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第一章 电离辐射场 1

第一节 粒子数、辐射能和谱分布 2

一、粒子数N和辐射能R 2

二、粒子通量？和能量通量？ 3

三、谱分布和平均值 3

第二节 粒子注量、粒子注量率和粒子辐射度 6

一、粒子注量Φ 6

二、粒子注量率？ 6

三、粒子辐射度p--粒子注量率的角分布 7

第三节 能量注量、能量注量率和能量辐射度 8

一、能量注量Ψ 9

二、能量注量率ψ 9

三、能量辐射度r--能量注量率的角分布 9

四、能量辐射度r和粒子辐射度p的关系 10

第四节 辐射场的完整描述 11

第二章 电离辐射与物质相互作用程度的定量描述 13

第一节 相互作用程度的描述方法 13

一、截面σ 14

二、衰减系数μ和μ／ρ 15

第二节 带电粒子能量在物质中的转移 18

一、碰撞阻止本领Sco1和Sco1/ρ 19

二、辐射阻止本领Srad和Srad/ρ 24

三、总阻止本领 26

四、在气体中每形成一个离子对所消耗的平均能量W 28

第三节 Χ或γ射线的能量在物质中的转移 31

一、γ射线与物质的相互作用过程 32

1.光电效应 32

2.康普顿散射 34

3.电子对产生 36

二、γ射线的衰减系数 37

四、能量吸收系数 39

第四节 中子的能量在物质中的转移 43

一、中子与物质的相互作用过程 43

二、中子的能量转移系数 48

第三章 辐射效应的物理量度 50

第一节 吸收剂量 50

一、授与能，e 50

二、吸收剂量及其单位 56

1.吸收剂量，D 56

2.吸收剂量单位 56

3.吸收剂量率.？ 57

三、辐射平衡概念和吸收剂量方程 57

1.吸收剂量的一般方程 57

2.辐射平衡概念 59

(1) 带电粒子平衡--介质受到不带电粒子外部照射时的吸收剂量方程 62

3.各种平衡条件下的吸收剂量方程 62

(2) δ粒子平衡--介质受到重带电粒子束外部照射时的吸收剂量方程 63

(3) 部分δ粒子平衡--介质受到电子束外部照射时的吸收剂量方程 64

第二节 比释动能 65

一、转移能，et， 65

二、比释动能，K 67

三、比释动能和能量注量的关系 68

四、比释动能和吸收剂量的关系 71

五、比释动能和吸收剂量随物质深度的变化 72

第三节 Χ或γ射线的照射量 75

一、照射量及其单位 75

1.照射量，Χ 75

2.照射量的单位 76

3.照射量率，Χ 77

二、照射量与能量注量的关系 78

三、照射量与比释动能、吸收剂量的关系 79

四、照射量、比释动能和吸收剂量的区别 84

五、照射量、比释动能与吸收剂量的数值近似关系 88

第四节 表述辐射品质的辐射量 89

一、带电粒子能量损失的空间分布 90

二、在描述能量损失微观分布上吸收剂量的局限性 94

三、传能线密度 96

1.传能线密度，LΔ 96

2.传能线密度LΔ与相对生物效应系数RBE 98

四、线能及其分布 100

五、比能及其分布 103

六、随机量在微剂量学中的应用 108

1.线能的频率平均值？与平均致死剂量D0 108

2.线能的剂量平均值？和相对生物效应系数RBE 110

3.双重辐射作用理论 111

七、小结 116

一、辐射对人体健康的有害效应 118

第四章 辐射防护中使用的辐射量 118

第一节 辐射对人体健康的有害效应 118

二、基本假设 120

第二节 与个人相关的防护辐射量 120

一、剂量当量，Н 120

1.对影响辐射有害效应的某些因素的计权修正 121

2.剂量当量及其单位 122

3.剂量当量率，？ 125

二、有效剂量当量，ΗE 126

1.辐射效应的危险度，rΥ 126

2.有效剂量当量，ΗE 129

三、待积剂量当量，Η50 131

