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第一章 电离辐射与物质的相互作用 1

第一节 电离辐射场 1

一、电离辐射 1

1．电离辐射和非电离辐射 1

2．直接电离辐射和间接电离辐射 1

二、电离辐射场的描述 1

1．粒子数和辐射能 2

2．通量、注量和注量率 2

3．角分布和辐射度 4

4．能谱分布 5

5．辐射矢量和平面注量 6

6．注量与径迹长度的关系 7

三、辐射传输方程 8

第二节 带电粒子与物质的相互作用 9

一、相互作用类型 9

1．非弹性碰撞 9

2．辐射相互作用 9

3．弹性散射 10

4．核相互作用 10

5．电子对生成 10

二、阻止本领 10

1．碰撞阻止本领 11

2．定限碰撞阻止本领 14

3．辐射阻止本领 15

4．总阻止本领 16

三、散射本领 17

四、射程 20

1．投影射程R 20

2．连续慢化近似射程rD 21

五、产生一对离子所消耗的平均能量 22

第三节 Υ和Χ射线与物质的相互作用 24

一、相互作用类型 24

2．光电效应截面 25

3．光电效应能量转移截面 25

1．光电子能量 25

二、光电效应 25

4．角分布 26

三、康普顿效应 26

1．反冲电子和散射光子的能量 26

2．作用截面 27

四、电子对生成 29

1．原子核电场中的电子对生成 30

2．电子电场中的三粒子生成 30

五、其它相互作用 31

1．相干散射 31

2．光核反应 31

六、各种相互作用的比较 32

2．能量转移系数 33

1．窄束衰减和衰减系数 33

七、衰减系数、能量转移系数和能量吸收系数 33

3．能量吸收系数和辐射份额 34

4．混合物和化合物中的作用系数 34

5．作用系数图表 35

第四节 中子与物质的相互作用 35

一、相互作用类型 35

1．弹性散射 36

2．非弹性散射 39

3．去弹性散射 40

4．俘获 40

5．散裂 40

二、衰减和吸收 41

1．衰减系数 42

2．能量转移系数 43

练习题 44

主要参考文献 45

第二章 剂量学基本概念 46

第一节 比释动能 46

一、转移能εtr 46

二、比释动能K 48

三、比释动能与注量的关系 49

四、碰撞比释动能Ke 50

五、比释动能率K 51

六、不同介质中的比释动能 52

一、照射量X 53

第二节 照射量 53

二、照射量率X 54

第三节 授与能和吸收剂量 55

一、授与能 55

1．沉积能δε 55

2．授与能ε 56

3．平均授与能ε 58

二、吸收剂量 58

1． 吸收剂量D 58

2． 辐射平衡与吸收剂量 59

第四节 K？？？？X和Dm的关系 64

练习题 66

主要参考文献 67

第三章 微剂量学基础 68

第一节 粒子径迹 68

一、径迹的LET分布 68

二、沉积能量沿径迹的径向分布 71

三、密集函数 72

第二节 线能 74

一、线能？及其分布 74

二、连续慢化近似条件下的线能分布 76

三、?D与t(x)之间的关系 79

第三节 比能 80

一、分布特性 80

二、单次事件比能与线能的关系 81

三、事件频数φ?(0) 82

四、复合泊松过程 83

五、方差 85

第四节 微剂量学与放射生物效应 86

一、放射生物效应与靶理论 86

1．放射生物效应 86

2．靶-击中理论 87

二、相对生物效应与辐射双重作用理论 91

1．相对生物效应RBE 91

2．辐射双重作用理论 91

一、品质因数 93

第五节 品质因数和剂量当量 93

3．RBE剂量相关性的解释 93

二、品质因数的确定 94

三、有效剂量当量 96

1．随机性危险度 96

2．有效剂量当量HE 97

练习题 98

主要参考文献 98

第四章 腔室理论和剂量测量的电离法 100

第一节 法诺定理 100

第二节 布喇格—格雷理论 101

一、布喇格—格雷腔室 101

二、布喇格—格雷关系式 102

三、（S/ρ）mi的计算 103

1．起始能量为ED 的电子 103

2．单能光子束 104

3．连续光子谱 104

第三节 斯宾瑟—阿蒂克斯理论 104

第四节 大腔室和中等腔室 107

一、大腔室 108

二、中等腔室 108

三、电子束测量的应用 110

第五节 空腔电离室 110

一、结构 110

二、绝对空腔电离室 111

三、空腔电离室的刻度 112

1．刻度因子 112

2．参考射束中的刻度因子 112

3．应用射束中的刻度因了 113

