描述輻射源或輻射場(chǎng)特征和輻射與物質(zhì)相互作用特性的一些量,統(tǒng)稱為輻射量。某些輻射量的概念、名稱和單位經(jīng)歷了不少演變,同一名稱在不
同時(shí)期的含義也不盡相同。早期應(yīng)用的一些輻射量與單位,由于其概念含混或定義不確切、不嚴(yán)密或不便于應(yīng)用而被逐漸淘汰,如生物當(dāng)量倫琴、物理當(dāng)量倫琴、克
鐳當(dāng)量等。1925年,國(guó)際放射學(xué)大會(huì)決定成立一個(gè)專門研究輻射量與單位的組織,稱為國(guó)際輻射量單位與測(cè)量委員會(huì)(ICRU)。經(jīng)過(guò)多年的研究ICRU發(fā)
表了一系列報(bào)告,對(duì)促進(jìn)輻射量與單位的統(tǒng)一和科學(xué)化,做出了重大貢獻(xiàn)。目前輻射防護(hù)領(lǐng)域所用的輻射量與單位,絕大部分都是ICRU定義和推薦的。
輻射量大致可分為描述輻射源和輻射場(chǎng)的量、輻射劑量學(xué)量、描述輻射與物質(zhì)相互作用的量和輻射防護(hù)用量。
描述輻射源和輻射場(chǎng)的量
通常把能夠發(fā)射電離輻射的物質(zhì)或裝置稱為輻射源,把存在電離輻射的空間稱為輻射場(chǎng)。描述輻射場(chǎng)和輻射源的量有十幾種,最常用的有活度、粒子注量率、能量注量率等。
活度(activity)A
在給定時(shí)刻,處在特定能態(tài)的一定量的某種放射性核素的活度的定義是:單位時(shí)間間隔內(nèi),該核素從該能態(tài)發(fā)生自發(fā)核躍遷數(shù)的期望值。A的單位為s-1,其專用名稱為貝可(勒爾),becquerel,用Bq表示。1Bq等于1/s。
粒子注量率(particlefluencerate)
其定義為:?jiǎn)挝粫r(shí)間射入單位截面積的球體中的粒子數(shù)。的單位是每平方米每秒(m-2·s-1)。
能(量)注量率(energyfluencerate)
其的定義為:?jiǎn)挝粫r(shí)間射入單位截面積的球體中的輻射能量。單位是瓦特每平方米(W·m-2)。
劑量學(xué)中常用的輻射量
輻射劑量學(xué)著眼于輻射與受體相互作用時(shí)所發(fā)生的能量沉積、能量轉(zhuǎn)移和受體吸收能量的特性研究。在劑量學(xué)中常用的輻射量有吸收劑量、吸收劑量率、照射量、照射量率等。
吸收劑量(absorbeddose)D
定義為:輻射與受體相互作用時(shí),單位質(zhì)量受體吸收輻射能量。吸收劑量的單位為焦耳每千克(J·kg-1);專用單位名稱為戈瑞(Gy);曾用單位名稱拉德(rad),1Gy=100rad。
吸收劑量率(absorbeddoserate)
為單位時(shí)間間隔內(nèi)受體的吸收劑量。吸收劑量率的單位為焦耳每千克每秒(J·kg-1·s-1),專用單位名稱為戈瑞每秒(Gy·s-1)。
照射量x
是
X或γ輻射使空氣電離本領(lǐng)的量度,定義為光子在單位質(zhì)量空氣中釋放出來(lái)的全部電子(包括正電子和負(fù)電子)完全被空氣阻止時(shí),在空氣中產(chǎn)生任何一種符號(hào)離子
總電荷的絕對(duì)值。照射量x的單位是庫(kù)侖每千克(C·kg-1)。曾用單位倫琴(R),但已不是法定單位。1R=2.58×10-4C·kg-1。
1956年,國(guó)際輻射量單位與測(cè)量委員會(huì)(ICRU)把倫琴定為“照射劑量”的單位,但仍易于與吸收劑量混淆;1962年,ICRU把照射劑量改稱為照射量,仍用倫琴作單位。
照射量率
系指照射量對(duì)時(shí)間的變化率,亦即單位時(shí)間內(nèi),光子在單位質(zhì)量空氣中釋放出來(lái)的全部電子(包括正電子和負(fù)電子)完全被空氣阻止時(shí),在空氣中產(chǎn)生任何一種符號(hào)離
子總電荷的絕對(duì)值。照射量率的單位是庫(kù)侖每千克每秒(C·kg-1·s-1),曾用專用單位倫琴每秒(R·s-1)。