四、描述周围辐射水平的指数量 132

1.广义指数量--吸收剂量指数D1和剂量当量指数H1 133

2.狭义指数量--深部剂量当量指数Hl·d和浅表剂量当量指数1·3 134

五、个人监测和环境监测中用到的剂量当量 136

1.个人监测中用到的剂量当量 137

2.环境监测中用到的剂量当量 138

第三节 与群体相关的防护辐射量 139

一、集体量 139

二、人均量 141

1.人均剂量当量？和人均有效剂量当量？ 141

2.有遗传意义的剂量当量НGS、有躯体效应意义的剂量当量НSS和有白血病意义的剂量当量НLS 141

三、负担量 144

第五章 剂量测量的基本方法 153

第一节 照射量的标准测量方法 154

一、自由空气电离室 154

1.自由空气电离室 154

2.收集的电荷量与照射量的关系 156

二、空腔电离室 160

1.空腔电离理论 160

2.质量碰撞阻止本领比，Sm,g 161

3.空腔电离室 166

4.能量依赖性 170

第二节 吸收剂量的标准测量方法 172

一、测定吸收剂量的一般原理 172

1.电子辐射场 174

2.不带电粒子的辐射场 175

二、测量吸收剂量的量热方法 181

三、测量吸收剂量的电离方法 183

1.用空腔电离室测量介质中Χ或γ射线的吸收剂量 183

2.用空腔电离室测量介质中电子束和β射线的吸收剂量 185

3.空腔电离室在中子吸收剂量测量中的应用 189

四、测量吸收剂量的化学方法 193

五、小结 196

第三节 剂量测量中的其他方法 196

一、气体正比计数器在剂量测量中的应用 196

二、盖革计数管在剂量测量中的应用 199

三、闪烁计数器在剂量测量中的应用 202

四、胶片剂量计 203

五、热释光剂量计 205

六、剂量测量方法的选择 208

第四节 中子-γ混合场中吸收剂量的测定方法 211

第六章 人体外照射剂量的计算方法 214

第一节 人体照射条件的分类及相应的剂量学指标 214

第二节 各种辐射量之间的相互联系 215

第三节 辐射场和辐射源 217

一、辐射场的形成 217

二、Χ辐射源 220

1.Χ射线的发生 220

2.Χ射线的线质 221

3.Χ射线发生器的照射量率 221

1.点状源的照射量率 照射量率常数 224

三、γ辐射源 224

2.非点状γ辐射源的照射量率 228

四、中子辐射源 231

1.加速器中子源 231

2.放射性中子源和自发裂变中子源 231

3.裂变反应中子源 232

五、β辐射源 235

第四节 Χ、γ辐射人体组织吸收剂量的计算 236

一、窄束垂直入射时Χ、γ辐射的剂量计算 237

1.表面反散射因子，b(Wml,Q) 237

2.百分深度剂量，？P(d,？Q) 241

(1) 发散射线束的百分深度剂量表 243

(2) 平面平行射线束在水体模中的深度剂量分布 245

(3) 利用深度剂量分布资料计算人体组织吸收剂量 247

3.组织-空气比，T(d,Wd1,Q) 249

(2) 组织-空气比的经验公式 250

(1) 组织-空气比值表 250

(4) 利用组织-空气比计算人体组织吸收剂量 259

4.人体非均匀性对剂量分布的影响 260

二、宽的平行辐射束垂直入射时Χ、γ辐射的剂量计算 262

第五节 中子人体组织吸收剂量的计算 267

一、小块组织内的比释动能 274

二、大体积介质内中子比释动能的分布 280

三、宽的平行中子束垂直入射时人体组织剂量的计算 282

第六节 任意谱角分布时中子、γ人体组织吸收剂量的计算 289

一、无限椭圆柱体模 289

二、单能单向辐射下剂量分布的计算结果 290

三、任意谱、角分布时人体组织剂量的计算 299

1.中子吸收剂量，DnCK 299

2.中子剂量当量，HnCK 300

3.γ吸收剂量，DrCK 300

