辐射防护试题

1辐射防护7.1辐射量的定义、单位和标准描述X和γ射线的辐射量分为电离辐射常用辐射量和辐射防护常用辐射量两类前者包括照射量、比释动能、吸收剂量等。后者包括当量剂量、有效剂量等所谓“剂量”是指某一对象接收或“吸收”的辐射的一种度量。7.1.1描述电离辐射的常用辐射量和单位1、照射量（1）照射量的定义和单位照射量是用来表征χ射线或γ射线对空气电离本领大小的物理量。定义：所谓照射量是指χ射线或γ射线的光子在单位质量的空气中释放出来的所有电次级电子（负电子或正电子），当它们被空气完全阻止时，在空气中形成的任何一种符号的（带正电或负电的）离子的总电荷的绝对值。其定义为dQ除以dm的所得的商，即：dmdQP式中dQ——当光子产生的全部电子被阻止于空气中时，在空气中所形成的任何一种符号的离子总电荷量的绝对值。dm——体积球的空气质量用图表示1立方厘米的干燥空气，其质量为0.001293克，这些次级电子是光子从0.001293克空气中打出来的，它们在0.001293克空气中的里面和外面都形成离子，所有这些离子都计算在内，而在0.001293克外产生的次级电子发射形成的离子则不计算在内。照射量（Ρ）的SI单位为库仑/千克，用称号1CKg表示，沿用的专用单位为伦琴，用字母R表示。1伦的照射量相当于在标准的状况下（即0℃，1大气压）1立方厘米的干燥空气产生1静电位（或2.083×109对离子）的照射量叫1伦琴。1静电单位=3.33×10-10库伦13cm干燥空气质量为0.001293克=1.293×10-6千克1伦=61010293.11033.3=2.58×10-4库伦/千克一个正（负）离子所带的电量为4.8×10-10静电单位，1伦是在干燥空气中产生1静电单位的电量，所以产生的电子对数为1/4.8×10-10=2.083×109对离子。照射量只适用于χ、γ射线对空气的效应，而只适用于能量大约在几千伏到3MV之间。（2）照射量率的定义和单位照射量率的定义是单位时间的照射量也就是dp除以dt所得的商即：dtdpP照射量率（P）的SI单位为库伦/千克时，用符号11hCKg或伦/时（1Rh）、2伦/秒（1RS）2、比释动能比释动能是指不带电粒子与物质相互作用时在单位质量的物质中释放出来的所有带电粒子的初始动能的总和。dmdEt式中tdE——不带电粒子在质量dm的某一物质内释放出来的全部带电粒子的初始动能的总和。比释动能只适用于、γ，但适用于各种物质。单位：焦耳/千克（J·kg-1）其单位“戈瑞”（Gy）1Gy=1Kg受照射的物质吸收1J的辐射能量即：111KgJGy。毫戈瑞mGy、微戈瑞Gy，GymGyGy6310101沿用单位拉德rad：Gyrad2101比释动能率的定义和单位单位时间内的比释动能dtd单位：戈瑞/秒1sGy3、吸收剂量（1）吸收剂量的定义和单位吸收剂量是用来表征受照物体吸收电离辐射能量程度的一个物理量。定义：任何电离辐射，授予质量为dm的质量的平均能量d除以dm的所得的商，即：dmdD式中为平均授予能，或者说：电离辐射传给单位质量的被照射物质的能量叫吸收剂量，吸收剂量的大小，一方面取决于电离辐射的能量，另一方面还取决于被照射物质的种类。它适用于任何电离辐射和任何被照射的物质。吸收剂量（D）的单位和比释动能相同，SI单位是焦耳千克-1表示，其特定名称为戈瑞（Gy）沿用单位为拉德（rad）1戈瑞=1焦耳/千克1戈瑞=100拉德（2）吸收剂量率的定义和单位3吸收剂量率（D）表示单位时间内吸收剂量的增量，严格定义为：某一时间间隔dt内吸收剂量的增量dD除以该时间间隔dt所得的商即：dD/dt，吸收剂量率的单位：戈瑞/时、毫戈瑞/时（hmGy/）4、照射量、比释动能、吸收剂量的联系和区别（1）照射量和比释动能的关系：和射线照射空气时，如果忽略次级电子能量转移成热能和辐射能的部分即认为在单位质量空气中所产生的次级电子能量全部用于使空气分子电离，则空气中某点的照射量Ρ和比释动能Κ在带电粒子平衡条件下的关系为：Κ=33.72Ρ公式中照射量Ρ的单位库仑/千克1KgC、比释动能Κ的单位为戈瑞（Gy）例：已知空气中某点Χ射线的照射量Ρ为1.29×1410KgC，求空气中该点的比释动能Κ是多少？