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人体辐射计量学基础教学课件PPT.ppt

人体辐射计量学基础教学课件PPT.ppt

上传者: 仙人指路 2018-04-19 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《人体辐射计量学基础教学课件PPTppt》,可适用于计划/解决方案领域,主题内容包含人体辐射计量学基础案例互为对照的双胞胎雄性犬一只gamma射线照射全身吸收剂量为Gy另一只中子(能量keV)全身照射吸收剂量也为Gy从表面观察两只犬符等。

人体辐射计量学基础案例互为对照的双胞胎雄性犬一只gamma射线照射全身吸收剂量为Gy另一只中子(能量keV)全身照射吸收剂量也为Gy从表面观察两只犬的吸收剂量相同。临床表现:受照射后只犬均出现呕吐和腹泻但受到中子照射的犬临床症状出现更早并伴有皮肤出血点和便血。只犬均诊断为急性放射病受到中子照射的犬经抢救无效死亡而gamma射线照射的犬存活。为何同样照射条件会产生不同的生物效应案例在一次意外放射源丢失事故中有甲、乙人均受到gamma放射线照射经估算:甲仅骨骼表面受到Sv的当量剂量照射乙则有两个部位分别受到了照射其中骨骼表面受到Sv的照射肝脏又受到Sv的照射甲、乙人受到的当量剂量相同均为Sv。如何科学评价甲、乙人受到的危害?辐射计量学研究入射粒子与被照射靶组织之间辐射能量传递和分布规律的一门学科是辐射生物效应、放射防护、放射治疗和放射损伤剂量估算的基础电离辐射计量单位非电离辐射计量单位电离辐射计量单位照射量(exposure,X)吸收剂量(absorbeddoseD)比释动能(kineticenergyreleasedinmasskermaK)当量剂量(equivalentdoseHT,R)有效剂量(effectivedose,E)待积剂量(committeddose)电离辐射计量单位照射量(exposure,X)射线(X、gamma)照射质量为dm空气时与空气中的原子相互作用射线损失的能量被靶原子中的电子获得而使靶原子产生电离这些获能电子被完全吸收时所产生的同种符号离子(或带电荷原子)的总电荷量(dQ)称为照射量。X=单位:库(仑)千克(Ckg)单位时间内的照射量称为照射量率(exposurerate)电离辐射计量单位伦琴(RoentgenR)X射线或gamma射线照射g空气(相当于和kPa大气压力下cm干燥空气的质量)所产生的次级电子总电荷量为静电单位的正离子或负离子称为伦琴电离辐射计量单位吸收剂量(absorbeddoseD)指授于单位质量靶物质(或被单位质量物质所吸收)的任何电离辐射的平均能量单位:Jkg专用名称:戈(瑞)(grayGy)Gy=Jkg旧有专用单位为拉德(rad)Gy=rad。单位时间内的吸收剂量为吸收剂量率电离辐射计量单位当量剂量(equivalentdoseHT,R)吸收剂量与辐射权重因数的乘积HT,R=DT,RWR专用名称叫希(沃特)(SievertSv)HT,R辐射在组织或器官T中所受到的当量剂量DT,R辐射在组织或器官中所致的平均吸收剂量WR辐射的辐射权重因数辐射权重因数(radiationweightingfactor,WR)不同辐射类型的辐射权重因数WR辐射类型能量范围WR光子所有能量电子和介子所有能量中子<keVkeV~keVkeV~MeVMeV~MeV>MeV质子(反冲质子除外)>MeValpha粒子、裂变碎片、重核案例分析互为对照的双胞胎雄性犬一只gamma射线照射全身吸收剂量为Gy另一只中子(能量keV)全身照射吸收剂量也为Gy从表面观察两只犬的吸收剂量相同。临床表现:受照射后只犬均出现呕吐和腹泻但受到中子照射的犬临床症状出现更早并伴有皮肤出血点和便血。只犬均诊断为急性放射病受到中子照射的犬经抢救无效死亡而gamma射线照射的犬存活。为什么吸收剂量相同但产生的生物效应不同?吸收剂量反映单位靶物质(动物)吸收辐射能量的多少不能够反映所产生生物效应的差别不同电离辐射虽然它们的吸收剂量(辐射能量)相同但对生物组织的破坏作用存在着明显的差异评价指标考虑生物效应必须对吸收剂量加以适当的修正。电离辐射计量单位有效剂量(effectivedose,E)指全身受到均匀照射或不均匀照射时将不同组织当量剂量(HTR)与组织权重因数(WT)加权的平均值。组织权重因数(WT)组织权重因数(WT)案例分析在一次意外放射源丢失事故中有甲、乙人均受到gamma放射线照射经估算:甲仅骨骼表面受到Sv的当量剂量照射乙则有两个部位分别受到了照射其中骨骼表面受到Sv的照射肝脏又受到Sv的照射甲、乙人受到的当量剂量相同均为Sv。如何科学评价甲、乙人受到的危害?案例分析计算和评价甲骨骼表面受到Sv的当量剂量照射乙骨骼表面受到Sv的照射肝脏受到Sv的照射案例分析事故剂量估算与分析有效剂量(E)组织权重因数(WT)甲E甲=times=Sv骨表面WT=甲相当于全身均匀Sv的照射。乙E乙=timestimes=Sv骨表面WT=肝脏WT=乙相当于全身均匀Sv的照射。