常用的辐射量和单位

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1、辐射量和单位辐射量和单位1常用的辐射量和单位l辐射效应的研究和辐射的应用，离不开对辐射的辐射效应的研究和辐射的应用，离不开对辐射的计量，需要各种辐射量和单位，描述辐射场的性计量，需要各种辐射量和单位，描述辐射场的性质，度量辐射与物质相互作用时能量的传递及受质，度量辐射与物质相互作用时能量的传递及受照物体内部的变化程度和规律。照物体内部的变化程度和规律。l在放射诊断和治疗的早期，人们对电离辐射及其在放射诊断和治疗的早期，人们对电离辐射及其与物质相互作用的机制缺乏深刻的了解，在对其与物质相互作用的机制缺乏深刻的了解，在对其度量时，只能肤浅地运用观察到的一些辐射效应，度量时，只能肤浅地运用观察到的一

2、些辐射效应，如胶片受照射后黑度的变化，患者受照射部位皮如胶片受照射后黑度的变化，患者受照射部位皮肤颜色的改变，来描述其大小和强弱。肤颜色的改变，来描述其大小和强弱。2常用的辐射量和单位l显然这种对辐射剂量的估算极为不准确，显然这种对辐射剂量的估算极为不准确，并很容易产生误导。并很容易产生误导。l如放射治疗中曾经使用过的皮肤红斑剂量如放射治疗中曾经使用过的皮肤红斑剂量(skin erythema dose)(skin erythema dose)，就是以皮肤受照，就是以皮肤受照射后，皮肤颜色变深的程度来判断剂量。射后，皮肤颜色变深的程度来判断剂量。l事实上，辐射量并非是使皮肤颜色改变的事实上，辐

3、射量并非是使皮肤颜色改变的唯一条件，用现代辐射剂量学的原理解释，唯一条件，用现代辐射剂量学的原理解释，皮肤颜色改变还受到辐射质、皮肤类型以皮肤颜色改变还受到辐射质、皮肤类型以及分次剂量模式等诸多因素的影响。及分次剂量模式等诸多因素的影响。3常用的辐射量和单位lX线发现后首先应用于医学，便沿用医药学中“剂量”一词来描述，于是电离辐射的计量也称辐射剂量。l几十年来，各种射线在医学上的应用愈加广泛，辐射剂量学有了很大发展（成了一专门的学科辐射剂量学）。l随着人们对电离辐射与物质相互作用机制的深入研究和逐步了解，辐射量及其单位的概念经历了不少演变，不断确立了更为科学的度量原则和方法。4 常用的辐射量和

4、单位常用的辐射量和单位 国际上选择和定义辐射量国际上选择和定义辐射量及单位的权威组织是及单位的权威组织是“国际国际辐射单位和测量委员会辐射单位和测量委员会” (International Commission on Radiation Units and Measurements, ICRU) 和和“国际放射防护国际放射防护委员会委员会” （ICRP）。）。临床放射学临床放射学放射生物学放射生物学辐射剂量学辐射剂量学辐射防护学辐射防护学51.描述辐射源的量描述辐射源的量: : 放射性活度放射性活度 A (核核)2.描述辐射场的量描述辐射场的量: :粒子注量粒子注量 (粒子辐射粒子辐射)照射量照

5、射量 X比释动能比释动能 K(电磁辐射电磁辐射)3.描述辐射被吸收的量描述辐射被吸收的量: : 吸收剂量吸收剂量 D (任何辐射任何辐射)4.描述辐射对人体危害作用描述辐射对人体危害作用: : 当量剂量当量剂量 H (防护专用防护专用)有效剂量有效剂量 E (防护专用防护专用)常用的辐射量和单位常用的辐射量和单位6常用的辐射量和单位常用的辐射量和单位1. 放射性活度放射性活度 A 某放射源中处于特定状态某放射源中处于特定状态的放射性核素在单位时间内发生自发衰变的的放射性核素在单位时间内发生自发衰变的期望值（平均值）。期望值（平均值）。(S-1)(Bq)(Ci)物理物理单位单位放射学放射学单位单

