辐射防护与屏蔽

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1、第六章：辐射防护与屏蔽核反应堆工程概论一、辐射1、辐射量概念2、辐射的生物效应1、辐射量概念1.1、物质结构1.2、放射性与辐射1.3、核辐射的相互作用1.4、核辐射的特性1.5、几个重要概念1.1、物质结构原子原子结构质子数原子序数同位素1.2、放射性与辐射（1）、、辐射：、两个质子和两个中子组成，带二个单位正电、由高速运动的电子组成，带一单位负电、是一种电磁辐射电子伏：一个电子通过1伏特电压时所获得的能量1.2、放射性与辐射（2）放射性衰变：不稳定的重核元素趋向稳定的过程。例如：半衰

2、期：天然放射性系：釷系、铀－镭系和锕系感生放射性：核粒子轰击较轻的元素可以产生放射性元素例如：1.3、核辐射的相互作用辐射过程与束缚电子发生非弹性碰撞1、与原子电子发生非弹性碰撞2、在原子核场中减速X和1、光电效应2、康普顿效应3、产生电子对中子1、弹性散射2、非弹性散射3、俘获过程1.4、核辐射的特性辐射质量电荷在空气中的射程在生物组织中的射程4+20.03米0.04毫米1/1840-1(+1)3米5毫米X和00很大穿过人体快中子10很大穿过人体热中子10很大0.15米1.5、几个重要

3、概念1.5.1、放射性活度1.5.2、照射量1.5.3、吸收剂量1.5.4、剂量当量源场物人1.5.1、放射性活度定义：一定量放射性物质（核素）单位时间内发生的核衰变数，称为该物质（核素）的放射性活度。单位（SI）：贝克勒尔、贝克，Bq，任何放射性物质每秒发生1次衰变的放射性活度为1贝克。1Bq＝1s-1放射性活度老的专用单位是居里（Ci），任何放射性物质每秒发生3.71010次衰变的放射性活度称为1居里。1Ci＝3.71010Bq注意：贝克指的是衰变率，而不是每秒发射的粒子数。1.5.

4、2、照射量（1）照射量是专对或X射线而言的物理量。或X射线通过物质时，由光电效应、康普顿效应、或电子对效应等产生电子，从而使射线的能量有所损失。所产生的电子还可使物质产生次级电离。或X射线的照射量就是根据光子所引起的电离的能力来定义的。1.5.2、照射量（2）定义：在质量为dm的某体积元空气中放出的全部电子完全被空气阻止时，若所形成的同一种符号的离子总电荷的绝对值为dQ，则dQ/dm称为该射线的照射量。用X表示。则：X＝dQ/dm单位（SI）：库/千克，C/kg，或X射线在1千克干燥的、标准

5、状态下的空气中产生电离电荷为1库伦的正离子和等量负离子的照射量，称为1库/千克。照射量是用电离电荷的数量来衡量的。因为在空气中产生一对离子所需吸收射线的能量是一定的，所以照射量与空气对射线的能量吸收密度有对应的关系。1.5.2、照射量（3）照射量的老的专用单位是伦琴（R），1伦琴（R）＝2.5810-4库/千克照射量率：单位时间内的照射量单位：库/千克.秒，C/kg.s老的专用单位：伦琴/时，微伦/秒1.5.3、吸收剂量（1）定义：设致电离辐射给予某物质质量元dm的平均能量为d，则称D＝d/d

6、m为吸收剂量。单位（SI）：戈瑞（Gy），每千克物质吸收辐射能量为1焦耳的吸收剂量为1戈瑞。1Gy＝1J/kg吸收剂量老的单位为拉德（rad），每千克物质吸收辐射能量为0.01焦耳的吸收剂量为1拉德。1rad＝0.01Gy1.5.3、吸收剂量（2）与照射量的概念相比，生物效应与吸收剂量的概念联系的更紧密一些。吸收剂量率：单位时间的吸收剂量称为吸收剂量率单位：戈瑞/秒，Gy/s老的单位：拉德（rad）/秒，毫拉德/小时，等。D1.5.4、剂量当量（1）因为不同种类或能量的辐照下，不同机体组织、器官即使

7、吸收剂量相同辐射所生的有害影响并不相同，例如：在1伦琴照射量的照射下，每千克人体组织、骨骼及水所吸收的能量分别为9.6510-3J，1.610-2J，1.010-2J。所以在未加说明的情况下单用吸收剂量D并不能对辐射引起的健康方面的有害效应作出正确估计。定义：设机体组织中某一点的剂量当量为H，则：H＝DQND为吸收剂量，Q为品质因数，N为其他修正因数的乘积1.5.4、剂量当量（2）单位（SI）：希沃特，Sv剂量当量（Sv）＝吸收剂量（Gy）QN老的单位：雷姆，rem剂量当量（rem）＝吸收

8、剂量（rad）Q1Sv=1J/kg=100rem（ICRP指定N为1）分倍数：在原来单位之前加上词头毫（m）（千分之一），及加上微（）（百万分之一）1.5.4、剂量当量（3）剂量当量率：单位时间的剂量当量。单位：Sv/s，rem/m辐射类型Q值X、、射线1热中子2.3快中子和质子10粒子202、辐射的生物效应2.1、人体生物学基础2.2、细胞生物学2.3、辐射与细胞的相互作用2.4、辐射的躯体效应2.5、辐射的遗传效应2.1、人体生物学基础红细胞（红血球）白