核地球物理(量与单位)200902

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1、核地球物理核地球物理主讲人主讲人 王南萍王南萍 RADIATION & ENVIRONMENT LABARATORY地球物理与信息技术学院地球物理与信息技术学院第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 l电子伏特l活度与比活度 l放射性物质的质量分数和质量浓度l照射量l照射量率 各向同性点源l吸收剂量和吸收剂量率l粒子注量和能量注量第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 电子伏特l能量单位能量单位leV (p.6)lkeVlMeV第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 活度活度l 在给定的时刻，某一特定能态的一定量的放射性核素的活度A是dN除以dt所得的商，其中dN是在时间间隔dt 内由

2、该能态上发生自发核跃迁数的期望值。l活度单位名称为贝可(勒尔)，表示为Bq，表示每秒核转变数(或衰变数)，称)(Bq)。1 Bq表示放射性核素的核每秒衰变一次。dNANdt第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 活度活度-居里居里Cil居里单位的由来居里单位的由来l1g 226Ra的放射性的放射性l1Ci=3.71010 Bq第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 放射性活度与质量的关系放射性活度与质量的关系l A=N第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 比活度l固体：固体：l单位质量物质中放射性核素的活度单位质量物质中放射性核素的活度lBq/glBq/kgl气体或液体气体或液体l单位体积中

3、放射性核素的活度单位体积中放射性核素的活度lBq/m3lBq/L第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 放射性物质的质量分数和质量浓度放射性物质的质量分数和质量浓度l物质物质B的质量分数的质量分数 wBl定义：物质质量定义：物质质量B的的质量质量与混合物的与混合物的质量质量之比。之比。l wB= mB / m总总l1ppm=10-6l铀的质量分数：铀的质量分数：w (U)/10-6第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 l物质物质B的质量浓度的质量浓度pBl定义：物质质量定义：物质质量B的的质量质量除以混合物除以混合物的的体积体积。lwB= mB / V总总lmg/L第一章第一章 辐射量和单位

4、辐射量和单位 照射量（照射量（Exposure Dose）l定义 照射量是dQ/dm，其中的值是在质量为 的空气中，由光子释放的全部电子（负电子和正电子）在空气中完全被阻止时 ，在空气中产生一种符号的离子总电荷的绝对值。l符号 Xl单位 C/kg 库仑千克l注：该单位仅用于X、r射线 (在电子平衡条件下） dmdQx 第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 照射量（照射量（Exposure Dose）l伦琴伦琴 R R （专用单位）专用单位）l在在0.0012930.001293g g 空气中形成的任何一种符号空气中形成的任何一种符号（正或负）离子的总电荷为（正或负）离子的总电荷为1 1CGS

5、ECGSE（Q Q）时时X X或或 射线的照射量。射线的照射量。l1 1伦琴伦琴1 1静电单位静电单位1 1立方厘米空气（立方厘米空气（1 1库库仑仑 3 3 10109 9静电单位）静电单位）l1 1R R1CGSE1CGSE（Q Q）0.001293 g0.001293 gl换算关系：换算关系：l1 1R R1 10.001293 g0.001293 g（1 1 3.33 3.33 10109 9 ）l 2 .582 .58 1010-4-4 C/kg C/kg第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 照射量率：照射量率：(exposure rate)l定义 在dt时间内照射量的增量dX除以

6、dt。l符号l单位 Ckgs 库千克秒XdtdXX第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 吸收剂量吸收剂量 (Absorbed dose)l定义 任何电离辐射授予质量为dm的物质的平均能量dE除以dm所得的商(单位质量内吸收的能量）。l符号 Dl单位 Gy 戈瑞 l（ICRU规定） 1Gy=1J/kg (焦千克）l注：该单位可用于Alpha、Beta、Gamma和中子 dmdED 第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 吸收剂量吸收剂量 (Absorbed dose)l专用单位 拉德（rad）l1rad为1g受照射物质吸收100尔格的辐射能量。 即1rad100尔格g0.1尔格/kg。l换算关

7、系 1Gy100radl1rad=100erg/g=100(10-7 J/10-3 kg)l =10-2 J/kg=10-2 Gy第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 吸收剂量率吸收剂量率 (Absorbed dose rate) l在dt时间内吸收剂量的增量除以dt，称为吸收剂量率。l符号l单位 Gy/s 戈瑞秒l单位 （常用） nGy/h (10-9 Gy/h) dtdDD 第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 当量剂量当量剂量 （equivalent dose)（ICRP60）l已知辐射随机效应的概率不仅依赖于吸收剂量，而且还依赖于产生这个剂量的辐射的种类与能量。在组织T中的当量剂量

8、可表示为：l HTRDT，RlR-辐射权重因子 l单位 希沃特l符号 Sv 1Sv =1 J/kg = 1 rem (雷姆)第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 辐射权重因子辐射权重因子R R，适用于外照射和内照射（适用于外照射和内照射（ICRP60-1991ICRP60-1991）辐射类型和能量范围辐射类型和能量范围 R R （相对生物效能）相对生物效能）光子，所有能量光子，所有能量 电子和介子，所有能量电子和介子，所有能量 中子，能量中子，能量10 100 keV2 MeV100 keV2 MeV 20 202 MeV20 MeV2 MeV20 MeV 10 1020 MeV20 MeV

9、 5 5质子（反冲质子除外）质子（反冲质子除外） MeVMeV 5 5粒子，裂变碎片，重核粒子，裂变碎片，重核 第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 有效剂量（有效剂量（effective dose） 接受某种辐射后，单位吸收剂量引起的随机性接受某种辐射后，单位吸收剂量引起的随机性效应的发生概率（即危险系数）不仅与该种辐射效应的发生概率（即危险系数）不仅与该种辐射的权重因子的权重因子R R有关，还取决于受到照射的组织或有关，还取决于受到照射的组织或器官的辐射敏感性。不同组织或器官的敏感性和器官的辐射敏感性。不同组织或器官的敏感性和危险系数是有差别的。危险系数是有差别的。 T T 对组织或器官

10、的当量剂量加权的因子，称对组织或器官的当量剂量加权的因子，称 为组织权重因子。为组织权重因子。 T T 代表组织代表组织T T接受的照射所导致的随机性效应危接受的照射所导致的随机性效应危险性系数与全身受到均匀照射时的总危险系数的比险性系数与全身受到均匀照射时的总危险系数的比值。值。第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 有效剂量（有效剂量（effective dose） 各组织或器官的当量剂量与相应的组织权重应各组织或器官的当量剂量与相应的组织权重应子子的乘积的总和为有效剂量。（低剂量，随机效应）的乘积的总和为有效剂量。（低剂量，随机效应） H H E ET TH HT T T TR RD D

11、T,RT,R T T 对组织或器官的当量剂量加权的因子，称对组织或器官的当量剂量加权的因子，称 为组织权重因子。为组织权重因子。单位单位 希希 沃特沃特 SvSv第一章第一章 辐射量和单位辐射量和单位 组织权重因子组织权重因子T T（ICRP-60,1991 ICRP-60,1991 表）表）组织或器官组织或器官 r r（19911991） r r （19771977）性腺性腺 0.20 0.20 0.25 0.25红骨髓红骨髓 0.12 0.12 0.12 0.12结肠结肠 0.12 0.12 - -肺脏肺脏 0.12 0.12 0.12 0.12胃胃 0.12 0.12 - -膀胱膀胱 0