第3章 剂量学基本概念是.ppt

辐射剂量与防护;辐射量的分类;辐射量的定义;辐射量的范围和联系;第一节 比释动能 第二节 照射量 第三节 授与能和吸收剂量 第四节 剂量学量之间的关系;第一节 比释动能;一 与物质的作用过程;γ/ X射线与物质的作用基本过程;二 转移能;1 定义;2 康普顿散射的转移能实例分析;注：E2是由反冲电子Ec的轫致辐射释放的带电粒子，不能作为独立事件产物再加到εtr 中去。;2 电子对生成的转移能分析（续）; 根据不带电电离粒子的能量分配形式，εtr 还可以表示为辐射转移能 和 碰撞转移能： 式中： 辐射转移能， 为碰撞转移能(或净转移能)。;3 转移能的分类（续）;4 转移能的分析;三 比释动能K;四 比释动能与注量的关系;在体积元 dadl 中：;2 任意方向，单能，不带电粒子辐射场;注量与径迹长度的关系;提前假设已知各种粒子存在的谱分布ΦE,j和 ΨE,j;4.比释动能因子Fk;五 碰撞比释动能Kc;1 定义 ;1 定义（续）;对X、γ射线，因为其次级带电粒子主要是电子，因其与物质作用特点，因此： ;3 中子辐射场的Kc ;六 比释动能率;对于点源，活度为A，各粒子产额为ni ，能量为hvi，则 ;七 不同介质中的比释动能;七 不同介质中的比释动能（续）;七 不同介质中的比释动能（续）;第二节 照射量;一 照射量 X;1.概念背景;2.概念定义;照射量产生示意图;3. 分析;4. 小结;5. X与碰撞转移能Kc之间的关系;6. 单能光子辐射场情况;二 照射量率;1 定义;对单能光子辐射场: ;3. 单能点源的照射量率; 另一方面，可以用空气碰撞比释功能Kc,a来取代照射量，原因是： a. 由电离电荷量到能量的换算( (W/e)a因子)很不方便； b. 照射量的英文名称Exposure的含义容易混淆； ;例题;第三节 授与能和吸收剂量;一 沉积能;1 概念背景;2 概念定义;3 典型作用过程分析;2) 电子对生成过程 ;3) 自发核转变过程 ;二 授与能ε;Eout是从该体积元逸出的辐射能，即离开该体积元的所有带电的和不带电的电离粒子能量（不包括静止质量能，这里的能量就是指动能）的总合。; 带电粒子与原子中一个电子的电离碰撞是这一过程的典型代表。动能为Tin的带电粒子与原子的电子发生碰撞，击出一个δ粒子(能量较高的具有电离能力的电子)，同时留下一个受激原子。设，碰撞中入射粒子损失了动能T，但仍还是一个电离粒子(此时，动能为Tin-T)，击出的δ粒子的动能为Tδ，受激原子退激时，释出一个能量为EK的特征X射线光子及动能为TA,1和TA,2的两个俄歇电子，假定两个俄歇电子不再具有电离能力。这一情况不涉及核和基本粒子的转变，所以;3 典型作用过程分析;5 平均授与能;例1、一个动能E=10MeV的正电子进入体积V，通过碰撞损失掉5MeV的能量后与体积内的一个静止负电子发生湮没，产生能量相等的两个光子，其中的一个逸出体积V，另一个在V内产生动能相等的正负电子对。正负电子在V内通过碰撞各自消耗掉其一半动能后负电子逸出V，正电子与一个静止负电子发生飞行中湮没，湮没光子从V逸出。求对V的授与能。(为了便于计算假定静止的正负电子对湮没产生1MeV的光子，反之亦然) 解:Rin=10MeV，Rout=(Rout1)u+(Rout2)c+(Rout3)u， (Rout1)u =(10-5+1)/2=3MeV，(Rout2)c =[(3-1)/2]/2=0.5MeV，(Rout3)u =0.5+1=1.5MeV ΣQ=2mc2-2mc2+2mc2=1MeV，ε= Rin - Rout +ΣQ=10-3-0.5-1.5+1=6MeV;三 吸收剂量D;1 定义 ;在稳恒辐射场中， ;3 无自发核转变条件下的表达式;4 有自发核转变条件下的表达式;5 吸收剂量表示式的简化;三 吸收剂量D（续）;三 吸收剂量D（续）;四 辐射平衡与吸收剂量D;按辐射成分???电离辐射场的分类;1 辐射平衡概念;2 完全辐射平衡;2 完全辐射平衡（续）;完全辐射平衡示意图;2 完全辐射平衡（续）;2 完全辐射平衡（续）;(5) 完全辐射平衡的缺陷 不带电电离粒子在介质内的射程一般都很长，因此在辐射场中存在完全辐射平衡的情况很少。 经常遇到的情况是部分辐射平衡。;3 带电粒子平衡(CPE);带电粒子平衡分析示意图;3 带电粒子平衡(CPE)（续）;3 带电粒子平衡(CPE)（续）;3 带电粒子平衡(CPE)（续）;3 带电粒子平衡(CPE)（续）;带电粒子平衡示意图2;3 带电粒子平衡(CPE)（续）;3 带电粒子平衡(CPE)（续）;单能光子和中子分别在水中的平衡厚度;单能光子和中子分别在水中的平衡厚