
电离辐射环境监测与评价中用到的辐射量和单位.docx
6页电离辐射环境监测与评价中用到的辐射量和单位一、放射性活度 度量放射性的量称为放射性活度 活度 A 被定义为:在给定时刻、处在特定能态的一定量的某 种放射性核素的活度 A 是 dN 除以 dt 所得的商,即A=dN/dt式中,dN—在该时间间隔dt内、该核素从该能态发生自发核 跃迁数的期望值,单位为贝可,符号是 Bq由此可导出:质量活度和体积(放射性)活度二、质量活度 单位质量的某种物质的(放射性)活度,单位为贝可/千克, 符号是 Bq/Kg三、体积(放射性)活度某物质的活度A除以该物质的体积V而得的商,即A=A/Vv式中:2是原子核的衰变常数,单位为贝可/升,符号是Bq/L四、比释动能 辐射与物质相互作用最主要的标志是给物质传递能量,这是产生 辐射效应的依据比释动能是描述不带电粒子在物质中转移能量的第 一阶段的一个辐射量比释动能(Kerma)K是dtr除以dm所得的商,dtr是由不带电粒 子在质量为 dm 的无限小体积内释放出来的所有带电粒子的初始动能 之和(即转移能)K=d /dmtr比释动能K的单位是J・kg-i,其专用名称是戈[瑞](gray),符号是 Gy:lGy=l J・kg-i过去使用的,如今仍暂时与Gy并用的一个单位叫拉德(rad):1rad=10-2Gy五、照射量电离是电离辐射最重要的特点,根据电离电荷测量电离辐射是一 种广泛应用的方法。
照射量就是根据光子对空气的电离能力来度量光 子辐射场的一个物理量,它也是最早期被应用的一个剂量学量照射量X(exposure)是dQ除以dm所得的商,dQ是当光子在 质量为 dm 的空气中释放的全部电子(包括负电子和正电子)在空气 中完全被阻止时,在空气中产生的一种符号的离子总电荷的绝对值X=dQ/dm照射量的单位是库仑每千克,符号%C・kg-i过去照射量用伦琴(roentgen)作单位,其符号为R,二者的换算关系为lR=2.58xlO4C・kg-i当介质为空气时, i 伦琴相当于0.873拉德六、吸收剂量吸收剂量是辐射剂量学中的一个最重要的物理量吸收剂量(absorbed dose) D是d除以dm所得的商,d是电离辐射授与质量为dm的物质的平均能量D=d /dm吸收剂量D单位是J・Kg-i或Gy,可暂时并用的单位是rad1rad=10-2Gy七、剂量当量相同的吸收剂量未必产生同等程度的生物效应,因为生物效应受 到辐射类型、剂量与剂量率大小、照射条件及个体差异等因素的影响 为用同一尺度表示不同类型的辐射照射对人体造成的生物效应的严重 程度或发生几率的大小,辐射防护上采用了剂量当量这个辐射量。
剂量当量H是组织内被考察的某一点处的D、Q和N的乘积,即H=DQN式中,D是假定辐射诱发损伤的位置上的吸收剂量;是与该位置上的 辐射品质相对应的品质因数;N是考虑到由于照射条件的改变而引进 的所有其它修正因数的乘积 N 的取值 ICRP 曾推荐为 1,以后不再作 为剂量当量定义中的一部分品质因数Q,是辐射防护领域中为了以同一的尺度衡量各种辐射 引起的有害效应程度而引进的一个系数,它的数值是根据辐射在水中 的传能线密度 L 的大小确定的co1986 年 4 月 4 日, ICRP 和 ICRU 联合任务组提出,无论是内照射 还是外照射,与不同类型辐射相应的平均品质因子Q可取表1-1所列 的值表 1-1 不同类型辐射的 Q 值射线种类Q近似值能量超过30keV的光子(X和丫射线)1能量超过30keV的电子1氚0射线2中子25质子和离子25a粒子25如器官或组织同时受到几种辐射照射,则可用下式计算它的剂量、匕冃当量:H=EDiQii式中,i表示辐射的类型因为 Q 是无量纲的,因此,剂量当量与吸收剂量的单位都是J・kg-i为了同吸收剂量单位的专门名称(Gy)相区别,给予剂量当 量单位一个专门名称叫希沃特(Sievert),简称“希”符号为Sv。
需要注意的是,上述 Q 值不适用于描述高剂量和高剂量率下所产 生的急性辐射损伤因此,剂量当量只限于在辐射防护所涉及的剂量 范围内使用剂量当量是对组织中所关心的部位定义的,也可用于组织等效材料体模中,用于估算处于辐射场中的个人可能接受的剂量当量八、有效剂量当量吸收剂量和剂量当量是对物质或组织中指定点定义的人体不同部位的吸收剂量或剂量当量不可相加但是辐射对人产生的危害在某种意义上是可以相加的例如人肺部和甲状腺同时接受照射,产生的 致死性肺癌的几率和致死性甲状腺癌的几率之和,就是接受这次照射 的个体因辐照而死于癌症的几率有效剂量当量就是计及各组织和器官的相对危险度之后,人体各组织剂量当量的加权和1、随机性危险度在辐射防护的低水平照射情况下,一般可以防止非随机效应的发 生,因而人们更关心的辐射危害是随机性效应,即辐射致癌和遗传疾 患根据线性无阈假设,辐射诱发的随机性效应的发生几率与剂量当 量成正比某器官或组织T接受lSv的剂量当量出现致死性恶性病以 及在活产的后代身上出现严重遗传缺陷的几率称作该器官或组织的随 机性危险度各器官或组织的随机性危险度与人的性别和年龄有关例如乳腺 癌多发生于女性,潜伏期长的癌症发病与照射年龄有关,而生育期过 后接受的照射将无遗传意义,等等。
ICRP 按职业受照人员进行平均, 给出了躯体随机性危险度2、有效剂量当量HE各组织接受的剂量当量被其随机性效应危险度加权后相加之和 称作有效剂量当量HEH=工 WHE T TW =r /Z rT T T式中H是组织T所受的剂量当量,r是组织T的随机性危险度W称 TTT 作组织T的权重因子,它是组织T的随机性效应相对危险度有效剂量当量是全身剂量当量的加权平均值,是对辐射防护水平 照射产生的随机性效应的一种度量现今对于随机性效应的剂量当量 限值就是以H给出的(对于职业性照射,H的年限值为50mSv)表1.2EE列出了取自GB8703-88中公布的相对危险度权重因子表 1.2 相对危险度权重因子计算有效剂量当量时所用的相对危险度权重因子W)如下表:T组织名称(T)权重因子(W)T性腺0.25乳腺0.15红骨髓0.12肺0.12甲状腺0.03骨表面0.03其余组织(每个)探0.03注:※选取其他五个在表中尚未指明的受到剂量当量最大的器官 和组织,每一个的W为0.06当胃肠道受到照射时,胃、小肠、上段T大肠和下段大肠视为四个独立的器官,手、前臂足踝和眼晶体不包括 在“其余组织”之内,因此在计算》WH时,这些组织应排除在外。