一、体积较小的器官剂量 302

第七节 人体器官剂量的估计 302

二、分布较广的器官剂量 304

1.窄的或发散辐射束照射下器官剂量的加权平均 304

(1) 骨骼 304

(2) 红骨髓 304

(3) 小肠 307

2.宽的平面平行辐射束照射下器官剂量的加权平均 318

第八节 人体内最大剂量当量的估计 323

第九节 多次照射的剂量归一 329

第十节 β外照射剂量的计算 331

一、β点源剂量率 331

二、平面β源的剂量率 334

三、无限β体源中的剂量率 335

第十一节 皮肤表面放射性污染的吸收剂量估计 335

一、β表面放射性污染造成的皮肤剂量率 335

二、α表面放射性污染造成的皮肤剂量率 336

一、本底照射 338

第十二节 人体外照射剂量的表示方法 338

二、职业性照射 340

三、一般性事故照射 343

四、大剂量的急性照射 344

第七章 内照射剂量的估算方法 347

第一节 放射性核素进入体内的途径及其代谢过程 348

一、放射性核素进入人体的途径 348

二、移位和沉积 350

三、排出 351

第二节 参考人 351

第三节 放射性核素在人体内的分布和滞留 355

一、有效半减期 355

二、滞留分数方程和排出分数方程 356

一、源器官(S)和靶器官(T) 361

第四节 源器官内一次核转变对靶器官产生的剂量当量 361

二、源器官内一次核转变对靶器官产生的剂量当量 362

1.比有效能量SEE(T←S) 362

2.吸收分数AF(T←S) 364

3.SEE(T←S)的计算范例 365

第五节 源器官内分布的放射性核素对靶器官产生的剂量当量负担 370

一、源器官内分布的单一核素对靶器官产生的待积剂量当量 370

二、源器官内分布多种核素对靶器官产生的待积剂量当量 375

三、多个源器官对一个靶器官产生的待积剂量当量 377

第六节 放射性核素体内分布的剂量学模式 378

一、区间模型 378

二、体内放射性核素转归的动力学方程 379

三、转移区间和组织区间50年内的核转变数U 379

四、对靶器官产生的待积剂量当量Н50，T 380

一、骨构造简述 381

第七节 放射性核素骨内分布的剂量学模式 381

二、用于剂量计算的骨模型 382

三、靶组织对源组织辐射的吸收分数 383

四、源组织(小梁骨和皮质骨)内核转变数的估计 384

五、靶组织(骨表面细胞和活性红骨髓)剂量的计算 385

第八节 胃肠道的剂量学模式 388

一、胃肠道模型及放射性核素转移的动力学方程 388

二、从呼吸系统向胃肠道转移的放射性活度 391

三、从胃肠道转移到体液的放射性活度 391

四、胃肠道各段的待积剂量当量计算 392

1.胃肠道壁作为靶器官时的SEE(T←S)的计算 393

2.胃肠道内容物作为源器官时的核转变数U的计算 395

五、食入情况下内照射剂量的计算范例 395

第九节 呼吸系统的剂量学概式 402

一、肺模型 403

二、吸入物质的廓清动力学方程 406

三、由呼吸系统向体液和胃肠道转移的放射性核素 409

四、肺的待积剂量当量计算 409

五、吸入情况下内照射剂量的计算范例 411

第十节 由放射性核素的摄入量估算内照射剂量 423

一、放射性核素的几种摄入模式 423

二、由放射性核素的摄入量估算内照射剂量 429

第十一节 控制内照射的次级限值和推定限值 433

一、职业性工作人员的剂量当量限值 433

二、控制内照射的次级限值和推定限值 435

1.单一放射性核素的年摄入量限值，ALI 436

2.推定空气浓度，DAC 437

三、内、外混合照射时的剂量限制 438

附录1 SI单位制简介 439

附录2 Χ、γ射线在水体模内的百分深度剂量表 444

附录3 某些元素的代谢资料 471

附录4 常见放射性核素的内照射剂量学数据 491