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放射物理与防护

放射物理与防护第六章常用的辐射量和单位王鹏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v电离辐射存在的空间称为辐射场，它是由辐射源产生的。v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。v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v粒子注量（particlefluence）v能量注量（energyfluence）v照射量（exposure）v比释动能（kerma）v吸收剂量（absorbeddose）v各辐射量的关系与区别

粒子注量h3定义:进入具有单位截面积小球的粒子数。dah4，h1P?h5(m-2)h2

粒子注量h3da实际辐射场中，每个粒子具有不同的能量，即E~0各种可h1能值，粒子注量计算公式为:h5P?maxh4，h2E为粒子能量，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:(m-2s)-1

能量注量v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

能量注量v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。

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。

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：E为粒子能量，为Ф同一位置粒子注量的微分能量分E布。

照射量XvX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。v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。

v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。v也是X线沿用最久的辐射量。v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）所产生的同种符号离子的总电荷量的绝对值。(C/kg)或(R伦琴)SI单位专用单位

照射量Xv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）。v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。

照射量X照射量率

例题v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？v解：根据题意已知：dm=0.388毫克=3.88×10-7千克vdQ=10×10-9库仑dt=5分钟v所以照射量X及照射量率分别为：

照射量与能量注量的关系v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：vμ/ρ是给定的单能X(γ)射线在空气中的质能吸收en系数；e是电子的电荷；是电子在空气中每形成一个离子对所消耗的平均能量。v

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：E第一：X(γ)带电粒子(K)第二：带电粒子电离、激发物质吸收(D)电离、激发（被物质吸收D）X或γ光子传能给带电粒子(K)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。(J/kg)或(戈端Gy)1Gy=1J·kg-11Gy=103mGy=10μGy6

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(Gy/s)

吸收剂量定义:辐射所授予单位质量介质的平均能量。(J/kg)或(Gy)专用单位(rad)dE为平均授予能。它表示