第2章——辐射防护中常用的辐射量和单位.ppt

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1、第2章辐射防护中常用的辐射量和单位2.1描述辐射场的物理量和单位2.2吸收剂量及其单位2.3比释动能及其应用2.4照射量2.5辐射防护中专用的量和单位电离辐射概述:电离辐射和非电离辐射电离辐射分为直接电离辐射和间接电离辐射电离辐射场：凡电离辐射在其中通过、传播以至经由相互作用发生能量传递的整个空间范围。2.1.1描述辐射场的物理量和单位1.粒子注量单位：m-22.粒子注量率单位时间内粒子的注量。单位：m-2×s-13.谱分布微分分布：表示在能量E附近单位能量间隔内的粒子注量。积分分布：表示能量在0-E之间的粒子所组成的那部分粒

2、子的注量。二者之间的关系：4.能量注量进入单位截面积小球的电离辐射的能量。单位：J×m-25.能量注量率单位时间内的能量注量。6.能量注量和粒子注量的关系对于单能辐射场：非单能辐射场：2.2.2相互作用系数带电粒子与物质的相互作用系数总阻止本领S：入射带电粒子在靶物质中每单位路径长度上损失的总平均能量。总质量阻止本领：入射带电粒子在靶物质单位质量厚度上损失的所有平均能量。2.γ射线与物质相互作用系数1）线性衰减系数和质量衰减系数线性衰减系数：某能量下入射粒子在物质中穿行单位长度距离时，平均每个粒子衰减掉的概率：宏观截面：某能量

3、下的入射粒子在物质中穿行单位长度距离时，平均每一个入射粒子与靶物质发生相互作用的总概率。微观截面：一个入射粒子与单位面积上一个靶原子发生相互作用的概率。在单能窄束薄靶的条件下：质量衰减系数：入射粒子在物质中穿行单位质量厚度时，平均每一个粒子衰减掉的概率。2）线能量转移系数和质量能量转移系数μtr表示能量转移给电子的部分，称线能量转移系数μr表示光子能量的辐射转移部分质量能量转移系数：表示入射光子在物质中穿行单位质量厚度时，平均每一个光子的能量转移给靶物质中电子的份额。3）线能量吸收系数和质量能量吸收系数μen表示光子在物质中穿

4、行单位长度后，其能量真正被物质吸收的份额。4）混合物和化合物的质量衰减系数质量衰减系数：入射光子有多大比例参与相互作用并衰减掉。质量能量转移系数：其能量有多大比例转移给次级电子。质量能量吸收系数：有多大比例的能量真正被物质吸收了。2.2.3辐射剂量学中的量吸收剂量及其应用1）吸收剂量授予能：电离辐射给予某一体积元的能量中，被该体积元所吸收的那部分能量。（2）吸收剂量（absorbeddose,D)定义：表示单位质量的受照物质吸收电离辐射能量大小的物理量。单位：J/kg1J/kg=1Gy（戈瑞）1Gy=100rad（拉德）dmd

5、De=吸收剂量1戈瑞（1焦耳/千克）时的能量效应1）水温升高（比热4.2×103J/千克度）1kg水物质吸收剂量1Gy水温度上升1/（4.2×103）=2.4×10-4C°2）转化为物体的动能mD=(1/2)mv2运动速度v=1.4m/s3)转化为物体的势能mD=mgh上升高度h=0.1m剂量——实际上是单位物质吸收电离辐射能大小的一种量度吸收剂量率（absorbeddoserate）是指单位时间内的吸收剂量，以Ｄ表示，SI单位为戈瑞·秒-１Gy/s）。吸收剂量是指每单位质量受照物质吸收的辐射能量。适用于任何类型、任何能量的

6、电离辐射，且适用于任何受照物质。2）吸收剂量率3）吸收剂量与注量的关系2.比释动能及其应用间接电离粒子在物质中能量沉积过程分为两个步骤：间接电离粒子把能量转移给带电粒子；带电粒子通过电离和激发把能量沉积在物质中。比释动能就是描述间接电离粒子与物质相互作用时，把多少能量传递给了直接电离粒子的物理量。1)比释动能（1）转移能定义：不带电电离粒子在某一体积元内转移给次级带电电离粒子的初始动能总和。碰撞转移能和辐射转移能（2）比释动能定义：不带电电离粒子与物质相互作用时，在单位质量物质中产生的带电电离粒子的初始动能的总和。碰撞比释动能

7、：入射的不带电电离粒子在小体积元内转移给次级电子的初始动能中在小体积元内外损失于电离碰撞的那部分比释动能。辐射比释动能：入射的不带电电离粒子在小体积元内转移给次级电子的初始动能中在小体积元内外损失于轫致辐射的那部分比释动能。2）比释动能率定义：单位时间内物质的比释动能。3）比释动能与注量的关系对于单能中子：比释动能因子在非单能的情况下：对于碰撞比释动能：例题已知能量为14.5MeV的中子注量为1.5*1011中子/米2，求中子在参考人中的比释动能？Kf=0.659*10-9拉德*厘米2.4）比释动能与吸收剂量的关系带电粒子平衡

8、：当进入该体积元的次级带电电离粒子和离开该体积元的次级带电电离粒子的总能量和谱分布达到平衡，就称该点为中心的体积元存在着带电粒子平衡。在带电粒子平衡的条件下，吸收剂量等于碰撞比释动能，若轫致辐射的能量损失可以忽略，吸收剂量等于比释动能。若轫致辐射的能量损失不能忽略：5）比释动