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技術(shù)文章

輻射量及其單位

2006/2/16 10:28:00

一、放射性活度

　　放射性活度（radioactivity）簡(jiǎn)稱(chēng)活度，它的SI單位是“S-1”，SI單位專(zhuān)名是貝可[勒爾]（Becquerel），符號(hào)為Bq。1Bq＝1次衰變/秒。

　　暫時(shí)與SI并用的專(zhuān)用單位名稱(chēng)是居里，符號(hào)為Ci。1Ci＝3.7×1010Bq或1Bq＝1s-1≈2.703×10-11Ci。

　　可用克鐳當(dāng)量來(lái)表示γ放射源的相對(duì)放射性活度。1克鐳當(dāng)量表示一個(gè)γ放射源的γ射線(xiàn)對(duì)空氣的電離作用和1克的標(biāo)準(zhǔn)鐳源（放在壁厚為0.5毫米的鉑銥合金管內(nèi)，且與其子體達(dá)到平衡的1克鐳）相當(dāng)。

　　單位質(zhì)量或單位體積的放射性物質(zhì)的放射性活度稱(chēng)為放射性比度，或比放射性（specific radioactivity）。

　　二、照射量

　　照射量（exposure dose）X是dQ除以dm所得的商，其中dQ的值是在質(zhì)量為dm空氣中，由光子釋放的全部電子（負(fù)電子和正電子）在空氣中完全被阻止時(shí)所產(chǎn)生的離子總電荷的絕對(duì)量，即：X＝dQ/dm。單位：庫(kù)侖·千克-1（C/kg）。

　　暫時(shí)與SI并用的照射量的專(zhuān)用單位名稱(chēng)是倫琴（Roentgen），符號(hào)為R，目前尚無(wú)SI單位專(zhuān)名，與SI單位的關(guān)系為1R＝2.58×10-4C·kg-1。

　　倫琴的定義是：在1R X或γ射線(xiàn)照射下，在0.001293g（相當(dāng)于0℃和760mm汞柱大氣壓力下1cm3干燥空氣的質(zhì)量）空氣中所產(chǎn)生的次級(jí)電子在空氣形成總電荷量為1靜電單位的正離子或負(fù)離子。照射量只對(duì)空氣而言，僅適用于X或γ射線(xiàn)。

　　三、吸收劑量

　　吸收劑量（absorbed dose）定義為dε除以dm所得的商，其中dε是致電離輻射給予質(zhì)量為dm的受照物質(zhì)的平均能量。即D＝dε/dm。

　　吸收劑量的SI單位是焦耳·千克-1（J·kg-1），SI單位專(zhuān)名是戈[瑞]（gray），符號(hào)Gy。

　　暫時(shí)與SI并用的專(zhuān)用單位名稱(chēng)是拉德，符號(hào)為rad。1Gy＝1J·kg-1＝100rad，或1rad＝10-2　J·kg-1＝10-2Gy。

　　照射量X與吸收劑量D是兩個(gè)意義完全不同的輻射量。照射量只能作為X或γ射線(xiàn)輻射場(chǎng)的量度，描述電離輻射在空氣中的電離本領(lǐng)；而吸收劑量則可以用于任何類(lèi)型的電離輻射，反映被照介質(zhì)吸收輻射能量的程度。但是，在兩個(gè)不同量之間，在一定條件下相互可以換算。對(duì)于同種類(lèi)、同能量的射線(xiàn)和同一種被照物質(zhì)來(lái)說(shuō)，吸收劑量是與照射量成正比的。由于X或γ射線(xiàn)在空氣中產(chǎn)生一對(duì)離子的平均能量約為32.5eV，所以1R的X或γ射線(xiàn)在空氣中的吸收劑量約為0.838rad；而在軟組織中的吸收劑量約為0.931rad。

　　四、當(dāng)量劑量

　　相同的吸收劑量未必產(chǎn)生同樣程度的生物效應(yīng)，因?yàn)樯镄?yīng)受到輻射類(lèi)型、劑量與劑量率大小、照射條件、生物種類(lèi)和個(gè)體生理差異等因素的影響。為了比較不同類(lèi)型輻射引起的有害效應(yīng)，在輻射防護(hù)中引進(jìn)了一些系數(shù)，當(dāng)吸收劑量乘上這些修正系數(shù)后，就可以用同一尺度來(lái)比較不同類(lèi)型輻射照射所造成的生物效應(yīng)的嚴(yán)重程度或產(chǎn)生機(jī)率。

　　把乘上了適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)后的吸收劑量稱(chēng)為當(dāng)量劑量（equivalent dose），用符號(hào)H表示。當(dāng)量劑量只限于防護(hù)中應(yīng)用。組織中某點(diǎn)處的當(dāng)量劑量H是D、Q和N的乘積；即H＝D·Q·N。式中：D是吸收劑量；Q是品質(zhì)因子；N是其它修正系數(shù)的乘積。目前指定N值為1。

　　品質(zhì)因子依不同類(lèi)型輻射而異，品質(zhì)因子（Q）與傳能線(xiàn)密度（LET）關(guān)系非常密切（表1-3）。

表1-3 品質(zhì)因子（Q）與傳能線(xiàn)密度（LET）間的關(guān)系

水中的平均LET（keV/μ）

品質(zhì)因子

≤3.5

1

7.0

2

23

5

53

10

≥175

20

　　當(dāng)量劑量H的SI單位是焦耳·千克-1（J·kg-1），SI單位專(zhuān)名是希沃特（Sievert）符號(hào)為Sv。

　　暫時(shí)與SI并用的專(zhuān)用單位名稱(chēng)是雷姆，符號(hào)為rem。

　　1Sv＝1J/kg＝100rem。1rem＝10-2J/kg。

　　表1-4給出輻射量單位對(duì)照表，輻射量包括放射性物質(zhì)的放射活度、輻射場(chǎng)強(qiáng)度以及被照物質(zhì)的吸收劑量三方面內(nèi)容。

表1-4 輻射量單位對(duì)照表

輻 射 量 SI單位 SI單位專(zhuān)名 專(zhuān)用單位
照射量 庫(kù)倫·千克-1（C·kg-1) 未　定 倫琴（R）

1倫＝2.58×10-4庫(kù)倫·千克-1（1R＝2.58×10-4C·kg-1）

吸收劑量 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爾格·克-1

（1rad＝10-2J·kg-1＝102erg·g-1）

當(dāng)量劑量 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）

 貝可勒爾（Bq）

1貝可勒爾＝1秒-1

（1Bq＝1s-1）

 居里（Ci）

1居里＝3.7×1010·秒-1

（1Ci＝3.7×1010s-1）

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