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文檔簡介

輻射劑量與防護rev1第一頁,共89頁。第節(jié)劑量學基本概念

引言1.劑量學的研究對象:研究輻射能量在物質(zhì)中的轉移過程、能量沉積的分布以及它的測量和計算的方法。2.劑量防護學中(三類物理量)輻射量(Radiationquantities)Radiometricquantities(輻射計量學量):描述輻射場自身固有特性。Dosimetricquantities(劑量學量):描述輻射能量在物質(zhì)中的轉移和沉積(K、X、D)。Radiationprotectionquantities(輻射防護量):用品質(zhì)因數(shù)加權的吸收劑量。第二頁,共89頁。Ionizationradiationfield(電離輻射場):電離輻射居留的空間。1、粒子數(shù)和輻射能Particlenumber(粒子數(shù))N:發(fā)射、轉移或接受的粒子數(shù)目,單位是1。Radiantenergy(輻射能)R:發(fā)射、轉移或接受的輻射粒子的能量(不包括靜止能),單位是J。前節(jié)回顧第三頁,共89頁。

2、通量、注量和注量率(1)Flux(通量):表征輻射場中粒子或能量在時間上的頻繁程度。

Particleflux(粒子通量),s-1Energyflux(能量通量),-1

θda┴da(2)Fluence(注量):表征輻射場的空間疏密程度。特例:單向輻射場第四頁,共89頁。

3.角分布和輻射度Angulardistribution(角分布):描述粒子入射方向的分布。第五頁,共89頁。Energyradiance(能量輻射度)r:

單位:w.m-2.sr

-1Radiance(輻射度):注量率的角分布Particleradiance(粒子輻射度)p:

P=第六頁,共89頁。4輻射度譜分布

pE,J(r)能揭示輻射場的最詳盡的內(nèi)涵,是完整的描述輻射場的一個輻射學量。第七頁,共89頁。5、相互作用系數(shù)A、帶電粒子(e、、重帶電粒子)總阻止本領:

總線阻止本領帶電粒子通過物質(zhì)時在單位路程上損失的能量。-dE是dl距離上損失能量的數(shù)學期望值。總線阻止本領與帶電粒子的性質(zhì)(電荷、質(zhì)量、能量)和物質(zhì)的性質(zhì)(原子序數(shù)、密度)有關。去除物質(zhì)密度的影響可得到總質(zhì)量阻止本領公式:Jm-1Jm2kg-1第八頁,共89頁??傎|(zhì)量阻止本領描述帶電粒子在物質(zhì)中穿過單位路程時,因各種相互作用而損失的能量。它可分解為各種相互作用阻止本領之和。質(zhì)量輻射阻止本領(由非彈性輻射相互作用導致的初級帶電粒子的能量損失決定)質(zhì)量碰撞阻止本領(包括電離和激發(fā)對能量損失的貢獻)第九頁,共89頁。B、不帶電粒子(X、、中子)質(zhì)量減弱系數(shù)(/):描述物質(zhì)中入射不帶電粒子數(shù)目的減小,不涉及具體物理過程。單位:m2kg-1質(zhì)量能量轉移系數(shù)(tr/):描述不帶電粒子穿過物質(zhì)時,其能量轉移給帶電粒子數(shù)值。只涉及帶電粒子獲得的能量,而不涉及這些能量是否被物質(zhì)吸收。單位:m2kg-1質(zhì)量能量吸收系數(shù)(en/):描述不帶電粒子穿過物質(zhì)時,不帶電粒子被物質(zhì)吸收的能量。單位:m2kg-1當次級帶電粒子動能較小、物質(zhì)原子序數(shù)較低時,軔致輻射弱,g值接近于零,此時en/值近似tr/值。數(shù)值上:質(zhì)量減弱系數(shù)(/)>質(zhì)量能量轉移系數(shù)(tr/)>質(zhì)量能量吸收系數(shù)(en/)第十頁,共89頁。本節(jié)主要內(nèi)容比釋動能K(Kerma)

照射量X(Exposure)

吸收劑量D(AbsorbedDose)輻射平衡(RadiationBalance)

