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射线辐射损伤机理及辐射防护简述

张龙20050220

一、射线辐射基本概念：

1、辐射与物质的相互作用及其物理量：

射线能使物质的中性原子或分子形成离子（正离子和负离子）的现象叫电离，我们把这种能够

在通过物质时能间接或直接地诱生离子的粒子或电磁辐射的辐射，称作电离辐射（或致电离辐

射）。直接电离辐射通常是指阴极射线、β射线、α射线和质子射线；间接电离辐射是指X射线、

γ射线和中子射线。

电离辐射传递给每单位质量的被照射物质的平均能量，称为吸收剂量。吸收剂量的国际单位是

-2

戈瑞,Gy,专用单位是拉德,rad；两者的换算关系是1戈瑞=1焦耳/千克=100拉德,1拉德=10戈

瑞，1拉德=100尔格/克。

单位时间内的吸收剂量就称为吸收剂量率，其单位是戈瑞/小时（Gy/h）。

不同种类的射线（X、γ、中子、电子、α、β等），不同类型的照射条件（内照射、外照

射），即使吸收剂量相同，对生物所产生的辐射损伤程度是不同的。为了统一衡量评价不同类型的

电离辐射在不同照射条件下对生物引起的辐射损伤危害，引入了剂量当量这一物理概念，表示被照

射人员所受到的辐射。

剂量当量H是生物组织的吸收剂量D与辐射的品质因素Q（也称做线质因数，表示吸收能量微

观分布对辐射生物效应的影响，对生物因数与辐射类型和能量的关系作了适当修正）及其修正因素

N（吸收剂量空间、时间等分布不均匀性对辐射生物效应的影响）的乘积，即H=DQN；吸收剂量当

量的国际单位是：希沃特,Sv,专用单位是：雷姆,rem,两者的换算关系是1希沃特=1焦耳/千克

-2

=100雷姆,1雷姆=10希沃特。

对于X射线、γ射线，就防护而言，Q和N值均近似取为1，可以认为吸收剂量和剂量当量在

数值上是相等的。

直接测量吸收剂量是比较困难的，但是可以通过仪器测量照射量来计算被辐照物体的吸收剂

量。

X射线或γ射线穿过空气时能使空气的分子发生电离，形成带有正电荷的正离子和带有负电荷

的负离子，描述X射线或γ射线使空气产生电离能力的物理量是照射量，其定义为X射线或γ射线

（光子）在每单位质量空气内，释放出来的所有电子（正、负电子）被空气完全阻止时，在空气中

产生的任一种符号的离子总电荷的绝对值，照射量的国际单位是库仑/千克(C/Kg)，专用单位是伦

琴,R,两者的换算关系是1库仑/千克≈3.877x103伦琴,1伦琴=2.58x10-4库仑/千克。

单位时间内的照射量就称为照射率，其国际单位是库仑/千克·秒,专用单位是伦琴/小时。

空气的吸收剂量D与照射量X的关系为：D=33.7X(Gy)，这里照射量X的单位是采用国际

空气

单位库仑/千克。如果照射量X的单位是采用伦琴，则关系式变为：D=8.69x10-3X(Gy)。因此，

空气

只要知道辐照场中某点的照射量，就可以按照此关系式计算该点的吸收剂量。

在一定条件“电子平衡”下，不同物质的吸收剂量之间存在一定的关系，因此，可以通过空气

的吸收剂量求出其他物体的吸收剂量。实际应用中常常直接应用这种物体的吸收剂量与照射量的关

系式：D=f·X，式中D-物体的吸收剂量，单位Gy；X-物体所在处的照射量，单位C/Kg；f-

物体物体

换算因子（Gy·Kg/C）。换算因子的值与射线能量以及被辐照物体的性质相关。

不同能量下人体主要器官或组织的换算因子值见下表：

1

部分能量光量子的f值