6、位SI常用常用单位单位7常用的辐射量和单位l描述辐射场性质的辐射描述辐射场性质的辐射量量l辐射防护中使用的辐射辐射防护中使用的辐射量量8Havearest!9l电离辐射存在的空间称为辐射场，它是由辐射源电离辐射存在的空间称为辐射场，它是由辐射源产生的。产生的。l按辐射的种类，辐射源可分为按辐射的种类，辐射源可分为X X射线源、射线源、射线射线源、源、 中子射线源、中子射线源、射线源等，与它们相应的射线源等，与它们相应的辐射场称为辐射场称为X X射线场、射线场、射线场、射线场、 中子射线场、中子射线场、射线场等。射线场等。l在射线的应用过程中我们需要定量了解、分析射在射线的应用过程中我们需要定量

7、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示，量、能量注量等描述辐射场性质的量来直接表示，也可以用照射量来间接表示。也可以用照射量来间接表示。常用的辐射量和单位常用的辐射量和单位10描述辐射场性质的辐射量描述辐射场性质的辐射量l粒子注量粒子注量（particlefluence）l能量注量能量注量（energyfluence）l照射量照射量（exposure）l比释动能比释动能（kerma）l吸收剂量吸收剂量（absorbeddose）l各辐射量的各辐射量的关系与区别关系与区别11daPh1h2h3h4

8、h5粒子注量粒子注量 定义定义: 进入具有单位截进入具有单位截面积小球的粒子数。面积小球的粒子数。(m-2)，12daPh1h2h3h4h5粒子注量粒子注量 实际辐射场中，每个粒子具有实际辐射场中，每个粒子具有不同的能量，即不同的能量，即Emax 0各种可各种可能值，粒子注量计算公式为能值，粒子注量计算公式为:，E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。 13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)粒子注量14能量注量l除了用粒子数目，还可以通过辐射场中某除了用粒子数目

9、，还可以通过辐射场中某点的粒子的能量来表征辐射场的性质。点的粒子的能量来表征辐射场的性质。l能量注量就是为此目的而引入的一个量，能量注量就是为此目的而引入的一个量，它对于计算间接致电离辐射在物质物质中它对于计算间接致电离辐射在物质物质中发生的能量传递以及物质对辐射能量的吸发生的能量传递以及物质对辐射能量的吸收都是很有用的。收都是很有用的。15l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l对于单能光子束，能量注量能量注量16l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。能量注量能量注量17 能量注量与粒子注量都是描述辐射场性质的辐射量，

10、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18 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E同一位置粒子注量的微分能量分布。能量注量和粒子注量的关系19lX或或射线与空气发生相互作用时产生次级电子，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。离，从而产生大量正负离子。l次级电子在电离空气的过程中，最后全部损失次级电子在电离空气的过程中，最后全

11、部损失了本身的能量。了本身的能量。lX或或射线的能量愈高、数量愈大，对空气电离射线的能量愈高、数量愈大，对空气电离本领愈强，被电离的总电荷量也就愈多。本领愈强，被电离的总电荷量也就愈多。l因此可用次级电子在空气中产生的任何一种符因此可用次级电子在空气中产生的任何一种符号的离子（电子或正离子）的总电荷量，来反号的离子（电子或正离子）的总电荷量，来反映映X或或射线对空气的电离本领，表征射线对空气的电离本领，表征X或或射线射线特性。特性。照射量X20l照射量就是根据其对空气电离本领的大小照射量就是根据其对空气电离本领的大小来度量来度量X或或射线的一个物理量。射线的一个物理量。l也是也是X线沿用最久的

12、辐射量。线沿用最久的辐射量。l是直接量度是直接量度X或或光子对空气电离能力的量，光子对空气电离能力的量，可间接反映可间接反映X射线或射线或射线辐射场的强弱，射线辐射场的强弱，是测量辐射场的一种物理量。是测量辐射场的一种物理量。21照射量照射量 X定义定义: X或或光子在单位质量的空气中，与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原子相互作用释放出来的次级电子完全被空气阻止时气阻止时, ,（意味着无剩余能量意味着无剩余能量）（）（在导致在导致空气电离的过程中空气电离的过程中）所产生的同种符号离子）所产生的同种符号离子的总电荷量的绝对值。的总电荷量的绝对值。(C/kg)或或