第十一頁,共89頁。一、比釋動能K(Kerma)1.1描述對象:

不帶電粒子在物質(zhì)中傳遞能量過程:

第一階段:由不帶電粒子→次級帶電粒子(PE、CE、PP等)第二階段:次級帶電粒子→作用介質(zhì)(碰撞)

兩個階段的能量轉移發(fā)生在介質(zhì)中的不同地點

研究不帶電粒子在介質(zhì)中的能量轉移,有必要對二個階段(過程)分別考慮

比釋動能是描述不帶電粒子在物質(zhì)中轉移能量的第一階段的一個物理量第十二頁,共89頁。PP

電子對生成過程中反應能為Q=-2mc2,mc2為正負電子的靜止質(zhì)量能。

、Energytransferred(轉移能)εtr

(1)定義

在指定體積V內(nèi)由不帶電粒子釋放出來的所有帶電的電離離子初始動能之和,用εtr表示,單位是J。第十三頁,共89頁。、Energytransferred(轉移能)εtr

(1)定義在指定體積V內(nèi)由不帶電粒子釋放出來的所有帶電的電離離子初始動能之和,用εtr表示,單位是J。

電子對生成過程中反應能為Q=-2mc2,mc2為正負電子的靜止質(zhì)量能。

PP+EA電子對中的正電子發(fā)生了湮沒,該情況下對出射光子的記錄是否需要統(tǒng)計光子對hν1、hν2???結論:不需要統(tǒng)計出射光子對能量,原因光子對能量來源于正電子,正電子能量屬于轉移能。第十四頁,共89頁。(3)εtr通用表示方法綜上分析:在指定體積中的轉移能εtr可表示為式中:∑Eu,in是進入體積V的所有不帶電粒子的能量,但不包括帶電粒子的靜止能量。

∑Enγu,out是從體積V逸出的不帶電粒子的能量,但不包括不帶電粒子的靜止質(zhì)量能和次級帶電粒子動能輻射損失逸出的部分。

∑Q是入射的不帶電粒子在體積V內(nèi)引起的任何核和基本粒子的轉變中,所有相關的核和基本粒子靜止質(zhì)量能改變(質(zhì)量減少時為正,增加時為負)的總和。第十五頁,共89頁。、比釋動能K(1)定義其中,是由不帶電粒子在質(zhì)量為的無限小體積內(nèi)釋放出來的所有帶電粒子的初始動能之和(即轉移能)的期望值.

單位:戈瑞(gray),簡寫Gy,1Gy=1JKg-1;

拉德(rad),1rad=10-2Gy。第十六頁,共89頁。(2)討論擴展定義:比釋動能K是感興趣點P處單位質(zhì)量介質(zhì)中轉移給帶電粒子的能量(動能)的期望值,其中包括軔致輻射損失的能量,但不包括由一個帶電粒子轉移給另一個帶電粒子的能量。擴展定義中帶電粒子的能量不僅包括不帶電粒子轉移給帶電粒子的初始動能,還包括介質(zhì)內(nèi)分布的電離輻射源通過自發(fā)核轉變過程釋放的帶電粒子的初始動能。εtr是一個隨機量(Stochasticquantity),但K是一個非隨機量(Nonstochasticquantity)。

隨機量:時空變化不連續(xù),服從統(tǒng)計規(guī)律,觀測值不能預測,某一值出現(xiàn)的幾率可以由分布函數(shù)確定。第十七頁,共89頁。1.4比釋動能與注量的關系(TherelationshipofKermaandFluence)(1)對單能單向的不帶電粒子輻射場在體積元dadl中:第十八頁,共89頁。(2)對任意方向分布的單能不帶電粒子

ΦdV是不帶電粒子在小體積元dV內(nèi)的總徑跡長度。顯然(3)對于各種不帶電粒子構成的輻射場,且各種粒子存在譜分布ΦE,j和ΨE,j第十九頁,共89頁。(4)比釋動能因子k(Kermafactor)

比釋動能K通過比釋動能因子k與不帶電粒子注量或其譜分布聯(lián)系起來。第二十頁,共89頁。1.5碰撞比釋動能Kc若定義:則:

