第一章回顾
1、辐射的分类 i.电离辐射：通过初级和次级过程引起物质电离，
如α粒子、β粒子、质子、中子、X射线和γ 射 线等。 ii.非电离辐射：与物质作用不产生电离的辐射， 如微波、无线电波、红外线等。
2、辐射场的描述 粒子注量定义： 单向辐射场：粒子注量，数值上等于通过
与粒子入射方向垂直的单位面积的粒子数。
X (en / )a (e / wa )
若粒子为单能的，则照射量与粒子注量有如下关系：
X f x
fx E(en / )a (e / wa )
X和 X 值得说明的问题
•含义:
自由空间或不同于空气的材料内某一点的照射量
或照射量率的概念
•可以用空气碰撞比释功能Kc,a来取代照射量
电离辐射剂量与防护
康玺
系馆315 Tel: 8281887 E-mail:kangcy2011@
电离辐射剂量学：研究电离辐射能量在物质中的 转移和沉积的规律，特别是转移和沉积的度量 （量的定义、测量、计算等）的科学。
剂量计算或测量两种基本途径： （1）辐射场本身测量—辐射场粒子数、辐射的能谱分 布、辐射能量沉积本领 （2）直接或间接测量沉积能量
以上均属与原子核的相互作用。
B、不带电粒子（X 、、中子）
质量减弱系数（/）：描述物质中入射不带电粒子 数目的减小，不涉及具体物理过程。
质质量时能，量其转能移量系 转数移（给带tr电/）粒：子描数述值不。带只电涉粒及子带穿电过粒物子 获得的能量，而不涉及这些能量是否被物质吸收。
质物量质能时量，吸不收带系 电数粒（子被en物/质）吸：收描的述能不量带。电粒子穿过
13C e-
hυB
一次能量沉积事件的授与能示意图
1 En Ee' hvB 2.215Mev 1.022Mev
B、比释动能（K） 同转移能（tr）相联系，不带电粒子在质量dm的物质
中释放出的全部带电粒子的初始动能总和的平均值。
K d tr / dm
单位Gy。针对不带电粒子，对受照物质整体，而不对受 照物质的某点而言。
原因：a. 由电离电荷量到能量的换算（乘以(w/e)a 因子）很不方便
b. Exposure的含义容易混 c 只适用于X、γ射线； d 只对空气； e 测量时必须满足电子平衡； f 不能作为剂量的单位，历史误会。
性质（原子序数、密度）有关。去除物质密度的影响可得到总质
量阻止本领公式：
s / 1 dE dl
总质量阻止本领描述带电粒子在物质中穿过单位路程时，因各种相 互作用而损失的能量。它可分解为各种相互作用阻止本领之和。
S / (S / )c (S / )r
质量碰撞阻止本领（包括电离和激发对能量损失的贡献）
K fk
实用时可先查比释动能因子表（国际上给出比释动能因 子的推荐值），进而求得比释动能。
C、照射量（X）
X或射线在单位质量的空气中，释放出来的全部电子完全被 空气阻止时，在空气中产生一种符号的离子的总电荷的绝对值。
X dQ / dm
单位C/kg。针对X或射线、空气。空气中各点的照射量不同。 空气中某点的照射量X与同一点处的能量注量的关系：
中子与物质相互作用类型:
弹性散射（Elastic-scattering）：总动能守恒。 非弹性散射（In-elastic scattering）：总能量、动量守
恒，动能不守恒。 去弹性散射（Non-elastic scattering）：（n.p）（n.）
等。 俘获（Capture）：（n.γ）。 散射（Spallation）
(S
/
)c

1

dEc
/
dl
质量辐射阻止本领（由非弹性辐射相互作用导致的初级带电粒子的 能量损失决定）Fra bibliotek(S/
)r

1

dEr
/
dl
5MeV r=1mm 栅元0.2×1mm2
5MeV n r=1mm 栅元0.2×1mm2
笔形束辐射在水模中的纵向能量沉积
X、射线与物质作用类型： 光电效应 康普顿效应 电子对生成
en / (tr / )(1 g)
当次级带电粒子动能较小、物质原子序数较低时，轫 致辐射弱，g值接近于零，此时en/ 值近似tr/值。
数值上：质量减弱系数（/）>质量能量转移系数 （tr/）>质量能量吸收系数（en/）
4、辐射剂量学中使用的量
A 吸收剂量（D） 同授与能（）相联系，单位质量受照物质中所吸收的
质授与能量的事件。 （2）.某一能量沉积事件的授与能ε 1 某个电离粒子或某一组相关的电离粒子在指定体积V内
发生的所有的相互作用中沉积能之和。 ①定义
1 E
②通用表达式
E1 Ein Eout Q
16O(n,αγ )13C Q=-2.215MeV
Ee’
En
δ
α
e+
hυ
E d(E) / dE
E
(E) EdE
能量注量：
0
dE ft / da
能量注量与粒子注量的关系
Em a x
E EdE
0
3、相互作用系数
A、带电粒子（e、、重带电粒子）
总阻止本领:
总线阻止本领带电粒子通过物质时在单位路程上损失的
能量。
s dE dl
－ dE是dl距离上损失能量的数学期望值。 总线阻止本领与带电粒子的性质（电荷、质量、能量）和物质的
dN / da
da┴ θ da
da┴ = dacosθ
定义： Φu=dN/ da┴ 为单向辐射场的粒子注量。
一般情况：各向辐射场
da P
定义：Particle fluence (粒子注量)Φ： Φ=dN/da，m-2 Energy fluence（能量注量）Ψ：Ψ=dR/da，j.m-2
按能谱分布：
平均辐射能量。
D d / dm
单位Gy。适用于任何类型的辐射和受照物质，与一个 无限小体积相联系的辐射量。受照物质中每一点都有特 定的吸收剂量数值。
授与能ε（energy imparted） （1）能量沉积事件（energy deposition event） 由某个电离粒子或某组相关的电离粒子给指定沉积内物