电离辐射量和单位Word文档下载推荐.docx
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⑦粒子数密度n；
⑧总中子源密度S；
⑨粒子辐射度P；
⑩能量辐射度γ。
⑶描述辐射与物质相互作用时转换关系的量
相互作用系数是描述辐射和物质相互作用的量。
因此，这些系数一般都是针对指定的辐射类型、指定的能量、指定的材料以及确定的作用条件与作用类型等。
它们包括了：
①相互作用的可能性（作用几率），即截面的概念；
②某种物质对不带电粒子的各类衰减系数；
③物质对带电粒子的各类阻止本领；
④各类射程和各种电离以及形成每对离子平均损失的能量；
⑤线能量转移；
⑥辐射化学产额等11个量。
应该注意的是：
这些系数的定义以及引用时，必须认真注意其对各种因素的依赖关系。
⑷描述辐射场与实际效应间相互关系的量
描述辐射场与实际效应间相互关系的量是剂量学量。
这些量是为了提供辐射场与实在或潜在效应间相互关系的物理估量。
包括了授予能、比（授予）能、吸收剂量、比释动能、照射量等。
剂量学量是为了对有关辐射的真实效应或潜在效应提供一种物理学上的度量，因此，这些量实质上是描述辐射特性的量（如注量、能注量）与相互作用系数的乘积。
尽管剂量学量本身可以用这种乘积计算，但在实际使用中剂量学量通常是被测量出来的。
⑸辐射防护领域使用的量
辐射防护领域使用的量包括剂量当量、周围剂量当量、定向剂量当量以及个人剂量当量等。
在我国国家标准中，这部分涉及电离辐射的量和单位共计68个。
但是在实际工作中经常涉及和使用到的量主要有9个，这里不包括描述辐射特性的量和相互作用系数有关的量。
因为描述辐射特性的量主要涉及的是粒子数与粒子输运的能量，而相互作用系数有关的量大都表示的相互作用几率。
常用电离辐射量和单位以及单位换算表如表3。
表3常用电离辐射量和单位一览
序号
名称
符号
单位
专名
非国际单位制单位
换算关系
1
活度
A
s-1
Bq
Ci
1Ci=3.7×
1010Bq
2
衰变常数
l
—
3
照射量
X
C/kg
R
1R=2.58×
10-4C/kg
4
吸收剂量
D
J/kg
Gy
rad
1rad=10-2
5
比释动能
K
6
剂量当量
H
Sv
rem
1rem=10-2Sv
7
周围剂量当量
H*（d）
8
定向剂量当量
H′（d,Ω）
9
个人剂量当量
Hp（d）
2.电离辐射量的定义
电离辐射量的定义与定名经历了辐射物理学发展的不同历史时期。
在不同的时期有着不同的定义与定名。
单位制的演化过程反映了对一个物理量的认识不断深化、不断科学、不断严格的过程。
这部分主要按照常用的9个电离辐射量和单位进行介绍。
⑴（放射性）活度
①定义
在给定时间特定能态的放射性核素总量的活度A是dN除以dt所得的商，即
其中：
dN是从给定能态在时间间隔dt自发核转变的数量。
单位：
s-1。
活度单位的专名是贝可勒尔（becquerel），符号是Bq。
活度的非法定计量单位居里（Ci）已废止使用。
1Ci=3.7×
1010Bq。
根据活度A的定义和此后讲到的衰变常数λ的定义，我们可以得到如下结论：
放射性核素的活度A决定于核素的性质即衰变常数l（或半衰期T1∕2）和存在于特定能态的放射性原子核数目N，即
在实际应用中，还常常采用比活度Am，用以表示样品中单位质量物质中的放射性活度，其单位为Bq/kg。
例如：
环境样品与建筑材料样品检测结果中，226Ra、232Th和40K的含量常用比活度Bq/kg表示，还有的表示为单位体积中的活度值Bq/m3和Bq/L，例如氡浓度测量结果一般表示为Bq/m3，国外有些仪器表示为Bq/L。
活度广泛应用在医院的核医学诊断检测、环境保护监测、同位素生产研究、放射生物学、放射毒理学、地质、冶金、建筑材料等工业、农业、国防各个领域，是用于描述辐射源的量。
它是电离辐射计量学的基本量。
②活度的历史演化
活度是表征放射性核素特征的一个物理量，这个量及单位经过多次变化。
自从1896年法国科学家贝可勒尔观察到铀的放射性现象以来，人们越来越清楚地认识到：
当原子核发生放射性衰变时，发射出的辐射可能包含α、β和γ辐射中的一种或几种。
由于这种复杂情况，我们在研究放射性的时候，要注意单位时间内的核衰变数和发射的粒子数可能不同（即一次衰变可能放出多个粒子）。
居里单位最早是在1910年提出的，1居里表示与1克镭相平衡的氡的数量（约为标准状况下0.66mm3的氡气），根据当时的测量数据相当于3.4～3.72×
1010蜕变∕秒，并建议把居里单位推广应用到铀族的其他衰变产物。
1946年，美国国家标准局（NBS）建议采用“卢瑟福（rd）”单位，1卢瑟福=106蜕变∕秒，这个单位没有通行。