13、(R伦琴伦琴)SI单位单位 专用单位专用单位22照射量照射量 X伦琴的定义伦琴的定义: 在在X或或射线照射下射线照射下,0.001293g空气空气(相当于相当于0C和和101kPa大气压下大气压下1cm3干燥空干燥空气的质量气的质量)所产生的次级电子形成总电荷量为所产生的次级电子形成总电荷量为1静电单位的正离子或负离子，即静电单位的正离子或负离子，即23照射量照射量 X换算换算: 1个单价离子的电荷量是个单价离子的电荷量是4.810-10静电静电单位单位,因此产生因此产生1静电单位电荷量的离子对为静电单位电荷量的离子对为带电粒子在空气中形成一对离子所耗平均能带电粒子在空气中形成一对离子所耗平均

14、能量为量为33.85eV,因此因此1R 照射量在照射量在0.00129g空气空气中交给次级电子的能量相当于中交给次级电子的能量相当于 2.08310933.85 = 7.05 1010 eV24照射量照射量 X1RX射线或射线或射线照射量的等值定义射线照射量的等值定义:a.在在0.00129g空气中形成的空气中形成的1静电单位电荷量的静电单位电荷量的正离子或负离子；正离子或负离子；b.在在0.00129g空气中形成空气中形成2.083109对离子；对离子；c.在在0.00129g空气中交给次级电子空气中交给次级电子7.051010eV或或11.310-9J的辐射能量；的辐射能量；d.在在1g空

15、气中交给次级电子空气中交给次级电子87.310-7J的辐射能的辐射能量量.25l照射量是一个从射线对空气的电离本领角度说照射量是一个从射线对空气的电离本领角度说明明X或或射线射线在在空气中空气中的辐射场性质的量，它不的辐射场性质的量，它不能用于其他类型的辐射（如中子或电子束等），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）。也不能用于其他的物质（如组织等）。ldQ中不包括次级电子发生轫致辐射被吸收后产中不包括次级电子发生轫致辐射被吸收后产生的电离。生的电离。l由于照射量的基准测量中存在着某些目前无法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

16、能量在克服的困难，它只适用于射线能量在10kev到到3Mev范围内的范围内的X或或射线。射线。26照射量照射量 X照射量率照射量率27例题例题l若空气体积为若空气体积为0.3厘米厘米3，标准状态下其中包含的空气质，标准状态下其中包含的空气质量是量是0.388毫克，若被毫克，若被X线照射线照射5分钟，在其中产生的次分钟，在其中产生的次级电子在空气中形成的正离子（或负离子）的总电荷量级电子在空气中形成的正离子（或负离子）的总电荷量为为1010-9库仑。此时，被照空气处的库仑。此时，被照空气处的X线照射量和照射线照射量和照射量率各是多少？量率各是多少？l解：根据题意已知：解：根据题意已知：dm=0.

17、388毫克毫克=3.8810-7千克千克ldQ=1010-9库仑库仑dt=5分钟分钟l所以照射量所以照射量X及照射量率分别为：及照射量率分别为：28照射量与能量注量的照射量与能量注量的关系关系l对于单能对于单能X()射线，在空气中某点的照射射线，在空气中某点的照射量量X与同一点上的能量注量之间有以下与同一点上的能量注量之间有以下关系关系：llen/是给定的单能是给定的单能X()射线在空气中的质射线在空气中的质能吸收系数；能吸收系数；e是电子的电荷；是电子的电荷；l是电子在空气中每形成一个离子对所是电子在空气中每形成一个离子对所消耗的平均能量。消耗的平均能量。29比释动能比释动能K(kineti

