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1、第二篇射線檢測(cè)第七章輻射防護(hù)授課人顧恩敏山東省無(wú)損檢測(cè)考委會(huì)輻射防護(hù)輻射,即通常所稱的射線,從它與物質(zhì)相互作用引起的電離情況可分為兩類:(致)電離輻射和非(致)電離輻射。任何與物質(zhì)作用,直接作用或間接作用可引起物質(zhì)電離的輻射稱為電離輻射,不能引起物質(zhì)電離的輻射稱為非電離輻射。直接致電離粒子如電子、?射線、質(zhì)子、?粒子等帶電粒子,X射線和?射線是間接致電離輻射。人們很早就認(rèn)識(shí)到電離輻射對(duì)人體的危害作用,并注意到安全防護(hù)問(wèn)題,輻射防護(hù)就是研究這方面的一個(gè)學(xué)科。對(duì)于工業(yè)射線檢測(cè)技術(shù),在輻射防護(hù)方面面對(duì)的主要問(wèn)題是外照射防護(hù)。輻射防護(hù)7.1輻射量為了描述輻射與物質(zhì)的相互作用,必須建立一些描述
2、輻射本身性質(zhì)的物理量及其測(cè)量單位?,F(xiàn)在廣泛使用的描述輻射的物理量主要是照射量、吸收劑量、劑量當(dāng)量。7.1.1照射量當(dāng)X射線或?射線穿過(guò)空氣時(shí)可以產(chǎn)生二次電子,二次電子和空氣分子作用,使空氣電離,形成帶有正電荷的正離子和帶有負(fù)電荷的負(fù)離子,照射量就是描述X射線或?射線使空氣產(chǎn)生電離能力的物理量。輻射防護(hù)照射量定義為:X射線或?射線在某一體積元的空氣中產(chǎn)生的全部電荷被完全阻留在空氣中時(shí),產(chǎn)生的任一種符號(hào)的電荷的絕對(duì)值與這個(gè)小體積空氣質(zhì)量之比式中X——照射量;dm——體積元中空氣的質(zhì)量;dQ——在體積元空氣中產(chǎn)生的一種符號(hào)電荷的電量。輻射防護(hù)即,照射量表示X射線或?射線在單位質(zhì)量的空氣中所
3、能產(chǎn)生的電荷數(shù)量。照射量常用符號(hào):“X”表示,其法定計(jì)量單位是:庫(kù)侖/千克,符號(hào)為“C/kg”。照射量的專用單位是:倫琴,符號(hào)為“R”。兩個(gè)單位的關(guān)系是1R=2.58×10?4C/kg照射量是X射線或?射線對(duì)空氣定義的,它不適于其他輻射,也不適于其他物質(zhì)。單位時(shí)間的照射量稱為照射量率,一般用符號(hào)“”表示,即式中dt——一小的時(shí)間間隔,dX——在此小的時(shí)間間隔中產(chǎn)生的照射量(其中的“d”均為微分符號(hào))。其單位常用C/kg·h?1等表示。輻射防護(hù)7.1.2吸收劑量當(dāng)射線輻照物體時(shí),可以將它能量的一部分或全部傳遞給被輻照的物體,也即被輻照的物體可以吸收電離輻射的一部分或全部能量。但是,在同
4、樣的條件下,不同的物質(zhì)吸收射線能量的情況并不相同。照射量?jī)H僅表示了空氣完全吸收X射線或?射線能量的情況,而吸收劑量表示的是各種物質(zhì)吸收電離輻射能量的情況。吸收劑量定義為:電離輻射授予某一體積元中物質(zhì)的平均能量與該體積元中物質(zhì)質(zhì)量之比式中D——吸收劑量;——授予體積元的平均能量;——體積元的物質(zhì)質(zhì)量。輻射防護(hù)即吸收劑量表示電離輻射傳遞給單位質(zhì)量的被輻照物質(zhì)的能量。吸收劑量常用符號(hào):“D”表示,其單位是:戈[瑞],符號(hào)為“Gy”。1Gy=1J/kg吸收劑量的專用單位是:拉德,符號(hào)為“rad”,兩者的關(guān)系是1Gy=100rad在實(shí)際使用中常用較小的單位,如毫戈[瑞](mGy)等。吸收劑量適
5、用于任何類型的電離輻射,也適用于任何物質(zhì)。但必須注意的是,吸收劑量的大小不僅相關(guān)于電離輻射本身的類型和能量,而且也相關(guān)于被輻照的物質(zhì)。同樣的電離輻射輻照不同的物質(zhì)時(shí),產(chǎn)生的吸收劑量可以不同。類似于照射量率相應(yīng)地可以引入吸收劑量率它表示單位時(shí)間的吸收劑量,常用單位是:戈[瑞]/小時(shí)(Gy/h)。輻射防護(hù)7.1.3劑量當(dāng)量不同類型的電離輻射和不同的照射條件,對(duì)于生物體產(chǎn)生的輻射損傷即使在相同的吸收劑量之下也可以不同。為了統(tǒng)一評(píng)價(jià)不同類型的電離輻射對(duì)生物體產(chǎn)生的輻射損傷,在研究輻射防護(hù)時(shí)必須考慮不同輻射的輻射損傷差別。為此,引入輻射品質(zhì)因數(shù),常記為Q,表示吸收能量微觀分布對(duì)輻射生物效應(yīng)的影
6、響;引入修正因子,常記為N,表示吸收劑量空間、時(shí)間等分布不均勻性對(duì)輻射生物效應(yīng)的影響。劑量當(dāng)量則定義為:吸收劑量與輻射品質(zhì)因數(shù)及修正因子之積,常用符號(hào)“H”表示,即H=DQN劑量當(dāng)量的單位是:希[沃特],符號(hào)為:Sv。輻射防護(hù)劑量當(dāng)量的單位是:希[沃特],符號(hào)為:Sv。1Sv=1J/kg劑量當(dāng)量的專用單位是:雷姆,符號(hào)為“rem”,兩者的關(guān)系是1Sv=100rem當(dāng)輻射具有一定能譜時(shí),可以給出平均品質(zhì)因數(shù),常簡(jiǎn)單地記為Q。一些射線的平均品質(zhì)因數(shù)列于表10-1中。修正因子一般都取為1。同樣,可以定義劑量當(dāng)量率表示單位時(shí)間的劑量當(dāng)量,常用單位是:希沃特/小時(shí)(Sv/h)。輻射防護(hù)7.1.
7、4吸收劑量與照射量的關(guān)系從前面的介紹可以看到,吸收劑量和照射量不是同一概念,照射量是以空氣的電離程度對(duì)輻射場(chǎng)的一種量度,吸收劑量給出的是被照射物質(zhì)吸收輻射能量的狀況,但兩者存在一定的關(guān)系。直接測(cè)量吸收劑量是比較困難的,但可以通過(guò)儀器測(cè)量照射量來(lái)計(jì)算被輻照物體的吸收劑量。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1cm3的空氣的質(zhì)量為0.0013g,當(dāng)它受到1R的照射量照射時(shí),產(chǎn)生的電離能為0.113erg,所以,空氣在1R的照射量照射下吸收的能量為8.69×J/kg一般地,如果記照射場(chǎng)