Transcript 常用的辐射量和测量2
D、K和X之间的区别 辐射量 照射量X 计量学 表征X,γ线在 含义 考察的体积 内用于电离 空气的能量 适用介 质 适用辐 射类型 比释动能K 吸收剂量D 表征非带电粒 子在考察的体 积内交给带电 粒子的能量 表征任何辐射 在考察的体积 内被物质吸收 的能量 空 气 任何介质 任何介质 X、γ射线 非带电粒子辐 射 任何辐射 2. 有效剂量 （1）辐射效应的危险度 ICRP划分标准: 受低剂量辐射损害主要是随 机性效应 （严重的遗传性疾患和致死癌症）. 假定: 随机性效应发生的几率与剂量存在线性 无阈的关系,用危险度因子评价 危险度(危险度系数):组织或器官接受单位当 量剂量照射引起随机性损害效应的几率.（辐射 致癌的危险度用死亡率表示;辐射致遗传损害的 危险度用严重遗传疾患的发生率表示）. 2. 有效剂量 （1）辐射效应的危险度 损害效应的严重程度差异称 危险度权重因子(组织权重因子) WT 组织T接收1Sv时的危险度 全身均匀受照1Sv时的总危险度 2. 有效剂量 （1）辐射效应的危险度 表1:人体器官或组织的危险度 织 辐 射 效 应 危险度(Sv-1) 性 腺 乳 腺 红骨髓 肺 甲状腺 骨表面 其余组织 合计 遗 传 效 应 乳 腺 癌 白 血 病 肺 癌 甲 状 腺 癌 骨 癌 癌 4 10-3 2.5 10-3 2 10-3 2 10-3 5 10-4 5 10-4 5 10-3 1.65 10-2 组 2. 有效剂量 （1）辐射效应的危险度 表2:不同器官或组织的辐射危险度权重因子(WT) 0.01 骨表面 组织或 皮 肤 器官T WT 合计 0.02 0.05 膀胱、乳腺 肝、食管 甲状腺 其余组织 0.12 0.20 红骨髓 结 肠 肺、胃 性 腺 0.30 0.48 0.20 2. 有效剂量 （2）有效剂量E 计算辐射给不同组织造成的总危险度，评价 辐射所产生的危害. E WT H TR T HTR为T组织所受的当量剂量； WT 为T组织的危险权重因子 E的单位与当量剂量HTR的单位相同 2. 有效剂量 [例3] 某胸片检查（胸片或胸透）病人各组织 器官受到的当量剂量（mSv）见表3，比较病人 接受的有效剂量。 H或 W 性 腺 乳 腺 红骨 髓 肺 H胸片 H胸透 WTR 0.01 0.15 0.20 0.06 1.30 0.05 0.25 4.10 0.12 0.05 2.30 0.12 甲状 骨表 其余 腺 面 0.08 0.16 0.05 0.08 2.60 0.01 0.11 0.85 0.30 H或 W 性 腺 乳 腺 红骨 髓 肺 H胸片 H胸透 WTR 0.01 0.15 0.20 0.06 1.30 0.05 0.25 4.10 0.12 0.05 2.30 0.12 甲状 骨表 其余 腺 面 0.08 0.16 0.05 0.08 2.60 0.01 0.11 0.85 0.30 解： E xp (0.20 0.01 0.05 0.06 0.12 0.25 0.12 0.05 0.05 0.08 0.01 0.08 0.30 0.11) 0.0788mSv E XT (0.20 0.15 0.05 1.30 0.12 4.10 0.12 2.30 0.05 0.16 0.01 2.6 0.30 0.85)mSv 1.152mSv 胸透相当于15次胸片的有效剂量 3. 集体当量剂量和集体有效剂量 由于辐射随机性效应,评价群体所受的辐射危害 集体当量剂量ST： ST HTi N i i Hti为受照群中第i 组内Ni个成员人均 全身或某器官或 组织的当量剂量 集体有效剂量SE： ST Ei N i i Ni为受照群中全身或 某器官或组织的平均 有效剂量为Ei的人数 4. 待积当量剂量和待积有效剂量 待积当量剂量的定义是：单次摄入的放射性 物质在其后50年内对脏器或组织造成的总剂量 待积当量剂量HT： HT t 0 T t0 H T ( t )dt 进入人体放射性物质的当量剂量率是随时间 改变的，并受核素种类、化学状态、入体方式 和代谢规律等因素影响。从事放射性工作人员 的待积当量剂量积分时间T定为50年，一般群 众定为70年。 4. 待积当量剂量和待积有效剂量 待积有效剂量E： E wT H T 对单次摄入放射性核素在时间T（年） 内权重因子和当量剂量乘积的求和 可以预计平均对某个体将要造成的随机 性健康效应诱发率的衡量指标 常用辐射剂量之间的关系图示 辐射源 体内 体外 发射 吸收剂量 D 器官 有效剂量 E 组织权重 因子WT 辐射权重 因子WR 当量剂量 HTR 器官 §3. 放射线的测量 一. 照射量的测量 利用空气电离室测量.根据照射量的定义 设计,分若干种类.最准确的叫自由空气电离 室 又叫标准电离室. 1、自由空气电离室 §3. 放射线的测量 1、自由空气电离室 电子平衡 §3. 放射线的测量 1、自由空气电离室 步骤 (1) 设法隔离已知质量的空气 (2) 测量该空气中X、γ线使物质放 出的次级粒子电离产生的同种离子 总电量。 Q X V §3. 放射线的测量 造成空 气室非 稳定态 的因素 空气对X线的吸收和散射 离子的复合 入口对X线吸收产生多余次级电子 电离室壁的阻止使电子损失的能量 温度气压变化引起的空气密度改变 所以必须进行校正, 统一标准. 