18、cenergyreleasedinmaterial) X或或射线与物质相互作用时，能量转换分射线与物质相互作用时，能量转换分两个阶段进行：两个阶段进行：第一：第一：X()E 带电粒子带电粒子 (K)第二：带电粒子第二：带电粒子 电离、激发电离、激发物质吸收物质吸收 (D)X或或光子传能光子传能给带电粒子给带电粒子(K)轫致辐射轫致辐射 （不被物质吸收）（不被物质吸收）电离、激发（被物质吸收电离、激发（被物质吸收 D）3031比释动能比释动能 K定义：在单位质量物质中由间接致辐射所产定义：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。生的全部带电粒子的初始动能之总和。数学表述

19、数学表述:不带电射线使物质释放出来的全不带电射线使物质释放出来的全部带电粒子初始动能之和与物质质量之比。部带电粒子初始动能之和与物质质量之比。(J/kg)或或(戈端Gy)1Gy=1Jkg-11Gy=103mGy=106Gy32比释动能比释动能 K注意区别注意区别： 照射量是以电离电量的形式间接反映射线在照射量是以电离电量的形式间接反映射线在空气中辐射强度的量，不反映射线被物质吸空气中辐射强度的量，不反映射线被物质吸收而使能量转移的过程。收而使能量转移的过程。比释动能是描述不带电致电离粒子与物质相比释动能是描述不带电致电离粒子与物质相互作用时，把多少能量传给了带电粒子的物互作用时，把多少能量传给

20、了带电粒子的物理量。在辐射防护中，常用比释动能的概念理量。在辐射防护中，常用比释动能的概念推断生物组织中某点的吸收剂量或计算中子推断生物组织中某点的吸收剂量或计算中子的吸收剂量等。的吸收剂量等。33比释动能率比释动能率(Gy/s)比释动能比释动能是度量不带电电离粒子（光子或中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，它只个物理量，它只适用于间接致电离辐射适用于间接致电离辐射，但，但适用于任何物质适用于任何物质。34吸收剂量吸收剂量 D(J/kg)

21、或或(Gy)专用单位专用单位(rad) 定义定义:辐射所授予单位质量介质的平均能量辐射所授予单位质量介质的平均能量。dEen为平均授予能。它表示进入介质为平均授予能。它表示进入介质dm的全部带电粒子和的全部带电粒子和不带电粒子能量的总和，与离开该体积的全部带电粒子和不带电粒子能量的总和，与离开该体积的全部带电粒子和不带电粒子能量总和之差，再减去在该体积内发生任何核不带电粒子能量总和之差，再减去在该体积内发生任何核反应所增加的静止质量的等效能量。反应所增加的静止质量的等效能量。35吸收剂量l授予某一体积内物质的能量越多，则吸收授予某一体积内物质的能量越多，则吸收剂量越大。剂量越大。l吸收剂量它适

22、用于任何类型的电离辐射和吸收剂量它适用于任何类型的电离辐射和受到照射的任何物质。受到照射的任何物质。l不同物质吸收辐射能量的本领是不同的，不同物质吸收辐射能量的本领是不同的，在论及吸收剂量时，应明确辐射类型、介在论及吸收剂量时，应明确辐射类型、介质种类和特定的位置。质种类和特定的位置。36吸收剂量吸收剂量 D吸收剂量率吸收剂量率(Gy/s)讨论讨论: X或或能量除转换成电子初动能量除转换成电子初动能外能外,还有核与电子间束缚能还有核与电子间束缚能及散射光子能量等。及散射光子能量等。电子初动能还有一部分转电子初动能还有一部分转换成轫致辐射等能量。换成轫致辐射等能量。37吸收剂量吸收剂量 D例题例

23、题1: 质量为质量为0.2g的物质的物质,10s内吸收电离辐内吸收电离辐射的平均能量为射的平均能量为100尔格尔格,求该物质的吸求该物质的吸收剂量和吸收剂量率收剂量和吸收剂量率.解解:dm = 0.2g = 210-4kg; dEen= 100 erg =10-5J; dt = 10s38D、K和和X之间的关系之间的关系 (1)(1)带电粒子平衡带电粒子平衡 在某空气层在某空气层,入射入射次级电子等于射出次级电子等于射出数目数目, （最大射程）（最大射程）电离电量开始趋于电离电量开始趋于恒定的现象恒定的现象.在进行照射量测量时，在进行照射量测量时，应选择平衡电离层应选择平衡电离层.39D、K和