解：Gy341035.41029.172.33（2）比释动能和吸收剂量的关系比释动能和吸收剂量分别反映物质吸收电离辐射的二个阶段。对于一定质量dm的物质，不带电粒子转移给次级电子的平均能量drd与物质吸收能量d相等，则比释动能Κ和吸收剂量D相等。即：Ddmddmdtr上述成立必须满足二个条件：首先要求是带电粒子平衡条件下；其次带电粒子产生的辐射损失可以忽略不计。（3）照射量和吸收剂量的关系：A、将空气中某点的照射量换算成该点空气的吸收剂量。1）空空72.33DD空——吸收剂量（戈瑞）P空——空气的照射量（库仑/千克）2）空空31069.8DD空——空气的吸收剂量（戈瑞）P空——空气的照射量（库仑）B、将空气中某点的照射量换算成该点被照射物质的吸收剂量fPD物质物质D——受照物质的吸收剂量GyP——空气的照射量，1KgC4f——转换因子7.1.2描述辐射防护的常用辐射量和单位：照射量、比释动能及吸收剂量之间的关系：辐射量种类照射量Ρ比释动能Κ吸收剂量D剂量的含义表征χ、γ在关心的体积内用于电离空气的能量表征χ、γ在所关心的体积内交给带电粒子的能量表征电离辐射在所关心的体积内被物质吸收的能量适用范围辐射场χ、γ不带电粒子电离辐射介质空气任何物质任何物质单位1KgCGy、radGy、rad换算关系RCKg3110877.31radGy2101radGy21011、当量剂量和单位（1）当量剂量HT吸收剂量只反映被照射物质吸收了多少电离辐射的能量，吸收能量越多产生的生物效应就厉害。同样的吸收剂量由于射线的种类不同，和能量不同，引起的生物效应就不同，改变这一因素，应该有一个与辐射种类和能量有关的因子对吸收剂量进行修正。这个因子叫做辐射权重因子RW。（用于对不同种类和能量的辐射进行修正）。用辐射权重因子修正吸收剂量叫当量剂量。在辐射防护中，我们关心的往往不是受照体某点的吸收剂量，而是某个器官或组织吸收剂量的平均值。辐射权重因子正是用来对某组织或器官的平均吸收剂量进行修正的。用辐射权重因子修正的平均吸收剂量即为当量剂量。对于某种辐射R在某个组织或器官T中的当量剂量RTH,可由下式给出：RRTRTWDH,,式中：RW——辐射R的辐射权重因子RTD,——辐射R在器官或组织T内产生吸收剂量如果某一器官或组织受到几种不同种类和能量的辐射的照射，则应分别将吸收剂量用不同的RW所对应的辐射种类进行修正，而后相加即可得出总的当量剂量。对于受到多种辐射的组织或器官其当量剂量应表示为：5RTRRTDWH,辐射权重因子的数值的大小是由国际放射防护委员会选定的。其数值的大小表示特定种类和能量的辐射在小剂量时诱发生物效应的机率大小。χ、γ射线不论其能量大小其辐射权重因子1＝RW（2）当量剂量的单位由于RW是无量纲的，当量剂量的SI单位为1KgJ，专用名称为希沃特（SV），因此，111KgJSV。此外还有毫希沃特（mSV）和微希沃特（μSV）VVVSmSS63101012、当量剂量率及单位TH是单位时间内的当量剂量。SI单位为希沃特﹒秒-1（1SSV）3、有效剂量（1）组织权重因子：辐射防护中通常遇到的情况是小剂量慢性照射，在这种情况下引起的辐射效应主要是随机性效应。随机性效应发生机率与受照器官与组织有关，也就是不同的器官或组织虽然吸收相同当量剂量的射线，但发生随机性效应的机率可能不一样。为了考虑不同器官或组织对发生辐射随机性效应的不同敏感性，引入一个新的权重因子对当量剂量进行修正，使其修正后的当量剂量能够正确的反映出受照组织或器官吸收射线后所受的危险程度。