四、光子和电子束吸收剂量的测量 114

1． 转换因子Υm,g 114

2． 干扰修正因子Pa 114

五、自由空气中光子束的X和K？测量 116

六、中子比释动能和吸收剂量的测量 117

七、中子—Υ混合场中吸收剂量的测量 118

第六节 常用电离型剂量测量器件 121

壹、 外推电离室 121

贰、 自由空气电离室 122

叁、 高压电离室 124

肆、 正比计数器 125

1． 无壁正比计数器和线能分布的测量 126

2． 反冲质子正比计数器 127

五、G—M计数器 129

1． 光子在空气中的碰撞比释动能率测量 129

2． 中子—Υ混合场中Υ组分吸收剂量的测量 130

第七节 剂量计的指标 130

壹、 绝对剂量计和相对剂量计 130

贰、 能量响应和LET响应 131

肆、 探测限和测定限 132

叁、 重复性、均匀性和准确度 132

伍、 量程和线性 133

练习题 133

主要参考文献 134

第五章 量热计和化学剂量计 135

第一节 量热剂量学 135

一、原理和分类 135

1．绝热型量热计 135

2．动态型量热计 136

3．稳态型量热计 136

二、温度测量 137

1．热敏电阻测温 137

5．准绝热型量热计 137

4．等温型量热计 137

2．热电偶测温差 138

3．其它测温方法 139

三、量热计的校准 139

四、吸收剂量量热计 141

1． 双绝热型量热计 141

2． 热散失补偿型量热计 142

3． 水量热计 143

五、基准的传递 144

第贰节 弗里克剂量计 145

1． 水的射解作用 146

贰、 辐射化学反应机制 146

壹、 弗里克溶液 146

2． 水的射解产物与亚铁离子的反应 147

叁、 辐射化学产额 148

肆、 摩尔线吸收系数 149

伍、 吸收剂量的计算 150

陆、 弗里克剂量计的标定 151

柒、 弗里克剂量计的应用 151

第叁节 其它化学剂量计 152

壹、 硫酸亚铁—硫酸铜剂量计 153

贰、 FBX剂量计 153

叁、 硫氰化钾和亚铁氰化钾剂量计 154

肆、 草酸剂量计 154

陆、 辐射降解和辐射聚合剂量计 155

1． 辐射降解剂量计 155

伍、 氯化烃剂量计 155

2． 辐射聚合剂量计 156

第四节 辐射晶溶发光剂量计 156

壹、 作用机制 158

贰、 测量 158

叁、 应用 159

练习题 159

主要参考文献 160

壹、 TLD——热释光剂量计 161

1． 热释光过程 161

第壹节 TLD和SEED 161

第陆章 固体剂量计 161

2． Randall-Wilkins理论 162

3． 发光曲线 164

4． 辐射响应 165

5． 测量 167

6． 光效应 169

7． 衰退和坪检验 170

8． 应用 171

贰、 SEED——受激外逸电子发射剂量计 173

第贰节 固体核径迹剂量计 176

壹、 辐射损伤机制 176

贰、 化学蚀刻 177

叁、 电化学蚀刻 178

伍、 径迹计数 180

肆、 预蚀刻和退火 180

陆、 应用 181

第叁节 闪烁剂量计和半导体剂量计 182

壹、 闪烁剂量计 182

1． 发光过程 182

2． 光输出效率 184

3． 光子能量响应 184

4． 中子比释动能和剂量当量的测量 185

贰、 半导体剂量计 186

1． 剂量率测量 186

5． 其它应用 186

2． 中子累积剂量测量 187

第肆节 其它固体累积剂量计 188

壹、 胶片剂量计 188

1． 吸光度与吸收剂量的关系 188

2． 胶片对X和Υ射线的能量响应 189

3． 重带电粒子和中子吸收剂量的测量 190

贰、 辐射光致发光剂量计 191

叁、 光吸收剂量计 192

肆、 电子自旋共振剂量计 193

练习题 195

主要参考文献 195

第壹节 体模和射束 197

壹、 体模 197

第柒章 外辐射剂量学 197

贰、 电子束的特性参数 200

1． 能量参数 200

2． 射程参数 201

叁、 光子束的品质 202

1． Υ射线束 202

2． X射线束 202

肆、 核粒子束的特性 202

第贰节 体模中吸收剂量的测量 203

壹、 参考点吸收剂量的测量 203

贰、 剂量分布的测量 205

叁、 非均匀体模中吸收剂量的测量 207

陆、 测量数据的归一化表示 208

肆、 射束监测 208

伍、 辐射加工中的剂量测量 208

1． 百分深度剂量和离轴比 209

2． 组织—空气比 210

第叁节 外辐射剂量计算 211

