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第三节 辐射量及其单位
第三节 辐射量及其单位

     一、放射性活度

    放射性活度(radioactivity)简称活度,它的SI单位是“S-1”,SI单位专名是贝可[勒尔](Becquerel),符号为Bq。1Bq=1次衰变/秒。

    暂时与SI并用的专用单位名称是居里,符号为Ci。1Ci=3.7×1010Bq或1Bq=1s-1≈2.703×10-11Ci。

    可用克镭当量来表示γ放射源的相对放射性活度。1克镭当量表示一个γ放射源的γ射线对空气的电离作用和1克的标准镭源(放在壁厚为0.5毫米的铂铱合金管内,且与其子体达到平衡的1克镭)相当。

    单位质量或单位体积的放射性物质的放射性活度称为放射性比度,或比放射性(specificradioactivity)。

    二、照射量

    照射量(exposure dose)X是dQ除以dm所得的商,其中dQ的值是在质量为dm空气中,由光子释放的全部电子(负电子和正电子)在空气中完全被阻止时所产生的离子总电荷的绝对量,即:X=dQ/dm。单位:库仑·千克-1(C/kg)。

    暂时与SI并用的照射量的专用单位名称是伦琴(Roentgen),符号为R,目前尚无SI单位专名,与SI单位的关系为1R=2.58×10-4C·kg-1

    伦琴的定义是:在1R X或γ射线照射下,在0.001293g(相当于0℃和760mm汞柱大气压力下1cm3干燥空气的质量)空气中所产生的次级电子在空气形成总电荷量为1静电单位的正离子或负离子。照射量只对空气而言,仅适用于X或γ射线。

    三、吸收剂量

    吸收剂量(absorbed dose)定义为dε除以dm所得的商,其中dε是致电离辐射给予质量为dm的受照物质的平均能量。即D=dε/dm。

    吸收剂量的SI单位是焦耳·千克-1(J·kg-1),SI单位专名是戈[瑞](gray),符号Gy。

    暂时与SI并用的专用单位名称是拉德,符号为rad。1Gy=1J·kg-1=100rad,或1rad=10-2J·kg-1=10-2Gy。

    照射量X与吸收剂量D是两个意义完全不同的辐射量。照射量只能作为X或γ射线辐射场的量度,描述电离辐射在空气中的电离本领;而吸收剂量则可以用于任何类型的电离辐射,反映被照介质吸收辐射能量的程度。但是,在两个不同量之间,在一定条件下相互可以换算。对于同种类、同能量的射线和同一种被照物质来说,吸收剂量是与照射量成正比的。由于X或γ射线在空气中产生一对离子的平均能量约为32.5eV,所以1R的X或γ射线在空气中的吸收剂量约为0.838rad;而在软组织中的吸收剂量约为0.931rad。

    四、当量剂量

    相同的吸收剂量未必产生同样程度的生物效应,因为生物效应受到辐射类型、剂量与剂量率大小、照射条件、生物种类和个体生理差异等因素的影响。为了比较不同类型辐射引起的有害效应,在辐射防护中引进了一些系数,当吸收剂量乘上这些修正系数后,就可以用同一尺度来比较不同类型辐射照射所造成的生物效应的严重程度或产生机率。

    把乘上了适当的修正系数后的吸收剂量称为当量剂量(equivalent dose),用符号H表示。当量剂量只限于防护中应用。组织中某点处的当量剂量H是D、Q和N的乘积;即H=D·Q·N。式中:D是吸收剂量;Q是品质因子;N是其它修正系数的乘积。目前指定N值为1。

    品质因子依不同类型辐射而异,品质因子(Q)与传能线密度(LET)关系非常密切(表1-3)。

    表1-3 品质因子(Q)与传能线密度(LET)间的关系

    水中的平均LET(keV/μ)

    品质因子

    ≤3.5

    1

    7.0

    2

    23

    5

    53

    10

    ≥175

    20

    当量剂量H的SI单位是焦耳·千克-1(J·kg-1),SI单位专名是希沃特(Sievert)符号为Sv。

    暂时与SI并用的专用单位名称是雷姆,符号为rem。

    1Sv=1J/kg=100rem。1rem=10-2J/kg。

    表1-4给出辐射量单位对照表,辐射量包括放射性物质的放射活度、辐射场强度以及被照物质的吸收剂量三方面内容。

    表1-4 辐射量单位对照表

    辐 射 量

    SI单位

    SI单位专名

    专用单位

    照射量

    库伦·千克-1(C·kg-1)

    未 定

    伦琴(R)

    1伦=2.58×10-4库伦·千克-1(1R=2.58×10-4C·kg-1)

    吸收剂量

    焦耳·千克-1(J·kg-1)

    戈瑞(Gy)

    1戈瑞=1焦耳·千克-1=100拉德(1Gy=1J·kg-1=102rad)

    拉德(rad)

    1拉德=10-2焦耳·千克-1=100尔格·克-1

    (1rad=10-2J·kg-1=102erg·g-1)

    当量剂量

    焦耳·千克-1(J·kg-1)

    希沃特(Sv)

    1希沃特=1焦耳·千克-1=100雷姆(1Sv=1J·kg-1=102rem)

    雷姆(rem)

    1雷姆=10-2焦耳·千克-1(1rem=10-2J·kg-1)

    放射性活度

    秒-1

    (s-1)

    贝可勒尔(Bq)

    1贝可勒尔=1秒-1

    (1Bq=1s-1)

    居里(Ci)

    1居里=3.7×1010·秒-1

    (1Ci=3.7×1010s-1)