根據(jù)我們前面已經(jīng)學習的知識,不帶電粒子轉移給帶電粒子的全部動能中,最終損失于電離碰撞的那一部分所占的份額為:,則:對單能且只有一種不帶電粒子輻射場,有:特別對中子有:第二十一頁,共89頁。1.6比釋動能率(Kermarate)(1)定義單位:JKg-1s-1或Gys-1或rads-1對單能不帶電粒子的輻射,有:第二十二頁,共89頁。(2)空氣比釋動能率常數(shù)Γδ(AirKerma-rateconstant)

單位活度的指定放射性核素點源在空氣中1m處釋放的光子產(chǎn)生的比釋能動率。對于點源,活度為A,各粒子產(chǎn)額為ni,能量為hυi,則定義則有第二十三頁,共89頁。1.7不同介質(zhì)中的比釋動能(1)含義(2)關系

rWVVrVK(V中r點)K(V中r點)第二十四頁,共89頁。二、照射量

2.1照射量X(Exposure)(1)定義(Definition)dQ為光子在質(zhì)量為dm的空氣中釋放的全部電子(包括負電子和正電子)完全被空氣阻止時,在空氣中所產(chǎn)生的一種符號離子總電荷的絕對值。單位:C·kg-11R=2.58×10-4C·kg-1dm第二十五頁,共89頁。照射量單位(上使用的單位) 倫琴:在1倫琴X射線照射下,克空氣(標準狀況下,1立方厘米空氣的質(zhì)量)中釋放出來的次級電子,在空氣中總共產(chǎn)生電量各為1靜電單位的正離子和負離子。1R=10-4C/kg倫琴:Roentgenunit第二十六頁,共89頁。(2)特性(properties)次級電子的軔致輻射被吸收而產(chǎn)生的電離電荷,不包括在dQ之內(nèi);dm之外釋放的次級電子,在dm之內(nèi)產(chǎn)生的電離電荷,不包括在dQ之內(nèi);

其中(e/W)a表示照射量是X或γ射線在空氣中的碰撞比釋動能的電離當量。第二十七頁,共89頁。對于單能光子2.2照射量率(Exposurerate)(1)定義

單位:C·kg-1s-1或Rs-1=dX/dt對單能光子輻射場:第二十八頁,共89頁。2.3X和值得說明的問題含義:自由空間或不同于空氣的材料內(nèi)某一點的照射量或照射量率的概念可以用空氣碰撞比釋功能Kc,a來取代照射量原因:a.由電離電荷量到能量的換算(乘以(w/e)a因子)很不方便b.Exposure的含義容易混c只適用于X、γ射線;d只對空氣;e測量時必須滿足電子平衡;f不能作為劑量的單位,誤會。第二十九頁,共89頁。2.4照射量因子計算公式:照射量因子第三十頁,共89頁。[例:]137Cs源發(fā)射的射線能量為,離源1m處測得光子的注量率φ為1×107m-2·s-1,求該點的照射量率。解:由且得第三十一頁,共89頁。3.1授與能ε(energyimparted)

(1)能量沉積事件(energydepositionevent)由某個電離粒子或某組相關的電離粒子給指定沉積內(nèi)物質(zhì)授與能量的事件。

(2).某一能量沉積事件的授與能ε

1

某個電離粒子或某一組相關的電離粒子在指定體積V內(nèi)發(fā)生的所有的相互作用中沉積能之和。①定義②通用表達式三吸收劑量D(Absorbeddose)第三十二頁,共89頁。hυBe+α13Chυe-En16O(n,αγ)13CEe’δ一次能量沉積事件的授與能示意圖第三十三頁,共89頁。3.1吸收劑量D(Absorbeddose)①.定義電離輻射授與質(zhì)量為dm的物質(zhì)的平均能量,與質(zhì)量dm內(nèi)發(fā)生的核轉變和輻射相互作用有關。

