顿效应 PPT-P53(3) 电子对效应 PPT-P62线衰减系数:μ=τ(光电)+σc (康普顿)+σcoh (相干散射)+κ(电子对) 线能量转移系数:212(1)(1)tr a a ac E mc cmh h h ττσκδτσκυυυ-=++=-++- 质能吸收系数:μen /ρ=μtr (1-g)/ρ(g 为次级电子轫致辐射损失的能量份额) 混合物/化合物:()i i iμρμρω=∑(ωi 为元素i 的重量百分比)3. 中子与物质相互作用 (PPT-P83)非弹性散射阈能:E tr =E r (M N +M n )/M N(E r 靶核第一激发能,M N 、M n 反冲核靶核质量) 中子能量转移系数:,,()()L L J n L J n L J tr nN E E E εσμρρ⋅⋅=⋅∑∑第四章 辐射防护的相关量与系数 剂量学的量=辐射场的量×相互作用系数 1. 基本量比释动能K 是不带电粒子在单位质量物质中向次级带电粒子转移的能量。
[物理]第一章电离辐射领域中常用的量及其单位
9
辐射分类
按与物质的作用方式,辐射又分为两类:
1、电离辐射:能够引起电离的带电粒子和不带电粒子。 *从一个原子中释放出一个价电子需要的能量:4~25eV ; *能量>10eV的光子
2、非电离辐射:<10eV光子,波长>100mm紫外线、可见光、 红外线和射频辐射。
带电粒子与物质相互作用的方式 慢化过程:能量损失和角度偏转。 (a) 电离损失(电子阻止)-带电粒子与靶物质原子中核外电子的 非弹性碰撞过程。 (b) 辐射损失-带电粒子与靶原子核的非弹性碰撞过程。
(c) 核阻止—带电粒子与靶原子核的弹性碰撞
(d) 带电粒子与核外电子弹性碰撞
从微观上看:
碰撞机制: 与核外电子、原子核碰撞;弹性、非弹性碰撞。
33
3.角分布和辐射度 角分布:描述粒子入射方向的分布。
d / d d 2 N / dad
d sin d d
4
2
d sin d d
0
0 0
辐射度:注量率的角分布 粒子辐射度p:
p= d / d d 3 N / dadtd
单位:m-2.sr-1.s-1
4
2
Pd Psin d d
中期辐射损伤认识时期
时间:1930~1960年代 特点:
医学界把辐射看作是时髦的诊断和治疗手段,却缺乏 对辐射远期效应的认识,病人由于接受高累积剂量而 诱发过多的白血病、骨肿瘤、肝癌等恶性肿瘤。 损伤对象:
接受超剂量辐射照射的病人,较突出的例子有: (1) 1935—1954年,在英国应用X射线局部照射治疗
(2)1896年,Edison和助手Morton自身试验,眼部受照 数小时后,眼痛,结膜炎;
辐射物理量
2. 2照射量 X dQ X= dm
(C/kg)或(R伦琴)
−4
1R = 2.58 × 10 C/kg 伦琴的定义: 在X或γ射线照射下,0.001293g 空气(相当于0ºC和101kPa大气压下1cm3干燥 空气的质量)所产生的次级电子形成总电荷量 为1静电单位的正离子或负离子.即
1静电单位电荷 3.336 × 10 −10 C 1R = = = 2.58 × 10 − 4 C/kg 0.001293g 1.293 × 10 − 6 kg
2. (3) 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。
数学表述: 不带电射线使物质释放出来的全部带电粒 子初始动能之和与物质质量之比.
dE tr K= dm
4. 当量剂量 H
修正因数:取决于照射条件
H = QND 或为 H TR = w R DTR
品质因数 : 取决于 辐射类型和能量大小 单位: 辐射权重因子
[J/kg]或[Sv]或[rem] 物理 防护 旧单位
4. 当量剂量 H
辐射类型 光 子 电子和μ子 中 子 能量范围 所有能量 所有能量 <10keV 10-100keV 100keV-2MeV 2-20MeV >20MeV >2MeV 权重因子WR 1 1 5 10 20 10 5 5 20
质 子 α粒子,碎片,重核
4. 当量剂量 H
辐射场中,当WR由不同的辐射类型和照射 条件构成时,总当量剂量为各辐射当量剂量的 线性迭加。
H = ∑ w R DTR
R
当量剂量率
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
辐射基本知识
初期症状或损伤程度
不明显和不易察觉的病变 可恢复的机能变化,可能有血液学的变化 机能变化,血液变化,但不伴有临床症状
骨髓 型急 性放 射病
轻度 中度 重度 极重 度
乏力,不适,食欲减退 头昏乏力,食欲减退,恶心呕吐,白细胞短暂 上升后下降 多次呕吐,可有腹泻,白细胞明显下降 多次呕吐,腹泻,休克,白细胞急剧下降
电离辐射分为直接电离辐射和间接电离辐 射。
安徽省环境保护局 顾群
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电离
电离前
安徽省环境保护局 顾群
电离后
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电离
由α粒子和β粒子产生的电离(直接电 离) γ射线(非带电离子)产生的电离(非 直接电离)
体内α源比体内β源对人产生的伤害更大
安徽省环境保护局 顾群
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根据带电的电离辐射静止质量的差 别可分为重带电粒子(如α粒子、质子等) 和轻带电粒子(电子和正电子)。 在核技术应用领域内所涉及的重带电 粒子能量绝大部分在10keV到10MeV之间, 在此能量范围内的重带电粒子穿透物质 时,在气体内最多穿透几厘米,在液体 和固体内最多穿透几十微米的深度后就 全部停滞在该物质内。
0.05
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辐射量和单位一览表
活度 单位 国际 单位 Bq(贝可) S-1
(1/ 秒)
吸收剂量 Gy(戈瑞) J*kg –1
(焦耳/ 公斤)
当量剂量 Sv(希伏) J*kg –1
(焦耳/ 公斤)
有效剂量 Sv(希伏) J*kg –1
(焦耳/ 公斤)
内涵
辐射源
受照射物平 均,纯物理 量,可监测
对受照射物的 根据辐射源 不同器官的加 的类型进行 权,经对每个 修正,可以 人,不可监测, 监测 一般推算
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
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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
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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
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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
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。