这个对组织或器官T的当量剂量进行修正的因子称为组织权重因子，用WT表示。每个WT均小于1，对射线越敏感的组织，WT越大，所有组织的权重因子的总和为1。（2）有效剂量及单位：经过组织权重因子WT加权修正后的当量剂量称为有效剂量，用字母E表示。由于WT为无量纲，所以E的单位与当量剂量HT单位相同为1KgJ，专用单位SV通常在接受照射中，会同时涉及几个器官或组织，所以应该有不同组织或器官的WT分别对相应的器官或组织的剂量当量进行修正，所以有效剂量E是对所有组织或器官加权修正的当量剂量的总和。用公式表示如下：TTTHWE由当量剂量定义可得到：TRRRTDWHTRRRTTDWWE式中：TH——组织或器官T所受的当量剂量6TW——组织或器官T的组织权重因子RW——辐射R的辐射权重因子TRD——组织或器官T内的平均剂量E——有效剂量，单位：1KgJ，称为希沃特（VS）4、国际放射防护委员会60号文告出版物的一些新规定（1）以“确定性效应”取代“非随机性效应”随机性效应是指发生机率与剂量成正比而严重程度与剂量无关的辐射效应。一般认为在辐射防护感兴趣的低剂量范围内这种效应的发生不存在剂量阈值。确定性效应：是指通常情况下存在剂量阈值的一种辐射效应，超过阈值时，剂量愈高则效应的严重程度愈大。（2）进一步明确吸收剂量定义：吸收剂量均指某一组织或器官的平均吸收剂量（TD）单位KgJ专用名称：戈瑞（Gy）对于随机性效应的概率，可以用平均剂量来指示：这主要基于这样一种关系：即诱发某一个效应的概率与剂量的关系是线性的，这在有限的范围内是合理的近似。对确定性效应：剂量与效应的关系不是线性的，所以除非剂量在整个器官或组织内分布是相当均匀的，把平均吸收剂量直接用于确定性效应是不贴切的。（3）新定义的放射防护剂量单位——当量剂量新：RTRTRWDH旧：剂量当量DQNHD——吸收剂量Q——品质因素N——其它修正因素7.2剂量测定方法和仪器7.2.1辐射监测的内容及分类1、工作场所监测（1）透照室内辐射场测定（2）周围环境剂量场分布测定（3）控制区和监督区剂量场分布测定控制区是指辐射工作场所划分的一种区域，在该区域内要求采取专门的防护手段和安全措施，以便在正常工作条件下能有效控制照射剂量和防止潜在照射。监督（管理）区：是指控制区以外通常不需要采取专门防护手段和安全措施，但要不断检查其职业照射条件的区域。现行标准规定：X射线照相：控制区边界的空气比释动能率140Gyh来划分射线照相：控制区边界以空气比释动能率15.2Gyh来划分72、个人剂量监测根据GB18871-2002《电离辐射防护及辐射源安全基本标准》的规定个人剂量监测的三种情况：（1）对于任何在控制区工作的工作人员（2）有时进入控制区工作并可能受到显著职业照射的工作人员（3）职业照射剂量可能大于5mSv/a的工作人员，均应进行个人监测。在进行个人检测不现实或不可行的情况下，经审管部门认可后可根据工作场所监测结果和受照地点和时间的资料对工作人员的职业照射做出评价。对在监督区或只偶尔进入控制区工作的工作人员，如果预计其职业照射剂量在1mSv/a～5mSv/a范围内，则应尽可能进行个人监测。应对这类人员的职业照射进行评价，这种评价应以个人监测或工作场所监测的结果为基础。如果可能，对所有受到职业照射的人员均应进行个人监测，但对于受照剂量始终不可能大于1mSv/a的工作人员，一般可不进行个人监测。7.2.2剂量测定仪器的工作原理1、利用射线通过气体时的电离效应；2、利用射线通过某些固体时的电离和激发；3、利用射线对某种物质的核反应或弹性碰撞所产生的易于探测的次级粒子；4、利用射线的能量在物质中所产生的热效应；5、利用射线（α、β等）所带的电荷；6、利用射线和物质作用而产生的化学效应。7.2.3剂量仪器的选择及其校准1、仪器的选择（1）监测射线的种类（2）仪器的能量响应和测