辐射防护第七章.详解.doc

外辐射剂量学与防护学（External radiation dosimetry and Protection） Ⅰ外辐射剂量学 ERD研究以人身为主的各种客体受体外辐射源照射的剂量学问题 第一讲 体摸和射束 一、体摸（Phantom） ·体模：在辐射防护、放射治疗和辐射加工中，为了模拟测量和计算受外部辐射源照射的人体，实验动物或辐照产品中的吸收剂量分布，设计或制作的一些具有约定尺寸和材料组成的模型。 ·体模的形状、材料和尺寸 形状： 可根据模拟对象做成任意形状 材料： 组织等效指的是材料对不带电粒子的衰减系数、能量转移系数和能量吸收系数以及对带电粒子的碰撞阻止本领、辐射阻止本领和散射本领等均与组织的接近，因而对电离辐射的吸收，衰减和散射作用与组织的近似。 例如：对于光子和电子，水具有较好的组织等效性； 对于中子，组织等效塑料（A150）聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）。 尺寸： 未受照部分（射束周围）的宽度，测量点以下的深度的大小须提供充分的反散射物质。 ·典型的体模 ICRU球 MIRD体模：见P.198.图7-1 中国人体模：四川大学林大全教授 ·深度剂量分布：体模中D沿参考轴的分布（参考轴为源的几何中心与光栏中心的直线） ·水等效厚度：如果平行射束垂直照射水体模时深度Zw处的吸收剂量，与照射介质m组成的体模时深度Zm处的吸收剂量相等，则称Zw为介质层Zm的水等效厚度。 定义：标度因子（Scaling factor） ； 对于不带电粒子射束：； 对于电子束：； 若对非平行射束： 二、电子束的特性参数 1.能量参数 2.射程参数 三、光子束的品质 γ射线：用放射性核素的原子序数和原子量表征 X射线： ·半价层厚度（Half-value thickness）是使X射线平行窄束的照射量减小到原来的1/2时所需要的铝，铜或铅的厚度。 ·NACP(Nordic Association of Clinical Physics) 其中，为100mm深处的电离量；为200mm深处的电离量。 四、核粒子束特性 Bragg峰 第二讲 体模中吸收剂量的测量 参考点吸收剂量的测量 1.为什么测参考点的D？ ·参考点附近的剂量剃度小，受散射辐射等干扰因素影响的程度也较小，容易实现D的准确测量； ·参考点的D测准后，体模中的D分布可以用相对方法测量； 参考点D的精确测量是体模中D测量的关键。 2.测量参考点D的方法的要求及选择 方法选择要求：所选择的剂量计必须是经过国家标准实验室刻度或由国家标准传递的剂量计。 （1）电离室法 ·特点：应用普及、操作简便、精密度高； ·，其中为由空腔气体的平均到组织等效材料（体模）中的转换因子；为干扰修正因子。 （2）量热计 ·特点：①作为一次基准对其它剂量计进行刻度或给出各种剂量计测定所必需的参数； ②量热计作为绝对测量装置处于剂量学测量仪器刻度链的顶点； ·；，其中刻度因子 剂量分布的测量 非均匀体模中的测量 射束监测 辐射加工中的剂量测量 测量数据的归一化表示 百分深度剂量（PDD）和离轴比 百分深度剂量（Percentage depth dose） ·定义：体模中射束轴上某一深度z处的吸收剂量与最大值点的吸收剂量以百分数表示的比值。用表示：，。P.209图7.17 描述光子在水体模中的百分深度剂量分布特点。 ·用和表示 离轴比（off-axis ratio, OAR） ·定义 ·和可以给出体模中的二维分布。 组织-空气比（Tissue-air ratio, TAR） ·定义：体模中射束轴上给定点的与空气中同一点处小块体模材料达到电子平衡时之比，； ·用空气中和表示 习题：P·237· 1、2、4、6 第三讲 外辐射剂量计算 理论计算法 经验数据法：应用体模中的测量数据进行计算 一、经验数据法 1.先说明P.212.的例子 2. 定义： ⑴等效厚度系数： 其中，为与厚的物质块对平行的初级射束的减弱作用相同的水层厚度。 ⑵校正因子 3.Q点在介质层下面水中时CF的计算 ⑴物质衰减等效水层厚度 ⑵对于和均相同的情况（b,a情况） ⑶对且（b,c情况） 物质衰减和距离衰减均相同，因此点的D相等。 ，其中。 4.当Q点在介质层内时CF的计算 介质层h对初级辐射的衰减校正与3讨论的相同。但介质层对辐射的吸收作用与水不同。故在计算吸收剂量校正因子时，还应该考虑对能量吸收的修正，即 二、互易定理 定理：若有两个粒子数相等的点状射束a和b垂直照到无限大均匀体模上，其间距为r，A和B是两射束轴上深度为z处的点，则射束a在B点产生的吸收剂量与射