辐射剂量学1.半衰期及放射性活度半衰期 (T 1/2)定义:一定量的某种放射性原子核衰变至原来的一半所需要的时间。
放射性活度 定义:处于某一特定能态的放射性核在单位时间内的衰变数,记作A , 2.比释动能T 时间内,不带电的电离辐射在 r 点处的单位质量物质中释出的所有次级带电粒子初始动能之和的平均值。
或者,入射的光子束或中子束在单位质量物质中转移的平均辐射能量。
比释动能分为:碰撞比释动能(Kc)和辐射比释动能(Kr) /(碰撞)(辐射)c r K d tr dm K K ε==+ 3.辐射权重因子对辐射权重因子及组织权重因子的理解:辐射权重因子W R (辐射权重因子同辐射种类和能量有关,但与器官或组织无关)。
(1)第R 种辐射诱发生物效应的能力(2)对器官剂量D T,R 进行修正的一个因子(3)当量剂量:H T =ΣD R,T ×W R ;组织权重因子W T (与射到身体的辐射类型和能量无关):全身各器官均匀受到相同当量剂量时,个人蒙受的健康危害中T 器官所占的份额。
4.常见辐射对人体造成伤害的大小内照射和外照射下,α、β、γ射线的危险程度排序:α射线是氦核只要用一张纸就能挡住,但吸入体内危害大;β射线是电子流,照射皮肤后烧伤明显。
这两种射线由于穿透力小,影响距离比较近只要辐射源不进入体内,影响不会太大;γ射线的穿透力很强,是一种波长很短的电磁波。
γ辐射和X 射线相似,能穿透人体和建筑物,危害距离远。
在γ、x 射线照射下,吸收剂量和当量剂量在数值上相等。
5.常见的辐射屏蔽6.电离辐射分类:带电粒子辐射和不带电粒子辐射(详见第二章ppt)⑴带电粒子进入物质后,主要受到物质中原子核和电子的电磁作用,致使运动着的带电粒子改变方向、减少能量。
若无能量形式的改变,则称:弹性散射或弹性碰撞否则表现为电离、激发、轫致辐射高能电子:主要通过轫致辐射损失能量。
电子:运动速度超过同一物质中的光速时部分能量变成可见光,契伦科夫辐射。
高能重粒子:主要通过核反应。
⑵不带电粒子与物质的相互作用主要是指γ和x射线与物质的相互作用7.能量损失与碰撞材料之间的关系(详见第二章ppt)碰撞阻止本领:碰撞过程中带电粒子能量损失,主要过程是电离和激发辐射阻止本领:带电粒子在轫致辐射过程中损失的能量8.工作人员体内居留情况和类型表示工作人员在工作场所停留情况的因子,分为全居留、部分居留、偶然居留三种情况。
9.人工辐射来源医疗照射、核动力生产、核爆炸10.内辐射防护基本措施基本原则:(1)围封,即把放射性物质限制在一定空间不让其外泄。
(2)保持清洁和对被污染的空气、水和物体表面采取措施。
(3)制定适宜的管理规定和操作程序,并要求工作人员格遵守,尽量减少人员吸入或摄入放射性物质。
(4)采用合适的个人防护器具,要求工作人员穿戴好个人防护用品,并讲究个人卫生。
妥善储放放射性物品一般措施:八个字:包容、隔离、净化、稀释(1)包容:对源的操作→指在操作过程中,将放射性物质密闭起来。
对操作人员→用工作服、鞋、帽、口罩、围裙、气衣等将操作人员围封起来,以防止放射性物质进入体内。
(2)隔离:也叫分隔,根据放射性核素的大小,操作量多少和操作方式等,将工作场所进行分级、分区管理。
(3)净化:采用吸附、过滤、除尘、凝聚沉淀、离子交换、蒸发、储存衰变、去污等方法,尽量降低空气、水中放射性物质浓度,降低物体表面放射性污染。
(4)稀释:在合理控制下利用干净的空气或水使空气或水中的放射性浓度降低到控制水平以上。