1950年，国际标准、单位及常数委员会规定：
1居里=3.7×
1010蜕变∕秒，适用于任何放射性物质。
除了“居里”表示放射性活度外，历史上还曾用过“克镭当量”表示过g辐射源的放射性活度，但它从未被有关国际组织所认可。
1962年，ICRU规定居里为放射性活度的专用单位，1Ci=3.7×
1010s-1。
1975年，国际计量委员会（CIPM）在它所召开的第十五届国际计量大会上，正式通过决议：
放射性活度的国际制单位[s-1]采用专名贝可勒尔（Becquerel），记号为Bq，1Bq=1s-1。
这是为了纪念天然放射性的发现者、杰出的法国物理学家贝可勒尔。
⑵衰变常数
定义：
放射性核素在特定能态的衰变常数λ是dP除以dt所得的商，即
其中：
dP是给定核素在时间间隔dt内从该能态经受自发核转变的概率。
衰变常数是放射性核素的特征常数，不同的放射性核素衰变常数不同，它不随外界条件和元素的物理、化学形态的改变而改变。
⑶半衰期
在单一的放射性衰变过程中，放射性活度降至初始数量的一半所需要的平均时间。
几种常用放射性核素的半衰期列于表4中。
表4几种常用放射性核素的半衰期
核素
衰变类型
主要能量分支
半衰期
T1/2
氢-3
3H
β-
18.62keV（Emax）
12.34a
碳-14
14C
156.5keV（Emax）
5730a
磷-32
32P
1710.4keV（Emax）
14.28d
钾-40
40K
γ
1460.7keV
1.26×
109a
钴-60
60Co
1173keV（99.89%）
1332keV（99.98%）
5.272a
锶-90+钇-90
90Sr+90Y
546keV（Emax）（100%）
2284keV（Emax）（99.98%）
28.15a
碘-131
131I
606.3keV（Emax）（89.9%）
364.48keV（81.6%）
8.021d
铱-192
192Ir
672keV（Emax）（48%）
536keV（Emax）（41.3%）
316.5keV（83.0%）
468.07keV（47.8%）
308.45keV（29.8%）
295.95keV（28.7%）
73.83d
铯-137
137Cs
662keV
30.15a
10
镅-241
241Am
α
5485.6keV（85.2%）
5442.9keV（13.1%）
5544keV（0.3%）
59.5keV（35.9%）
26.35keV（2.4%）
432.7a
⑷照射量
①定义
照射量X是dQ除以dm所得的商，即
dQ是光子在质量为dm的空气中所释放或产生的全部电子（电子和正电子）在空气中完全被阻止所产生的一种符号离子的总电荷的绝对值。
单位：
C∕kg。
照射量单位没有专名。
照射量的非法定计量单位伦琴（R）已废止使用。
1R=2.58×
10－4C∕kg。
在dQ中包括俄歇电子所产生的电离，不包括辐射过程（即韧致辐射和荧光光子）所发射的光子引起的电离。
这一差别在高能情况下是显著的，除此之外，上述照射量的定义是空气比释动能的电离等效。
根据定义我们可以看出：
照射量X是用空气被电离的最终结果描述光子辐射场特性的量。
因此，照射量只限于用来度量X或γ辐射。
可以在自由空间中确定照射量，也可以在其他物质内部某一点处确定照射量。
在现有技术条件下，只有能量在几keV到几MeV范围内的X或γ辐射，才能较严格地在“电子平衡”条件下精确地测量照射量。
照射量还可以根据光子的能注量Ψ和空气的质量能量吸收系数（μen∕ρ）以及空气中每形成一个离子对所消耗的平均能量W写成另外一种形式：
e是基本电荷。
根据比释动能K的第二种公式，
由于，因此照射量X的公式又可写为：
g是光子释放的电子在空气中通过辐射过程损失的能量的份额;
μtr∕ρ是空气的质量能量转移系数。
当轫致辐射忽略不计时，在带电粒子平衡条件下（1-g）近似等于1，照射量X与空气比释动能Ka的公式中只有比值（e∕W）的差别。
因此，可以说，照射量X是空气比释动能Ka的电荷当量。
按照定义，进行X射线照射量的量值复现装置通常采用平行板自由空气电离室。
其实物照片详见图13。
图13复现照射量的平行板自由空气电离室
照射量率是dX除以dt所得的商，即
dX是经时间间隔dt照射量的增量。
C∕（kg·
s）。
②照射量的历史演变
照射量及其单位在历史上经历了多次变化。
自从1895年11月X射线被发现以后，首先应用于医学，随后是其他领域。
其后，各国物理学家和放射学家根据X射线的生物效应和物理化学效应，提出了各种不同的量度方法，如早期提出的有红斑量，还企图利用荧光物质在X射线
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