核與化學損傷/輻射量及其單位

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核武器與化學武器損傷

核物理基礎
- 原子核及原子核的轉變
- 放射與物質的相互作用
- 輻射量及其單位

核武器與化學武器損傷目錄

一、放射性活度

放射性活度（radioactivity）簡稱活度，它的SI單位是「S^-1」，SI單位專名是貝可［勒爾］（Becquerel），符號為Bq。1Bq＝1次衰變/秒。

暫時與SI並用的專用單位名稱是居里，符號為Ci。1Ci＝3.7×10¹⁰Bq或1Bq＝1s^-1≈2.703×10^-11Ci。

可用克鐳當量來表示γ放射源的相對放射性活度。1克鐳當量表示一個γ放射源的γ射線對空氣的電離作用和1克的標準鐳源（放在壁厚為0.5毫米的鉑銥合金管內，且與其子體達到平衡的1克鐳）相當。

單位質量或單位體積的放射性物質的放射性活度稱為放射性比度，或比放射性（specificradioactivity）。

二、照射量

照射量（exposure dose）X是dQ除以dm所得的商，其中dQ的值是在質量為dm空氣中，由光子釋放的全部電子（負電子和正電子）在空氣中完全被阻止時所產生的離子總電荷的絕對量，即：X＝dQ/dm。單位：庫侖.千克^-1（C/kg）。

暫時與SI並用的照射量的專用單位名稱是倫琴（Roentgen），符號為R，目前尚無SI單位專名，與SI單位的關係為1R＝2.58×10^-4C.kg^-1。

倫琴的定義是：在1R X或γ射線照射下，在0.001293g（相當於0℃和760mm汞柱大氣壓力下1cm³乾燥空氣的質量）空氣中所產生的次級電子在空氣形成總電荷量為1靜電單位的正離子或負離子。照射量只對空氣而言，僅適用於X或γ射線。

三、吸收劑量

吸收劑量（absorbed dose）定義為dε除以dm所得的商，其中dε是致電離輻射給予質量為dm的受照物質的平均能量。即D＝dε/dm。

吸收劑量的SI單位是焦耳.千克^-1（J.kg^-1），SI單位專名是戈［瑞］（gray），符號Gy。

暫時與SI並用的專用單位名稱是拉德，符號為rad。1Gy＝1J.kg^-1＝100rad，或1rad＝10^-2J.kg^-1＝10^-2Gy。

照射量X與吸收劑量D是兩個意義完全不同的輻射量。照射量只能作為X或γ射線輻射場的量度，描述電離輻射在空氣中的電離本領；而吸收劑量則可以用於任何類型的電離輻射，反映被照介質吸收輻射能量的程度。但是，在兩個不同量之間，在一定條件下相互可以換算。對於同種類、同能量的射線和同一種被照物質來說，吸收劑量是與照射量成正比的。由於X或γ射線在空氣中產生一對離子的平均能量約為32.5eV，所以1R的X或γ射線在空氣中的吸收劑量約為0.838rad；而在軟組織中的吸收劑量約為0.931rad。

四、當量劑量

相同的吸收劑量未必產生同樣程度的生物效應，因為生物效應受到輻射類型、劑量與劑量率大小、照射條件、生物種類和個體生理差異等因素的影響。為了比較不同類型輻射引起的有害效應，在輻射防護中引進了一些係數，當吸收劑量乘上這些修正係數後，就可以用同一尺度來比較不同類型輻射照射所造成的生物效應的嚴重程度或產生機率。

把乘上了適當的修正係數後的吸收劑量稱為當量劑量（equivalent dose），用符號H表示。當量劑量只限於防護中應用。組織中某點處的當量劑量H是D、Q和N的乘積；即H＝D.Q.N。式中：D是吸收劑量；Q是品質因子；N是其它修正係數的乘積。目前指定N值為1。

品質因子依不同類型輻射而異，品質因子（Q）與傳能線密度（LET）關係非常密切（表1-3）。

表1-3 品質因子（Q）與傳能線密度（LET）間的關係

水中的平均LET（keV/μ）	品質因子
≤3.5	1
7.0	2
23	5
53	10
≥175	20

當量劑量H的SI單位是焦耳.千克^-1（J.kg^-1），SI單位專名是希沃特（Sievert）符號為Sv。

暫時與SI並用的專用單位名稱是雷姆，符號為rem。

1Sv＝1J/kg＝100rem。1rem＝10^-2J/kg。

表1-4給出輻射量單位對照表，輻射量包括放射性物質的放射活度、輻射場強度以及被照物質的吸收劑量三方面內容。

表1-4 輻射量單位對照表

輻射量	SI單位	SI單位專名	專用單位
照射量	庫倫.千克^-1（C.kg^-1)	未　定	倫琴（R） 1倫＝2.58×10^-4庫倫.千克^-1（1R＝2.58×10^-4C.kg^-1）
吸收劑量	焦耳.千克^-1（J.kg^-1）	戈瑞（Gy） 1戈瑞＝1焦耳.千克^-1＝100拉德（1Gy＝1J.kg^-1＝10²rad）	拉德（rad） 1拉德＝10^-2焦耳.千克^-1＝100爾格.克^-1 （1rad＝10^-2J.kg^-1＝10²erg.g^-1）
當量劑量	焦耳.千克^-1（J.kg^-1）	希沃特（Sv） 1希沃特＝1焦耳.千克^-1＝100雷姆（1Sv＝1J.kg^-1＝10²rem）	雷姆（rem） 1雷姆＝10^-2焦耳.千克^-1（1rem＝10^-2J.kg^-1）
放射性活度	秒^-1 （s^-1）	貝可勒爾（Bq） 1貝可勒爾＝1秒^-1 （1Bq＝1s^-1）	居里（Ci） 1居里＝3.7×10¹⁰.秒^-1 （1Ci＝3.7×10¹⁰s^-1）