單位為:-1(Gy),也可用rad第三十四頁,共89頁。電離輻射不帶電粒子自身提供的吸收劑量可以忽略(特定體積內(nèi)不帶電粒子引發(fā)的相互作用次數(shù)很少),絕大部分吸收劑量是通過次級帶電粒子提供的。帶電粒子δ粒子在特定區(qū)域沉積能量(吸收劑量)軔致輻射脫離特定區(qū)域退激特征X射線第三十五頁,共89頁。特定時間內(nèi),受照物質(zhì)中任何一點r處的吸收劑量D(r),最終都是由到達該點的各類帶電粒子共同造成的,其簡化表達式:D=Kcol,j:發(fā)生相互作用的帶電粒子與原子電子碰撞時損失的動能中變?yōu)槌练e能(即不以δ粒子、俄歇電子、特征X射線或中和過程釋放的光子形式輻射出的能量)的份額吸收劑量的計算第三十六頁,共89頁。思考題一個10MeVγ射線進入體積V中并且遭遇了“電子對生成”這種類型的相互作用,由于這個相互作用,γ射線消失了,并產(chǎn)生能量相等的一個電子和一個正電子。在電子逃逸出體積之前,其動能的一半消耗于碰撞相互作用中。正電子將在飛行中淹沒掉,在淹沒之前,其動能的一半消耗于在體積V中所遭遇的碰撞相互作用。由正電子的淹沒而形成的光子將逃出體極V。求上述事件中:(1)轉移能為多大?(2)碰撞轉移能為多大?(3)授予能為多大?

第三十七頁,共89頁。四輻射平衡與吸收劑量(1)完全輻射平衡(Completeradiationsequilibrium,CRE)定義輻射平衡dVRinRout第三十八頁,共89頁。典型例子(a)PE=常數(shù)

(b)介質(zhì)和源的均勻分布D的表達式

表示輻射源每次核轉變相關聯(lián)的由靜止質(zhì)量轉變成的輻射能的期望值第三十九頁,共89頁。(2)帶電粒子平衡(chargedparticleequilibrium,CPE)定義:典型例子:

a.PE,C處處相等;

b.均勻的帶電粒子發(fā)射體V內(nèi)存在CPEc.均勻不帶電粒子輻射場照射,不帶電粒子釋放的帶電粒子對不帶電粒子輻射場,在CPE下第四十頁,共89頁。帶電粒子平衡:總能量平衡譜分布平衡每有一個帶電粒子從所考慮體積出來,就有一個相同類型、相同能量的帶電粒子從外面進入,要求一一對應。第四十一頁,共89頁。平衡厚度(Equilibriumthickness,ET)不帶電粒子在某一體積元的物質(zhì)中,轉移給帶電粒子的平均能量,等于該體積元物質(zhì)所吸收的平均能量。發(fā)生在物質(zhì)層的厚度大于次級帶電粒子在其中的最大射程深度處。第四十二頁,共89頁。帶電粒子平衡的條件:(1)離介質(zhì)邊界有一定距離,dRmax;(2)均勻照射條件;(3)介質(zhì)均勻條件:介質(zhì)對次級帶電粒子的阻止本領,對初級輻射的質(zhì)能吸收系數(shù)不變。帶電粒子平衡不成立:(1)輻射源附近;(2)兩種物質(zhì)的界面;(3)高能輻射。第四十三頁,共89頁。帶電粒子平衡與準平衡入射輻射在物質(zhì)中沒有衰減并存在帶電粒子平衡的情況入射輻射在物質(zhì)中有衰減從而出現(xiàn)帶電粒子準平衡的情況第四十四頁,共89頁。帶電粒子準平衡受照物質(zhì)中,入射輻射總有衰減。如物質(zhì)受到均勻照射,暫且忽略散射光子影響,則隨物質(zhì)深度增加,其比釋動能(K)、碰撞比釋動能(Kc)和吸收劑量(D)變化如圖3-10所示。第四十五頁,共89頁。帶電粒子準平衡(chargedparticlequasi-equilibrium)峰值吸收劑量(peakdose,Dm):受照物質(zhì)中最大的吸收劑量參考深度(referencedepth,dm):受照物質(zhì)中峰值劑量所在深度電子積累或劑量建成(build-upofelectronordose)吸收劑量隨受照物質(zhì)深度增加而提升的一種趨勢,與之對應的物質(zhì)層厚度稱為“電子積累區(qū)”或“劑量建成區(qū)”。隨受照物質(zhì)深度增加,吸收劑量值按比釋動能、碰撞比釋動能變化規(guī)律同步改變的一種趨勢。第四十六頁,共89頁。比釋動能與吸收劑量的關系:條件:帶電粒子平衡其中:對低能帶電粒子,韌致輻射可以忽略時,則D=K一般在10-3~10-2之間第四十七頁,共89頁。比釋動能和吸收劑量概念的應用實現(xiàn)對生物組織中吸收劑量的間接測量目的:γ射線:中子:注意譜的問題,此外還需要進行組織厚度的劑量修正第四十八頁,共89頁。Dm-吸收劑量,Gy;fm-因子,J/C;X-照射量,C/kg.吸收劑量與照射量的關系Dm-吸收劑量,Gy;fm-因子,Gy/R;X-照射量,R.第四十九頁,共89頁。第五十頁,共89頁。第五十一頁,共89頁。6.3吸收劑量、比釋動能和照射量的區(qū)別第五十二頁,共89頁。且電子平衡時第五十三頁,共89頁。第四講輻射防護中使用的量劑量學量描述的內(nèi)容及特點1、電離輻射與物質(zhì)發(fā)生相互作用能量轉移多少,作用的強弱K,X;作用介質(zhì)接受能量大小D。2、特點沒有跟生物效應相關聯(lián);沒有考慮輻射類型和能量對生物效應的影響;沒有考慮受體對于輻射的相對敏感性。第五十四頁,共89頁。

