描述輻射源或輻射場特征和輻射與物質(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
同時期的含義也不盡相同。早期應用的一些輻射量與單位,由于其概念含混或定義不確切、不嚴密或不便于應用而被逐漸淘汰,如生物當量倫琴、物理當量倫琴、克
鐳當量等。1925年,國際放射學大會決定成立一個專門研究輻射量與單位的組織,稱為國際輻射量單位與測量委員會(ICRU)。經(jīng)過多年的研究ICRU發(fā)
表了一系列報告,對促進輻射量與單位的統(tǒng)一和科學化,做出了重大貢獻。目前輻射防護領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的量、輻射劑量學量、描述輻射與物質(zhì)相互作用的量和輻射防護用量。
描述輻射源和輻射場的量
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。描述輻射場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:單位時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:單位時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)。
劑量學中常用的輻射量
輻射劑量學著眼于輻射與受體相互作用時所發(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,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的量度,定義為光子在單位質(zhì)量空氣中釋放出來的全部電子(包括正電子和負電子)完全被空氣阻止時,在空氣中產(chǎn)生任何一種符號離子
總電荷的絕對值。照射量x的單位是庫侖每千克(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,國際輻射量單位與測量委員會(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
系指照射量對時間的變化率,亦即單位時間內(nèi),光子在單位質(zhì)量空氣中釋放出來的全部電子(包括正電子和負電子)完全被空氣阻止時,在空氣中產(chǎn)生任何一種符號離
子總電荷的絕對值。照射量率的單位是庫侖每千克每秒(C·kg-1·s-1),曾用專用單位倫琴每秒(R·s-1)。
輻射防護中常用的輻射量
在輻射防護中,所用的量與輻射危害密切相關(guān),主要用于輻射防護標準、輻射防護評價、輻射監(jiān)測和輻射防護最優(yōu)化等方面,如當量劑量、有效劑量、集體當量劑量、周圍劑量當量、定向劑量當量以及個人劑量當量等。
輻射權(quán)重因子和當量劑量
輻
射照射引起隨機效應的發(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,吸收劑量需用一個與輻射品質(zhì)
(quality)有關(guān)的稱為輻射權(quán)重因子(radiationweightingfactor)wR來加權(quán)。在輻射防護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格意義上的劑量,稱為在該組織或器官中的當量劑量
(equivalentdose)HT。因此,在組織T中的當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
隨機效應的概率
與當量劑量的關(guān)系還與受照組織或器官有關(guān)。因此定義一個由當量劑量導出的量,以表示幾種不同組織受到不同劑量照射時某種意義上的綜合,使之能大概與總的隨
機效應對應。對組織或器官T的當量劑量的加權(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
或器官對總危害的相對貢獻。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有明確規(guī)定給出劑量所經(jīng)歷的時間。因此應當指明集體有效劑量求和或積分的時間間隔和什么樣的人群。
人均當量劑量
在一定的照射群體中按人數(shù)平均的當量劑量。從表面上看,人均當量劑量似乎是涉及個體劑量,實際上它是表征集體受照情況的量,因為只有在偶然的情況下,它才等于真正的一個個體所受的劑量。它是一群人的個人真正的當量劑量的平均值。
個人劑量當量
用
于個人外照射監(jiān)測的實用輻射量。個人劑量當量HP(d)是指身體上指定點下面深度為d處的軟組織的劑量當量。對于強貫穿輻射d取10mm,而對弱貫穿輻射
d取0.07mm,通常能分別反映器官和皮膚劑量。HP(d)可用掛在體表的個人劑量計測定,劑量計的探測元件應覆蓋適當厚度的組織等效材料。個人劑量計
一定要采用ICRU推薦的體模進行刻度。