国家级的叫 基本标准,对省市(次级标准)统一校正.自由空 气电离室很大,约20m2,成本高,技术复杂,不能 作现场仪器,只能作标准. §3. 放射线的测量 特点 2、实用空气电离室 (1)空气压缩,减 小电离室体积 (2) 压缩空气可 用等效材料替 (Z接近),如石墨, 有机玻璃,石蜡 (3)体积小,可现 场携带测量. §3. 放射线的测量 2、实用空气电离室 电离室 的校准 (1) 室壁与空气等效 测量条件: 方法 (2) 准确得知空气腔体积 (3) 室壁厚度满足电子平衡条件 用两种电离室同时测量已知强度的X、 γ线源,得出实用空气电离室的校准因子. 定期校准 (20°C,760mmH g) 273.2 t 760 K tp 293.2 P §3. 放射线的测量 二. 吸收剂量的测量 对医学和防护学有意义的量是 吸收剂量。吸收剂量一般通过间接 测量来获取，考察某点能量沉积产 生的理化变化，间接反映该点物质 吸收的射线能量。经过适当校准， 给出D的大小。 §3. 放射线的测量 二. 吸收剂量的测量 1、基本测量——量热法 任何物质受照射后吸收的射线能量都 会以热的形式表现.能量—— 热量—— 温度.测量—— 热量计。 由于辐射使温度升高的值T只有10-2 10-3 °C,故测量技术要求很高,只能做标 准仪器校对其它测D的仪器. §3. 放射线的测量 二. 吸收剂量的测量 1、基本测量——量热法 介质 热电偶 dE dE dT D dm dT dm 吸收体 §3. 放射线的测量 二. 吸收剂量的测量 现场大多通过 照射量的测量换 算成吸收剂量. 2、电离室测量法 Dkq X e (Gy) ω为电离一对离子所需平均电离能= 33.73 eV 对任意物质 Dkq 33.73 X (Gy) ( en / ) wz ( en / ) wz Dwz Dkq 33.73 X fX ( en / )kq ( en / )kq 二. 吸收剂量的测量 不同光子能量对应几种物质的f值(单位:Gy/C/kg) 光子能量 水 0.010MeV 0.020MeV 0.030MeV 0.040MeV 0.050MeV 0.060MeV 0.080MeV 0.100MeV 0.200MeV 0.300MeV 0.400MeV 35.35 34.15 33.68 34.03 34.57 35.08 36.12 36.74 37.71 37.44 37.44 骨骼 137.21 163.95 170.16 160.47 138.76 112.79 74.03 56.20 37.95 36.36 35.97 肌肉 光子能量 水 骨骼 肌肉 35.85 35.50 35.27 35.62 35.89 36.01 36.40 36.74 37.33 37.09 36.98 0.500MeV 0.600MeV 0.800MeV 1.00MeV 2.00MeV 3.00MeV 4.00MeV 5.00MeV 6.00MeV 8.00MeV 10.0MeV 37.44 37.44 37.40 37.40 37.44 37.29 37.12 36.98 37.21 37.05 36.24 35.85 35.85 35.66 35.74 35.70 35.97 36.05 36.20 36.78 37.05 37.21 37.09 37.09 37.05 37.05 36.98 36.98 36.74 36.59 36.78 36.59 36.01 二. 吸收剂量的测量 例题1 已测知 Co - 在空气中某点处照射量 为0.1C/kg,求空气中该点处的吸收剂量. 60 解 例题2 解 Dkq 33.73 X 33.73 0.1 3.373 (Gy) 用电离室测得体模内一点空气照射率为 5 -1 -1 2.58 10 C kg h ,已知光子的能量为 0.1 MeV,求该点的吸收剂量率。 查表得f水=36.74 Gy/C/kg D水=36.74 2.58 105 Gy/h 9.48 104 Gy/h 二. 吸收剂量的测量 3、吸收剂量的其他测量方法 热释光剂量仪 热释光片(LiF等)~晶格缺陷.辐射照射——激 活价电子成自由电子; 缺陷吸收电子(正比);测 量时,加热电子逸出,并以光的形式释放能量. 由电子数目和发光强度确定吸收剂量的大小. 胶片剂量测定法 射线在胶片上感光,光密度变化与吸收强度有关. 二. 吸收剂量的测量 多功能数 字化γ谱仪 (α/β) 移 动 式 空 气 放 射 性 监 测 仪 二. 吸收剂量的测量 α /β/ γ 闪烁探头 核应急个 人剂量计 二. 吸收剂量的测量 三. 射线质的测量 1、400kV以下X线质的测定 X线的质即穿透本领 —— 低能段用半价层表示 2、高能X线能量的测定 用水模中半值深度HVD，或用测定在 10cm, 20cm两处电离比确定X线的质。 X线能量与HVD的关系 射线能量 4MeV 6MeV 8MeV 10MeV 12MeV 15MeV 18MeV 20MeV 最大剂量深度 1.0cm 1.5cm 2.0cm 2.5cm 2.5cm 3.0cm 3.0cm 3.0cm 50%剂量深度 13.8cm 15.5cm 17.1cm 18.1cm 18.8cm 20.0cm 21.3cm 21.8cm 指数衰减