24、和X之间的关系之间的关系l带电粒子平衡带电粒子平衡l照射量与比释动能的关系照射量与比释动能的关系l照射量和吸收剂量的关系照射量和吸收剂量的关系l比释动能和吸收剂量的关系比释动能和吸收剂量的关系40带电粒子平衡带电粒子平衡41带电粒子的带电粒子的平衡的条件平衡的条件: :a.介质元周围辐射场均匀介质元周围辐射场均匀b.介质厚度大于等于带电介质厚度大于等于带电粒子在介质中的最大射程粒子在介质中的最大射程当带电粒子平衡时当带电粒子平衡时: :带电粒子平衡带电粒子平衡42带电粒子平衡带电粒子平衡l严格讲，上述条件难以实现，特别是靠近辐射严格讲，上述条件难以实现，特别是靠近辐射源处，辐射强度随位置变化显

25、著；另外，在两源处，辐射强度随位置变化显著；另外，在两种介质交界处，为非均匀介质，都不可能满足种介质交界处，为非均匀介质，都不可能满足电子平衡的必要条件。电子平衡的必要条件。l但在实践中，需要对某些条件作适当的近似处但在实践中，需要对某些条件作适当的近似处理，以便在一定的精度范围内，可认为电子平理，以便在一定的精度范围内，可认为电子平衡成立。衡成立。l当当X（）射线能量较低）射线能量较低低于低于Co-60射线能射线能量（量（1.25MeV）时，由于次级电子射程相对较时，由于次级电子射程相对较短，短，X（）光子的衰减可以忽略，则在受照）光子的衰减可以忽略，则在受照射的某些介质中，可认为近似存在电

26、子平衡。射的某些介质中，可认为近似存在电子平衡。43照射量与比释动能的关系照射量与比释动能的关系l在电子平衡的条件下，单能辐射场中同一点在电子平衡的条件下，单能辐射场中同一点l当当X（）光子辐射的能量低于）光子辐射的能量低于1.25MeV以以下时，下时，g很小，约为很小，约为0.003，可忽略不计。，可忽略不计。44照射量与比释动能的关系照射量与比释动能的关系l公式适用条件公式适用条件:la.带电粒子平衡带电粒子平衡,lb.次级粒子产生的轫致辐射能量可以忽略次级粒子产生的轫致辐射能量可以忽略,lc.物质的原子序数和辐射光子能量均较低。物质的原子序数和辐射光子能量均较低。45照射量与比释动能的关

27、系照射量与比释动能的关系l实际上在低原子序数介质如空气、水、软实际上在低原子序数介质如空气、水、软组织中，电子的初始动能的大部分消耗于组织中，电子的初始动能的大部分消耗于与介质电子发生非弹性碰撞，引起原子的与介质电子发生非弹性碰撞，引起原子的电离或激发，仅有一小部分消耗于与原子电离或激发，仅有一小部分消耗于与原子核发生辐射效应（轫致辐射）。核发生辐射效应（轫致辐射）。46照射量与吸收剂量的关系照射量与吸收剂量的关系l在电子平衡的条件下，单能辐射场中同一点在电子平衡的条件下，单能辐射场中同一点l在空气介质中，在空气介质中，47照射量与吸收剂量的关系照射量与吸收剂量的关系l若若W取取33.97eV

28、，则有，则有48比释动能与吸收剂量的关系比释动能与吸收剂量的关系49比释动能与吸收剂量随物质深度的变化比释动能与吸收剂量随物质深度的变化D、K和和X之间的关系之间的关系50lX（）光子入射到以均匀介质入水中。在浅表位）光子入射到以均匀介质入水中。在浅表位置，置，X（）光子在其作用点周围的小体积元内）光子在其作用点周围的小体积元内释放的部分能量并未全部沉积在该体积元内，未释放的部分能量并未全部沉积在该体积元内，未建立电子平衡，即比释动能大于吸收剂量。建立电子平衡，即比释动能大于吸收剂量。l如果如果X（）光子在水中的衰减可以忽略，当深）光子在水中的衰减可以忽略，当深度等于次级电子的最大射程时，电子