輻射防護(hù)中常用的輻射量
在輻射防護(hù)中,所用的量與輻射危害密切相關(guān),主要用于輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、輻射防護(hù)評(píng)價(jià)、輻射監(jiān)測(cè)和輻射防護(hù)最優(yōu)化等方面,如當(dāng)量劑量、有效劑量、集體當(dāng)量劑量、周圍劑量當(dāng)量、定向劑量當(dāng)量以及個(gè)人劑量當(dāng)量等。
輻射權(quán)重因子和當(dāng)量劑量
輻
射照射引起隨機(jī)效應(yīng)的發(fā)生概率不僅依賴于吸收劑量,而且與產(chǎn)生此吸收劑量的輻射類型和能量有關(guān)。為了考慮這些因素,吸收劑量需用一個(gè)與輻射品質(zhì)
(quality)有關(guān)的稱為輻射權(quán)重因子(radiationweightingfactor)wR來(lái)加權(quán)。在輻射防護(hù)中感興趣的是某一組織或器官的吸
收劑量的平均值,而不是某一點(diǎn)上的劑量,并按輻射權(quán)重因子加權(quán),加權(quán)后的吸收劑量是在嚴(yán)格意義上的劑量,稱為在該組織或器官中的當(dāng)量劑量
(equivalentdose)HT。因此,在組織T中的當(dāng)量劑量將是照射該組織的各種輻射產(chǎn)生的平局吸收劑量與該種輻射的權(quán)重因子乘積的總和。其單位
為焦耳每千克(J·kg-1),專用名稱為希沃特(SV)。
組織權(quán)重因子和有效劑量
隨機(jī)效應(yīng)的概率
與當(dāng)量劑量的關(guān)系還與受照組織或器官有關(guān)。因此定義一個(gè)由當(dāng)量劑量導(dǎo)出的量,以表示幾種不同組織受到不同劑量照射時(shí)某種意義上的綜合,使之能大概與總的隨
機(jī)效應(yīng)對(duì)應(yīng)。對(duì)組織或器官T的當(dāng)量劑量的加權(quán)因子稱為組織權(quán)重因子wT(tissueweightingfactor),它反映了在全身均勻受照下各組織
或器官對(duì)總危害的相對(duì)貢獻(xiàn)。有效劑量E即為身體內(nèi)所有組織與器官各自的加權(quán)后的當(dāng)量劑量之總和。有效劑量的單位為焦耳每千克(J·kg-1),專用名稱為
希沃特(SV)。
集體當(dāng)量劑量
表示一組人(例如核電廠全體從業(yè)人員)的某指定的組織或器官所受的總當(dāng)量劑量。其單位為人·希沃特(人·Sv)。
集體有效劑量
表示某一人群所受的總的照射。集體有效劑量的定義沒(méi)有明確規(guī)定給出劑量所經(jīng)歷的時(shí)間。因此應(yīng)當(dāng)指明集體有效劑量求和或積分的時(shí)間間隔和什么樣的人群。
人均當(dāng)量劑量
在一定的照射群體中按人數(shù)平均的當(dāng)量劑量。從表面上看,人均當(dāng)量劑量似乎是涉及個(gè)體劑量,實(shí)際上它是表征集體受照情況的量,因?yàn)橹挥性谂既坏那闆r下,它才等于真正的一個(gè)個(gè)體所受的劑量。它是一群人的個(gè)人真正的當(dāng)量劑量的平均值。
個(gè)人劑量當(dāng)量
用
于個(gè)人外照射監(jiān)測(cè)的實(shí)用輻射量。個(gè)人劑量當(dāng)量HP(d)是指身體上指定點(diǎn)下面深度為d處的軟組織的劑量當(dāng)量。對(duì)于強(qiáng)貫穿輻射d取10mm,而對(duì)弱貫穿輻射
d取0.07mm,通常能分別反映器官和皮膚劑量。HP(d)可用掛在體表的個(gè)人劑量計(jì)測(cè)定,劑量計(jì)的探測(cè)元件應(yīng)覆蓋適當(dāng)厚度的組織等效材料。個(gè)人劑量計(jì)
一定要采用ICRU推薦的體模進(jìn)行刻度。