一、

與個體相關的輻射量1.

當量劑量2.

有效劑量3.

待積當量劑量與待積有效劑量二、

與群體相關的輻射量1.

集體當量劑量2.

集體有效劑量三、用于環(huán)境和個人監(jiān)測的ICRU量輻射防護學量第五十五頁,共89頁。器官劑量雖然受照物質(zhì)中每一點都有特定的吸收劑量,然而,為了放射防護目的,作為可以接受的近似方法,常取一段時間內(nèi)較大組織體積中吸收劑量的平均值。一個器官、組織T范圍內(nèi)的平均吸收劑量DT定義為:第五十六頁,共89頁。一、

與個體相關的輻射量式中:WR-輻射權重因子;DT,R-器官、組織的平均劑量SI單位:希沃特,1Sv=1J/kg上曾使用過的單位:雷姆,1rem=器官或組織T中的平均吸收劑量DT,R與輻射權重因子WR的乘積1.當量劑量HT,R(equivalentdose)第五十七頁,共89頁。輻射權重因子WR的值按照輻射在水中的傳能線密度(linearenergytransfer,LET)確定不同射線通過生物體(例如細胞時),由于其LET不同,所產(chǎn)生的電離事件的線性分布亦異。電離密度較大的輻射穿過此生物體時一次或多次擊中靶的幾率較大,而電離密度較小的輻射則中靶的幾率較小,甚至在通過靶時在靶內(nèi)不發(fā)生電離。1——射線;2——深部X射線;3——軟X射線;4——粒子第五十八頁,共89頁。在放射生物學領域,用相對生物學效應(RBE)表征輻射生物學效能的差異。特定輻射的RBE是相同照射下,參考輻射(通常是X、γ射線的)吸收劑量與產(chǎn)生相同效應程度的特定輻射所用吸收劑量的比值。效應RBEM效應RBEM腫瘤誘發(fā)15~60染色體畸變40~50腫瘤所致壽命縮短15~45哺乳動物遺傳效應10~45細胞轉化35~70微核6~60表1裂變中子相對于60Coγ射線的RBEM值第五十九頁,共89頁。輻射權重因子WR:為輻射防護目的,對吸收劑量乘以的因數(shù),用以考慮不同類型的輻射對健康的相對危害效應。(radiationweightingfactor)ICRP601997第六十頁,共89頁。輻射權重因子WR:為輻射防護目的,對吸收劑量乘以的因數(shù),用以考慮不同類型的輻射對健康的相對危害效應。(radiationweightingfactor)輻射種類與能量范圍輻射權重因子ωR光子1電子及μ介子1質(zhì)子及π介子2α粒子,裂變碎片,重離子20中子連續(xù)函數(shù)ICRP1032007輻射權重因子第六十一頁,共89頁。中子輻射權重因子與能量計算公式第六十二頁,共89頁。2.有效劑量E式中:

-組織T的權重因子;HT-器官或組織的當量劑量SI單位:希沃特,1Sv=1J/kg上曾使用過的單位:雷姆,1rem=當所考慮的效應是隨機效應時,在全身受到不均勻照射的情況下,人體所有組織或器官的加權后的當量劑量之和。(effectivedose)

WT第六十三頁,共89頁。組織權重因子WT

:(tissueweightingfactor)為輻射防護的目的,器官和組織的當量劑量所乘的因數(shù),乘以該因數(shù)是為了考慮不同器官和組織對發(fā)生輻射隨機性效應的不同敏感性。ICRP601997第六十四頁,共89頁。組織權重因子WT

:(tissueweightingfactor)為輻射防護的目的,器官和組織的當量劑量所乘的因數(shù),乘以該因數(shù)是為了考慮不同器官和組織對發(fā)生輻射隨機性效應的不同敏感性。組織或器官ωT∑ωT骨髓(紅),結腸,肺,胃,乳腺,其余組織*0.120.72性腺0.080.08膀胱,食道,肝,甲狀腺0.040.16骨表面,腦,唾液,皮膚0.010.04總計1.0組織權重因子(ICRP103,2007)*其余組織:腎上腺,外胸區(qū),膽囊,心臟,腎,淋巴結,肌肉,口腔黏膜,胰腺,前列腺,小腸,脾,胸腺,子宮/子宮頸第六十五頁,共89頁。概念理解當量劑量針對某個器官或組織,是平均值;

有效劑量針對全身而言,取平均值。輻射權重因子描述了輻射類型、能量的不同對生物效應的影響;

組織權重因子則描述了不同器官、組織對全身總危害的貢獻。第六十六頁,共89頁。有效劑量主要用來對防護設計和優(yōu)化中的預期劑量進行評價,衡量是否符合監(jiān)管劑量限值要求。針對參考人而非照個人進行評價,不推薦用于流行病學估算,也不應用于個人照射和危險的詳細、專門回顧性調(diào)查。第六十七頁,共89頁。包括有效劑量在內(nèi),輻射防護量都無法直接測量,只能通過其他可以測量的那些量來加以估計,或者根據(jù)外照射的輻射場量、內(nèi)照射的放射性核素攝入量進行計算。有效劑量估算體外測量輻射防護實用量測量理論計算經(jīng)驗近似公式蒙特卡羅計算方法第六十八頁,共89頁。3.待積當量劑量(committedequivalentdose)與待積有效劑量(committedeffectivedose)待積當量劑量待積有效劑量成年人-50年;兒童-70年人體單次攝入放射性物質(zhì)后,某一器官或組織在50年內(nèi)將要受到的累積的劑量當量。第六十九頁,共89頁。二、與群體相關的輻射量2.集體有效劑量SK:單位:人希注意:時間、人群1.集體當量劑量ST:受照群體每個成員的劑量當量的總和。(collectiveequivalentdose)(collectiveeffectivedose)受照群體每個成員的有效劑量的總和。單位:人希第七十頁,共89頁。劑量負擔HC,T或EC劑量負擔HC,T或EC