29、平衡条件满度等于次级电子的最大射程时，电子平衡条件满足，吸收剂量和比释动能相等，并随深度的增加足，吸收剂量和比释动能相等，并随深度的增加数值保持不变，如图虚线部分。数值保持不变，如图虚线部分。51l实际上，随着深度的增加，一方面由于入射光子的强度实际上，随着深度的增加，一方面由于入射光子的强度逐渐减弱，比释动能下降；逐渐减弱，比释动能下降；l另一方面沿另一方面沿X（）光子入射方向产生的次级电子数目）光子入射方向产生的次级电子数目在达到其电子射程之前逐渐增加，造成吸收剂量增加。在达到其电子射程之前逐渐增加，造成吸收剂量增加。当深度增加所增加的次级电子数目与因入射光子衰减而当深度增加所增加的次级电

30、子数目与因入射光子衰减而使释出的次级电子减少的数目相等时，吸收剂量达到最使释出的次级电子减少的数目相等时，吸收剂量达到最大值，完成其剂量建成。大值，完成其剂量建成。l随着深度的继续增加，比释动能与吸收剂量同时变小。随着深度的继续增加，比释动能与吸收剂量同时变小。l由于次级电子在某一点沉积的能量主要起源于它前面某由于次级电子在某一点沉积的能量主要起源于它前面某点产生的次级电子，因此位于电子平衡点以后的各点，点产生的次级电子，因此位于电子平衡点以后的各点，比释动能小于同一位置的吸收剂量。比释动能小于同一位置的吸收剂量。52D、K和和X之间的之间的区别区别辐射量照射量X比释动能K吸收剂量D剂量学含义

31、适用介质适用辐射类型表征X,线在考察的体积内用于电离空气的能量空气X、射线表征非带电粒子在考察的体积内交给带电粒子的能量任何介质非带电粒子辐射表征任何辐射在考察的体积内被物质吸收的能量任何介质任何辐射53辐射防护中使用的辐射量辐射防护中使用的辐射量l随着科学技术的发展，不同种类的射线在医学随着科学技术的发展，不同种类的射线在医学中的应用愈加广泛。我们不但可以利用中的应用愈加广泛。我们不但可以利用X射线进射线进行医学影像学的检查，同时，高能行医学影像学的检查，同时，高能X、射线及射线及电子线在肿瘤放射治疗上的应用亦成为肿瘤治电子线在肿瘤放射治疗上的应用亦成为肿瘤治疗的常规手段。疗的常规手段。l放

32、射线的广泛使用，不可避免地带来了被检者放射线的广泛使用，不可避免地带来了被检者和工作人员的防护问题，定量测量、表述被照和工作人员的防护问题，定量测量、表述被照个人及受检群体实际受到的或可能受到的辐射个人及受检群体实际受到的或可能受到的辐射照射，成为辐射防护中一个重要的问题。照射，成为辐射防护中一个重要的问题。54辐射防护中使用的辐射量辐射防护中使用的辐射量l由于不同生物组织，不同种群、不同的器由于不同生物组织，不同种群、不同的器官对射线的反应灵敏性不同，使用官对射线的反应灵敏性不同，使用X、K、D不足以表达射线对生物组织的损伤。不足以表达射线对生物组织的损伤。l为此，在辐射防护中使用的辐射量必

33、须同为此，在辐射防护中使用的辐射量必须同时考虑时考虑不同种类的射线在不同组织中所产不同种类的射线在不同组织中所产生的生物效应生的生物效应的影响。的影响。55辐射防护中使用的辐射量辐射防护中使用的辐射量l当量剂量当量剂量(equivalentdose)l有效剂量有效剂量(effectivedose)l集体当量剂量和集体有效剂量集体当量剂量和集体有效剂量l待积当量剂量和待积有效剂量待积当量剂量和待积有效剂量56当量剂量当量剂量 H放射防护中，由于辐射类型和照射条件的不同，放射防护中，由于辐射类型和照射条件的不同，即使吸收剂量相同，（有害的）生物效应也大即使吸收剂量相同，（有害的）生物效应也大不相同

