辐射剂量学基础.ppt

《辐射剂量学基础.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3章辐射剂量学基础吉林大学公共卫生学院辐射防护教研室陈大伟本章主要内容剂量学的基本概念电离辐射场描述相互作用系数基本剂量学量放射防护量检测实用量3.1电离辐射和电离辐射场３.１.１电离辐射的基本概念：一、电离辐射和非电离辐射二、辐射效应和辐射剂量一．电离辐射和非电离辐射激发过程电离辐射和非电离辐射统称电磁辐射电离辐射（1）电离（ionization）：指从一个原子、分子或其它束缚态中释放一个或多个电子的过程。（2）电离辐射（ionizingradiation）：能够引起电离的粒子（带电和不带电）的空间分布(不带电粒子

2、也能电离，但与带电粒子相比、几率小)（3）电离过程：主要是由具有一定动能的带电粒子与原子中的电子碰撞引起的。一般从一个原子中释放出一个价电子所需要的能量在4—25ev，当电子、质子等带电粒子的动能大于该值时，可将其称作电离辐射。（4）非电离辐射（non--ionizingradiation）粒子动能小于该值（４－２５ev）光子：非带电粒子、能量大于１０ev为电离辐射能量小于１０ev为非电离辐射（5）直接电离辐射（directlyionizingradiation）具有一定能量的带电粒子穿过物质时，通过库仑相互作用直接在

3、物质中沉积能量并引起电离。（6）间接电离辐射（indirectlyionizingradiation）光子、中子、x射线等不带电粒子穿过介质时，首先将能量转移给带电粒子，随后这些带电粒子（次级）再沉积能量和引起电离。或次级过程引起电离的不带电粒子称作间接电离辐射。二．辐射效应和辐射剂量辐射效应：电离辐射通过电离、激发过程将能量授予受照物质从而导致物质的物理、化学甚至生物性质发生变化，我们把这一变化称为辐射效应。电离辐射生物学效应射线与物质的相互作用。。。。。。。。。。。。αβγn物质：气体液体固体包括人体等。。。。。。

4、。。。原子。。。微观粒子间碰撞的能量传递过程描述辐射与物质相互作用电离辐射与物质的相互作用是研究辐射效应和进行剂量测量的物理基础。相互作用——能量和运动方向改变辐射剂量：辐射能量在物质内沉积的数量和方式是决定辐射效应的重要方面。辐射剂量就是为此提出的物理指标。辐射剂量用于预测电离辐射导致受照物质发生真实效应或潜在影响程度。需注意的是，某一个辐射剂量数值取决于相关辐射的类型、能量以及受照物质的性质，同时也依赖于照射条件(时间、方式和途径)。辐射剂量与效应3.1.2电离辐射场及其表达一、辐射场的定义和相关要素二、粒子注量（

5、率）和能量注量（率）三、粒子辐射度和能量辐射度四、完整描述辐射场的基本量度一、辐射场的定义和相关要素电离辐射场就是电离辐射在其中通过、传播乃至经由相互作用传递辐射能量的整个空间范围。从广义上讲，辐射场涉及的范围是无限的。在狭义上，我们通常关心的某辐射场常常是具体的和有限的。带电粒子径迹带电粒子与物质相互作用，可能沿径迹产生单个的电离或激发，也可能交给原子中的电子较大的能量，使电子进一步产生电离和激发，形成分之径迹。辐射场性质的内涵包括：1、辐射场的类型（α辐射场，β辐射场，γ辐射场、中子辐射场和混合辐射场等）；2、粒子

6、的能量（单能辐射场、具有能量分布的辐射场）；3、粒子的运动方向（单向辐射场、多向辐射场）。简单来说就是位置、时间、方向、类型和能量等五个要素。辐射场的描述•电离辐射居留的空间称为电离辐射场。常用以下量来描述：粒子数:发射，转移或接收的粒子数目。粒子数的单位是1。辐射能:发射，转移或接收粒子的能量（不包括静止能）。辐射能的单位是J粒子数密度:单位体积中的粒子数目，是表征辐射场疏密程度的物理量n=dN/dV单位是m-3辐射场中每一个粒子都具有一定的能量，将所有粒子能量（不包括静止能量）求和，即得辐射能二、粒子注量（率）和

7、能量注量（率）粒子注量：T时间内，进入以r点为球心的单位截面积小球的粒子数，m-2粒子注量率：能量注量：T时间内，进入以r点为球心的单位截面积小球的辐射能，J∙m-2能量注量率：1.截面da必须垂直每个入射方向，定义中采用小球体，使得来自各个入射方向的粒子都满足这个要求。2.粒子注量的单位：m-2粒子注量说明粒子注量是dN除以da所得的商(dN/da)=dN/da其中dN是入射到截面为da的球体内的粒子数。这里所谓的“入射到”或称进入，强调只穿过一次，并只考虑进入，不考虑流出。三、粒子辐射度和能量辐射度粒子辐射度：

8、单位:m-2∙s-1∙sr-1能量辐射度：单位：J∙m-2∙s-1∙sr-1四、完整描述辐射场的基本量度意指t时刻单位时间内，沿某方向单位立体角入射到辐射场r点的，单位能量间隔内能量为E的粒子数或辐射能。由于粒子类型是不连续的，结合前述，得到辐射场中第i种粒子的粒子辐射度按其能量的微分分布为，这一指标完整的考虑了五要素，成为描述辐