11.开放型放射性工作场所的分级及分区按放射性核素日等效最大操作量的大小分为甲、乙、丙三级对于开放型放射性工作场所国际上分为四个区:(1)白色区:办公、休息、非或低放实验室场地(<3/10 剂量限值)(2)绿色区:屏蔽室或密封容器操作区,中、高活度实验室(<剂量限值)(3)橙色区:可在其中打开屏蔽室或密封容器进行维修,装卸和去污的场所(可能超过剂量限值)(4)红色区:屏蔽室、装源的密封闭容器、辐射室等(不接近、加以控制)。
我国的三个分区:(1)直接操作放射源物质的区域(2)进行废物处理和检修区域(3)工作人员经常逗留的操作区12.放射性活度的计算:根据指数衰变规律可得放射性活度等于衰变常数乘以衰变核的数目。
放射性活度亦遵从指数衰变规律。
放射性活度的国际单位制单位是贝可勒尔(Bq),常用单位是居里(Ci)A=dN/dt=λN N = N0e-λt13.半衰期与衰变常数的关系:T1/2=In2/λ14.给出不同类型的辐射的辐射方式15.单能单向不带电粒子能量注量与比释动能的关系在体积元dadl中:dεtr = ψ(μtr )E dadldm = ρ dadlK = ψ (μtr / ρ ) E = Φ (E ⋅μ tr / ρ)E(E ⋅μ tr / ρ)E:比释动能因子,比释动能K通过比释动能因子k与不带电粒子注量或其谱分布联系起来。
16.对照射量的理解(不同射线及介质;公式;与比释动能的关系)定义:X、γ射线,在空气中,单位体积元内产生的全部电子均被阻留在空气中时,形成的总电荷除以该体积元空气质量。
公式:dQ:光子在质量为dm的空气中释放的全部电子(包括负电子和正电子)完全被空气阻止时,在空气中所产生的一种符号离子总电荷的绝对值。
dm:体积元内空气的质量。
单位:C·kg-11R=2.58×10-4 C·kg-1针对射线:X、γ射线介质:空气照射量与比释动能关系:空气比释动能是照射量的能量当量,照射量是空气比释动能的电离当量17.了解吸收计量、比释动能、照射量之间的关系18.腔室理论中薄壁厚壁腔室的吸收剂量与介质的吸收剂量Dm的关系式在腔室理论中,薄壁和厚壁情况下,腔室吸收剂量Dg 与介质的吸收剂量Dm 有的关系(作业有):若充气腔室在电离辐射条件下单位质量空腔气体中的电离电荷为Jg,则:19.互易定理互易定理的理解:若含有同种放射性核素的两个源,其总放射性活度相同,则其中一个源在另一个源内产生的平均剂量率彼此相同,而和源的几何大小、形状及源的相互距离无关,这就是互易原理的基本概念。
由剂量互易原理得出:(1)在放射性物质均匀分布的无限大体积源内,每点的吸收剂量率,等于单位时间内在单位质量的物质中放出的辐射能量;(2)任意形状的体积源在某点的吸收剂量率,等于将该体积内的放射性活度集中在此点,它在该体积源中产生的平均吸收剂量率。
20.弗里克剂量计中各种辐射化学产额满足的关系弗里克剂量计中的化学产额定义:电离辐射授与某一物质的平均能量为1J 时,产生、破坏或变化了的某一特定实体X 的物质的平均量,用G(x)表示,mol.J-1或mol.kg.Gy-1,其中三价铁离子与氢氧根的产额关系:21.可以作为绝对剂量计的剂量计空腔电离室(空腔的有效体积或气体质量可以可靠确定)、量热计(热损可以忽略的,直接按吸收剂量定义设计的)、弗里克化学剂量计(阻值等效性好)22.随机性效应与确定性效应的理解随机性效应:效应发生的几率与剂量大小有关,效应后果的严重程度与所收受剂量没有关系,防护水平下,把随机性效应发生的几率与剂量的关系简化地假设为“线性”、“无阈”;确定性效应:有“阈值的效应,受到的剂量大于阈值,该效应就发生。