34、。比如同样不相同。比如同样1rad的吸收剂量，的吸收剂量，线和线和线线的生物效应相差悬殊。的生物效应相差悬殊。定义定义: 比较辐射类型和照射条件对肌体的危比较辐射类型和照射条件对肌体的危害程度，将吸收剂量根据肌体组织的生物效害程度，将吸收剂量根据肌体组织的生物效应加权修正，所得到的剂量值称为当量剂量应加权修正，所得到的剂量值称为当量剂量, 用用HTR表示。表示。57l当当量量剂剂量量HT等等于于某某一一组组织织或或器器官官T所所接接受受的的平平均均吸吸收收剂剂量量DT，R，经经辐辐射射质质为为R的的辐辐射射权权重重因因子子wR加权处理的吸收剂量，即加权处理的吸收剂量，即l专用名为希沃特（专用名

35、为希沃特（Sv），），1Sv=1J.kg-1。l辐辐射射权权重重因因子子代代表表特特定定辐辐射射在在小小剂剂量量照照射射时时诱诱发发随随机机性性效效应应的的相相对对生生物物效效应应的的数数值值， wR与与辐辐射类型和能量有关射类型和能量有关。58当量剂量当量剂量 H或为或为 品质因数品质因数 取决于取决于辐射类型和能量大小辐射类型和能量大小修正因数修正因数取决于照射条件取决于照射条件辐射权重因子辐射权重因子单位单位J/kg或或Sv物理物理防护防护59 当量剂量当量剂量 H辐射类型能量范围权重因子WR光 子电子和介子中 子质 子粒子,碎片,重核所有能量所有能量20MeV2MeV115102010

36、552060当量剂量当量剂量 H当量剂量率当量剂量率Sv/s61当量剂量当量剂量 H例题例题: 某人全身同时受到某人全身同时受到X线和能量在线和能量在10-100keV的中子照射，其中的中子照射，其中X线的吸收剂量线的吸收剂量为为10 mGy， 中子的吸收剂量为中子的吸收剂量为3 mGy。 计算他所吸收的当量剂量。计算他所吸收的当量剂量。解解:62l当当量量剂剂量量是是不不同同辐辐射射类类型型对对组组织织或或器器官官形形成成辐辐射射危危害害的的度度量量，但但是是不不同同组组织织或或器器官官即即使使当当量量剂剂量量相相同同，由由于于它它们们对对辐辐射射的的敏敏感感程程度度不不同同，其其产产生生的

37、的生生物物学学效效应应也也可可能能完完全全不不同同。l有有效效剂剂量量E人人体体所所有有组组织织和和器器官官加加权权后后的的当当量量剂量之和，即剂量之和，即有效剂量有效剂量63l有效剂量的有效剂量的SI单位为单位为J.kg-1；专用名；专用名为希沃特（为希沃特（Sv）。）。l式中式中 wT为组织或器官为组织或器官T的权重因子，的权重因子，它定义为组织它定义为组织T接受接受1Sv时的危险度时的危险度与全身均匀受照与全身均匀受照1Sv时的危险度之比。时的危险度之比。有效剂量64l所谓危险度，是指每单位当量剂量所诱发所谓危险度，是指每单位当量剂量所诱发的效应发生率。的效应发生率。l辐射危险度取决于组

38、织受到照射后招致严辐射危险度取决于组织受到照射后招致严重遗传性缺陷或致死性恶性病变的几率。重遗传性缺陷或致死性恶性病变的几率。65人体器官或组织的危险度人体器官或组织的危险度组织组织辐射效应辐射效应危险度（危险度（10-3）（Sv-1）性腺性腺遗传效应遗传效应4乳腺乳腺乳腺癌乳腺癌2.5红骨髓红骨髓白血病白血病2肺肺肺癌肺癌2甲状腺甲状腺甲状腺癌甲状腺癌0.5骨表面骨表面骨癌骨癌0.5其余组织其余组织 癌癌5合计合计16.566l对于不同器官或组织，辐射效应的危险对于不同器官或组织，辐射效应的危险度是不同的。度是不同的。l相对危险度的权重因子相对危险度的权重因子6768l有效剂量是以辐射诱发的