壹、 经验数据法 211

贰、 蒙特卡罗法 214

叁、 电子束的剂量计算 218

肆、 β辐射剂量学 221

1. 点核函数 221

2. β云浸没照射 222

3. Loevinger公式 223

贰、 剂量当量限值和指数量 225

第肆节 辐射防护限值和实用量 225

1． 衍生辐射场 227

叁、 外辐射实用量 227

肆、 实用量的测量 232

1． 绝对测量 232

2． 相对测量 233

练习题 237

主要参考文献 238

第捌章 内辐射剂量学 240

第壹节 放射性核素在体内的传输规律 240

壹、 传输过程 240

1． 摄入和吸收 240

4． 排出 241

2． 沉积和转移 241

3． 廓清和滞留 241

贰、 参考人 242

三、库室理论 242

四、呼吸道模型 244

1．呼吸道的一般描述 244

2．呼吸道的库室划分 245

3．气溶胶在呼吸道的沉积 245

4．呼吸道的廓清参数 247

5．修正的呼吸道模型 247

五、胃肠道模型 249

壹、 非循环库室模型的表达式 250

六、全身库室模型 250

第贰节 滞留量和积分活度的计算 250

1．单次摄入情况 251

2．长期均匀摄入情况 251

贰、 循环库室模型的计算 251

三、放谢性子体的计算 253

四、滞留函数 254

第叁节 内辐射吸收剂量和待积剂量当量 257

壹、 靶组织中的吸收剂量 257

二、比吸收分数的计算 258

三、比有效能量 259

四、待积剂量当量 260

第肆节 内照射限值和参考水平 261

壹、 年摄入量限值ALI 261

二、导出空气浓度DAC 263

三、参考水平和导出调查水平 263

1．参考水平 263

2．导出调查水平 264

第伍节 内剂量测量方法 268

壹、 人体活度测量 268

1．人体计数器 268

2．放射性核素在体内分布的确定 270

贰、 排泄物和其它样品分析 272

第陆节 内剂量的微剂量学方法 273

三、个人空气采样测量 273

一、模拟测量法 274

二、显微照相法 274

三、半实验的图象分析法 275

四、生物化学法 275

练习题 276

主要参考文献 277

第玖章 氡剂量学 279

第壹节 空气中的氡和氡子体 279

壹、 氡的来源 279

2． 附壁作用 282

1． 氡子体的行为 282

贰、 空气中的氡子体 282

3． 氡子体的平衡方程 283

4． α潜能 284

5． 平衡因数和自由份额 286

第贰节 氡和氡子体的照射剂量及危险度估算 288

一、氡的剂量当量 288

贰、 氡子体的剂量当量 289

1． 氡子体在呼吸道的沉积特性 289

2． 分区肺剂量 290

叁、 氡子体的危险度估算 291

1． 绝对危险度模型 292

2． 相对危险度模型 293

1． 照射限值 294

肆、 照射限值和剂量转换因子 294

2． 氡子体的剂量转换因子 296

第叁节 测量方法 298

一、氡的测量方法 298

1． 闪烁法 298

2． 双滤膜法 300

3． 无源采样积分测氡法 301

贰、 氡子体的测量方法 302

1． 多段法 302

2． 能谱法 305

3． α潜能测量 305

4． 个人剂量监测 306

5． 自由份额的测量 307

叁、 刻度方法 308

练习题 309

主要参考文献 310

第壹拾章 非电离辐射剂量学 311

第壹节 非电离辐射 311

壹、 非电离辐射的分类 311

贰、 量和单位 312

叁、 余弦律 314

第贰节 光辐射的生物效应和照射限值 314

壹、 紫外辐射 314

1． 生物效应 314

2． 照射限值 316

1． 生物效应 318

2． 照射限值 318

贰、 可见光和红外辐射 318

叁、 激光辐射的照射限值 319

第叁节 电磁波的生物效应和照射限值 323

壹、 生物效应 323

贰、 照射限值 324

第肆节 气载超声辐射的生物效应和照射限值 326

壹、 生物效应 326

第伍节 非电离辐射的测量 327

壹、 探测器参数 327

叁、 公众照射限值 327

贰、 职业照射限值 327

1． 响应率 328

2． 噪声当量功率 328

3． 探测率 328

4． 角响应 328

贰、 量热法 329

叁、 光电探测器 330

肆、 压电晶体探测器 331

伍、 光化学剂量计 331

1． 液态光化学剂量计 331

2． 光化学个人剂量膜 332

陆、 辐射谱分析 333

主要参考文献 333