(1)确定性效应严重程度与所收的剂量大小有关,D 越高,后果越严重;(2)效应剂量阈值是相当大的,在正常情况下一般不可能达到这种水平,只有在大的放射性事故下才可能发生。
换而言之:确定性效应专指有照射剂量的起点阈值而导致发生的效应,故只有大剂量照射才会发生这类有害组织反应;随机性效应被公认没有发生效应的剂量起点阈值23.待积有效剂量的计算⑴待积剂量当量:个人在单次摄入放射性物质后,于某一指定组织内接受的当量剂量率在摄入后50a内的时间积分。
⑵待积有效剂量:将摄入放射性物质产生的待积器官或组织剂量当量乘以相应的组织权重因子WT,然后对全身求和,即是待积有效剂量。
24.了解我国辐射防护的标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB 18871-2002)国家质量监督检验检疫总局发布25.世界范围内人受到的天然辐照平均剂量世界范围内,天然辐射的平均年有效剂量:2.4msv26.辐射防护的目的(1)防止确定性效应的发生;(2)减少随机性效应的发生率,使之达到可以接受的水平。
27. ICRP分组类型ICRP根据测定的肺实质区(P区)慢组分(即E、G和H库室)的半廊清期将放射性物质划分成D、W和Y之类。
D:Tc≤10d;W:10< Tc≤100d;Y:Tc>100dICRP对这三类物质指定了在呼吸系统各库室中的半廊清期Tc和库室分数F28.辐射损伤的随机性效应的特点:“线性”、“无阈”29.国家规定的职业照射剂量对任何工作人员的职业照射水平进行控制,使之不超过下述限值:a)由审管部门决定的连续5年的年平均有效剂量,20mSv;b)任何一年中的有效剂量,50mSvc)眼晶体的年当量剂量,150mSv;d)四肢(手和足)或皮肤的年当量剂量,500mSv30.对于宽束射线中积累因子的定义⑴一般,积累因子是指在所考察点上真正测量的某一辐射量的大小同用窄束减弱规律算得同一辐射量大小的比值。
对不同的辐射量,相应有不同的积累因子。
⑵取决于:源的形状(准直条件),光子能量,屏蔽材料的原子序数,屏蔽层厚度,屏蔽层几何条件对于给定辐射源和屏蔽介质,积累因子只与光子能量和介质厚度(平均自由程数μd )有关。
31.双重屏蔽情况下积累因子的表示方式(1)双层介质的原子序数相差不大(2)两种原子序数相差很大*(低Z 在前,高Z 在后)32.β射线的防护常用防护β射线屏蔽材料及其组合顺序:铝、混凝土、纸、塑料、有机玻璃,石墨、铅、铜等(1)经验公式(或查图)计算最大射程(2)β射线的屏蔽要分两层:先轻Z ,后重Z (3)屏蔽材料的厚度一般应等于β射线在物质中的最大射程。
33.剂量计的指标a.绝对剂量计和相对剂量计。
b.能量响应和LET 响应。
c.重复性、均匀性和准确度。
d.灵敏度(探测限和测定限)e.量程和线性。
f.耐热性。
g.抗干扰能力。
34.B-G 腔成立的条件a.腔室的线度比撞击腔室的带电粒子的射程小得多,以致腔室的存在不会干扰带电粒子辐射场。
b.腔室内的吸收剂量完全是由穿过腔室的带电粒子产生的。
35.外辐射防护的基本原则与方法基本原则:尽量减少或避免射线从外部对人体的辐射,使之所受照射不超过国家规定的剂量限值.基本方法:(1)减少接触辐射源的时间---时间防护 (2)增大与放射源的距离---距离防护(3)设置屏蔽---屏蔽防护36.辐射防护的基本原则(具体阐述)(1)辐射实践的正当化:只有当辐射实践所带来的利益大于为其所付出的代价时,才能认为该项辐射实践是正当的。