39、随机性效应的发有效剂量是以辐射诱发的随机性效应的发生率为基础，表示当身体各部分受到不同生率为基础，表示当身体各部分受到不同程度照射时，对人体造成的总的随机性辐程度照射时，对人体造成的总的随机性辐射损伤。射损伤。69l例题例题某次胸部检查（胸片或胸透）病人某次胸部检查（胸片或胸透）病人各组织器官受到的当量剂量（各组织器官受到的当量剂量（mSv）见下）见下表，试比较病人接受的有效剂量。表，试比较病人接受的有效剂量。70l解解：利用公式：利用公式计算有效量为：计算有效量为：E胸胸=0.010.25+0.060.15+0.250.12+0.050.12+0.080.03+0.080.03+0.110.

40、30mSv=0.085mSvE胸胸=0.150.25+1.300.15+4.10.12+2.30.12+0.160.03+2.60.03+0.850.30mSv=1.338mSvl此次胸透病人接受的有效剂量相当于此次胸透病人接受的有效剂量相当于16次胸片的有效次胸片的有效剂量。剂量。71l由于辐射的随机性效应，仅以一定的几率发生由于辐射的随机性效应，仅以一定的几率发生在某些个体身上，并非受到照射的每个人都会在某些个体身上，并非受到照射的每个人都会发生。发生。l因而在评价某个群体所受的辐射危害时，应采因而在评价某个群体所受的辐射危害时，应采用集体当量剂量或集体有效剂量。用集体当量剂量或集体有效剂

41、量。l1.集体当量剂量集体当量剂量ST集体当量剂量和集体有效剂量72l式中，式中，HTi为受照射群体中第为受照射群体中第i组内组内Ni个成个成员平均每人在全身或任一特定器官或组织员平均每人在全身或任一特定器官或组织内的当量剂量，内的当量剂量，ST单位名称为人单位名称为人希沃特。希沃特。l若群体中所有若群体中所有N个个体受到同类辐射的照个个体受到同类辐射的照射，每个个体受到的平均当量剂量均为射，每个个体受到的平均当量剂量均为H时，则群体的集体当量剂量时，则群体的集体当量剂量ST为：为：集体当量剂量和集体有效剂量732.集体有效剂量：受照群体中每一个成员的有效剂量之和，集体有效剂量：受照群体中每一

42、个成员的有效剂量之和，即即式中，式中，Ni为该群体中全身或任一器官受到平均有效剂量为为该群体中全身或任一器官受到平均有效剂量为Ei的人员的人数。集体有效剂量的单位与集体当量剂量的单的人员的人数。集体有效剂量的单位与集体当量剂量的单位相同。位相同。若群体中的所有个体受到同类的辐射照射，每个个体所受若群体中的所有个体受到同类的辐射照射，每个个体所受的平均有效剂量均为的平均有效剂量均为E时，则该群体集体有效剂量时，则该群体集体有效剂量SE为：为：集体当量剂量和集体有效剂量74l集体当量剂量和集体有效剂量是一个广义集体当量剂量和集体有效剂量是一个广义量，可应用于全世界居民、一个国家居民、量，可应用于全

43、世界居民、一个国家居民、一个群体以致一个个人。一个群体以致一个个人。集体当量剂量和集体有效剂量集体当量剂量和集体有效剂量75待积当量剂量待积当量剂量人体单次摄入放射性物质后，某一特定器官人体单次摄入放射性物质后，某一特定器官或组织或组织T中接受的当量剂量率在时间中接受的当量剂量率在时间内的积内的积分即为待积当量剂量，有分即为待积当量剂量，有待积当量剂量和待积有效剂量76l待积有效剂量待积有效剂量l如果将单次摄入放射性核素后各器官或组如果将单次摄入放射性核素后各器官或组织的当量剂量乘以组织权重因子织的当量剂量乘以组织权重因子然后求和，就得到待积有效剂量：然后求和，就得到待积有效剂量：待积当量剂量和待积有效剂量7778