由于某一指定事件,諸如單位實踐(例如一年的實踐)造成的人均劑量率(HT或E)在無限長時間內(nèi)的積分。劑量負擔——某一指定事件,內(nèi)外照射都有,如核爆炸。第七十一頁,共89頁。截尾劑量負擔在某種實踐以恒定(攝入)速率無限期進行的情況下,指定人群未來的最大人均劑量率等于一年實踐造成的劑量負擔。如果該實踐只在某一事件間隔τ內(nèi)連續(xù)進行,未來的最大年人均劑量將等于相應的截尾劑量負擔。第七十二頁,共89頁。三、用于環(huán)境和個人監(jiān)測的ICRU量外照射監(jiān)測中使用的劑量當量在外照射情況下,為了將個人監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測中得到的結果,與人體的有效劑量及皮膚當量劑量聯(lián)系起來,國際輻射單位與測量委員會(ICRU)定義四個運用量是很有用的,即周圍劑量當量、定向劑量當量、深部個人劑量當量和淺表個人劑量當量。這些量都是基于ICRU球中某點處的劑量當量而不是以當量劑量的概念為依據(jù)[輻射在器官或組織中的當量劑量定義為第七十三頁,共89頁。輻射品質(zhì)因子(Q)是依據(jù)授予物質(zhì)能量的帶電粒子的相對生物學效能(RBE),對特定位置上軟組織吸收劑量施加修正的一個權重。Q值按照輻射在水中的傳能線密度(linearenergytransfer,LET)確定。3.1品質(zhì)因子和劑量當量第七十四頁,共89頁。5MeV

5MeV電子5MeV

5MeVn第七十五頁,共89頁。

其中Q(r)是該處輻射品質(zhì)因子,D(r)同一點處軟組織吸收劑量。劑量當量:劑量當量(H(r)與當量劑量的差別劑量當量是與受照軟組織中特定一點r處的吸收劑量相關聯(lián),實際中可測。當量劑量是與器官、組織相關體積內(nèi)的平均吸收劑量相關聯(lián),無法直接測量,僅用于評價、比較輻射的健康危害。第七十六頁,共89頁。3.2擴展場和齊向擴展場擴展場(expandedfield)和齊向擴展場(alignedexpandedfield)是為定義場所輻射監(jiān)測實用量而引入的兩個虛擬輻射場。擴展場:若某一空間體積V內(nèi),每一點上的粒子注量的譜、角分布與特定輻射場r點處的粒子注量的譜、角分布均相同,則稱空間體V內(nèi)存在的輻射場與上述r點相應的擴展場。第七十七頁,共89頁。若與r點相應的擴展場內(nèi),粒子都是朝一個方向運動的,則稱空間體積V內(nèi)存在的輻射場為與r點相應的齊向擴展場。第七十八頁,共89頁。ICRU球:一個組織等效球形體模,球的直徑為30cm,密度1g/cm3,材料的質(zhì)量成分為氧76.2%、碳11.1%、氫10.1%、氮2.6%。稱ICRU球。所以ICRU球可用來模擬人體對輻射量最敏感的軀干部的受照情況,被規(guī)定為確定外部輻射源產(chǎn)生劑量的受體。

第七十九頁,共89頁。為了環(huán)境和場所監(jiān)測的目的,引入二個概念把外部輻射場與有效劑量和皮膚當量劑量聯(lián)系起來。第一個概念是適用于強貫穿輻射的周圍劑量當量;第二個概念是適用于弱貫穿輻射的定向劑量當量。這些用于監(jiān)測的劑量當量均屬于實用量,它們具有可測性。

第八十頁,共89頁。3.3.環(huán)境監(jiān)測周圍劑量當量H*(d):定向劑量當量H(d,Ω):輻射場中某點處的周圍劑量當量H*(d)是相應的擴展齊向場在ICRU球內(nèi)、逆齊向場的半徑上深度d處產(chǎn)生的劑量當量。對于強貫穿輻射,推薦d=10mm。(ambientdoseequivalent)(directionaldoseequivalent)輻射場中某點處的周圍劑量當量H(d,Ω)是相應的擴展場在ICRU球內(nèi)、沿指定方向Ω的半徑上深度d處產(chǎn)生的劑量當量。對于弱貫穿輻射,推薦d=0.07mm。值取,這相當于皮膚基底層的深度。

第八十一頁,共89頁。實際的輻射場往往是錯綜復雜的。如果已知輻射場中某參考點的注量及其能譜和角分布(它可能與其周圍的不同),設想將該點的輻射場參數(shù)擴展到某一感興趣的區(qū)域或體積中,使該范圍內(nèi)的輻射場,即在其中的整個有關體積內(nèi),注量及其角分布和能量分布處處與參考點

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