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技術(shù)文章

輻射量及其單位

2006/2/16 10:28:00

一、放射性活度

  放射性活度(radioactivity)簡稱活度,它的SI單位是“S-1”,SI單位專名是貝可[勒爾](Becquerel),符號為Bq。1Bq=1次衰變/秒。

  暫時與SI并用的專用單位名稱是居里,符號為Ci。1Ci=3.7×1010Bq或1Bq=1s-1≈2.703×10-11Ci。

  可用克鐳當(dāng)量來表示γ放射源的相對放射性活度。1克鐳當(dāng)量表示一個γ放射源的γ射線對空氣的電離作用和1克的標(biāo)準(zhǔn)鐳源(放在壁厚為0.5毫米的鉑銥合金管內(nèi),且與其子體達(dá)到平衡的1克鐳)相當(dāng)。

  單位質(zhì)量或單位體積的放射性物質(zhì)的放射性活度稱為放射性比度,或比放射性(specific radioactivity)。

  二、照射量

  照射量(exposure dose)X是dQ除以dm所得的商,其中dQ的值是在質(zhì)量為dm空氣中,由光子釋放的全部電子(負(fù)電子和正電子)在空氣中完全被阻止時所產(chǎn)生的離子總電荷的絕對量,即:X=dQ/dm。單位:庫侖·千克-1(C/kg)。

  暫時與SI并用的照射量的專用單位名稱是倫琴(Roentgen),符號為R,目前尚無SI單位專名,與SI單位的關(guān)系為1R=2.58×10-4C·kg-1

  倫琴的定義是:在1R X或γ射線照射下,在0.001293g(相當(dāng)于0℃和760mm汞柱大氣壓力下1cm3干燥空氣的質(zhì)量)空氣中所產(chǎn)生的次級電子在空氣形成總電荷量為1靜電單位的正離子或負(fù)離子。照射量只對空氣而言,僅適用于X或γ射線。

  三、吸收劑量

  吸收劑量(absorbed dose)定義為dε除以dm所得的商,其中dε是致電離輻射給予質(zhì)量為dm的受照物質(zhì)的平均能量。即D=dε/dm。

  吸收劑量的SI單位是焦耳·千克-1(J·kg-1),SI單位專名是戈[瑞](gray),符號Gy。

  暫時與SI并用的專用單位名稱是拉德,符號為rad。1Gy=1J·kg-1=100rad,或1rad=10-2 J·kg-1=10-2Gy。

  照射量X與吸收劑量D是兩個意義完全不同的輻射量。照射量只能作為X或γ射線輻射場的量度,描述電離輻射在空氣中的電離本領(lǐng);而吸收劑量則可以用于任何類型的電離輻射,反映被照介質(zhì)吸收輻射能量的程度。但是,在兩個不同量之間,在一定條件下相互可以換算。對于同種類、同能量的射線和同一種被照物質(zhì)來說,吸收劑量是與照射量成正比的。由于X或γ射線在空氣中產(chǎn)生一對離子的平均能量約為32.5eV,所以1R的X或γ射線在空氣中的吸收劑量約為0.838rad;而在軟組織中的吸收劑量約為0.931rad。

  四、當(dāng)量劑量

  相同的吸收劑量未必產(chǎn)生同樣程度的生物效應(yīng),因為生物效應(yīng)受到輻射類型、劑量與劑量率大小、照射條件、生物種類和個體生理差異等因素的影響。為了比較不同類型輻射引起的有害效應(yīng),在輻射防護(hù)中引進(jìn)了一些系數(shù),當(dāng)吸收劑量乘上這些修正系數(shù)后,就可以用同一尺度來比較不同類型輻射照射所造成的生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度或產(chǎn)生機率。

  把乘上了適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)后的吸收劑量稱為當(dāng)量劑量(equivalent dose),用符號H表示。當(dāng)量劑量只限于防護(hù)中應(yīng)用。組織中某點處的當(dāng)量劑量H是D、Q和N的乘積;即H=D·Q·N。式中:D是吸收劑量;Q是品質(zhì)因子;N是其它修正系數(shù)的乘積。目前指定N值為1。

  品質(zhì)因子依不同類型輻射而異,品質(zhì)因子(Q)與傳能線密度(LET)關(guān)系非常密切(表1-3)。

表1-3 品質(zhì)因子(Q)與傳能線密度(LET)間的關(guān)系

水中的平均LET(keV/μ)

品質(zhì)因子

≤3.5

1

7.0

2

23

5

53

10

≥175

20

  當(dāng)量劑量H的SI單位是焦耳·千克-1(J·kg-1),SI單位專名是希沃特(Sievert)符號為Sv。

  暫時與SI并用的專用單位名稱是雷姆,符號為rem。

  1Sv=1J/kg=100rem。1rem=10-2J/kg。

  表1-4給出輻射量單位對照表,輻射量包括放射性物質(zhì)的放射活度、輻射場強度以及被照物質(zhì)的吸收劑量三方面內(nèi)容。

表1-4 輻射量單位對照表

輻 射 量 SI單位 SI單位專名 專用單位
照射量 庫倫·千克-1(C·kg-1) 未 定 倫琴(R)

1倫=2.58×10-4庫倫·千克-1(1R=2.58×10-4C·kg-1

吸收劑量 焦耳·千克-1(J·kg-1 戈瑞(Gy)

1戈瑞=1焦耳·千克-1=100拉德(1Gy=1J·kg-1=102rad)

拉德(rad)

1拉德=10-2焦耳·千克-1=100爾格·克-1

(1rad=10-2J·kg-1=102erg·g-1

當(dāng)量劑量 焦耳·千克-1(J·kg-1 希沃特(Sv)

1希沃特=1焦耳·千克-1=100雷姆(1Sv=1J·kg-1=102rem)

雷姆(rem)

1雷姆=10-2焦耳·千克-1(1rem=10-2J·kg-1

放射性活度 -1

(s-1

貝可勒爾(Bq)

1貝可勒爾=1秒-1

(1Bq=1s-1

居里(Ci)

1居里=3.7×1010·秒-1

(1Ci=3.7×1010s-1

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