评价:乙受到辐射的危害大于甲因为乙相当于全身均匀照射Sv而甲相当于全身均匀照射Sv。常用辐射剂量之间的关系非电离辐射计量学电磁辐射计量核磁共振计量超声辐射计量激光辐射计量电磁辐射计量射频电磁场或射频(radiofrequencyelectromagneticfield)交流电的频率每秒钟达到赫(Hz)以上时其周围形成高频率的电场和磁场电磁波(electromagneticwave)频率每秒钟在赫以下所形成的电场和磁场微波辐射(microwaveradiation)特高频率(>Hz)的电磁辐射电磁环境(electromagneticenvironment)存在于给定场所的所有电磁现象的总和电磁辐射计量电磁波频率(frequencyf)波长(wavelengthlambda)波速(wavevelocityc)电磁辐射计量电磁辐射计量电场强度(electricfieldintensityE)电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电量的比值单位:牛(顿)库(仑)(NC)或伏(特)米(Vm)。磁场强度(magneticfieldintensityH)磁场中单位磁极所受到的力是描述磁介质中磁场的一个辅助物理量单位:(安(培)米(Am)电磁波的传播实际上是变化的电场和磁场相互激发、转化、交替产生而传播电磁波传播的能量称为电磁辐射能电磁辐射计量电磁波能流密度(energyflowdensityS)单位时间内通过垂直于传播方向的单位面积上的电磁波能量单位:瓦(特)米Wm功率密度(powerdensityP)表示超高频电磁辐射的能量电磁辐射场所分为远区场(感应场)和近区场(辐射场)观察点在三个波长之外的区域称为远场区远场区电磁波能流密度与电场强度和磁场强度有如下关系:E=HS=EH=E电场强度E:伏(特)米(Vm)磁场强度H:安(培)米(Am)电磁波能流密度S:(Wm)近区场的电磁场强度比远区场大得多它是电磁辐射防护的重点区域近区场的电磁场强度随距离的变化比较快此空间内的不均匀度较大近区场内电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系电磁辐射计量比吸收率(specificabsorptionrateSAR)单位受照组织吸收的电磁辐射能量单位:瓦(特)千克(Wkg)移动电话等使用比吸收率评价指标核磁共振(nuclearmagneticresonanceNMR)医学诊断上也称为磁共振成像(magneticresonanceimaginglrmMRIlrm)它是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速形成的一种生物磁学核自旋成像技术人体放置在磁场中时利用磁场与射频脉冲使人体组织内氢原子核发生运动产生射频信号经计算机处理而成像MRI系统对人体造成伤害的可能因素包括静磁场、时间梯度场、射频场等。核磁共振计量磁感应强度(magneticinductionB)指在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L乘积的比值:B=FIL单位:特(斯拉)(teslaT)T=N(Am)高斯(GaussGs)T=Gs临床常用的超导磁体磁场强度范围从到T常见的为T和T小型MRI则有T、T超声辐射计量超声波(ultrasonicsoundwave)声波频率大于Hz称为超声波声强(soundintensityI)指沿声传播方向并垂直于通过单位面积的声能量声强的单位是瓦米平均声功率(averagesoundpowerW)单位时间内通过单位面积上的平均声能量单位:瓦(米秒)W(mmiddots)超声辐射计量声强级(soundintensitylevelL)空间某处的声强I与基准声强I的比值L=II零级声强I=-瓦米的声强(零分贝)L=I分贝L=I分贝L=I分贝L=I分贝空间峰值时间平均声强(intensityofspacepeaktimeaverageISPTA)指在声场或特定平面上时间平均导出声强的最大值Esp代表空间峰值脉冲声强积分通过仪器直接测量单位:伏特middot秒(Vmiddots)Kf为系数单位:伏特米)瓦(VmW)T:脉冲重复周期单位为秒(s)f为频率。单位:瓦/米(Wm)医用超声诊断中通常将该值也称为超声声强ISPTA指标可反映声波输出对组织的综合超声效应(包括热效应和非热效应)的影响程度激光辐射计量激光(laser)波长为nm~mm之间的相干光辐射laser是受激辐射的光放大的英文缩写(lightwaveamplificationbystimulatedemissionofradiation)特点:单色性   相干性   方向性好激光脉冲已从纳秒(s)量级扩大到了皮秒(s)和飞秒(ls)量级由于激光能够将脉冲能量集中在很短时间内因此它的峰值功率极高给科学和医学技术带来了巨大的变革。激光辐射计量激光照射量(laserexposureH)单位面积上光能量单位:Jm激光辐照度(laserirradianceE)单位时间内受照靶物质单位面积上的光能量或单位面积上的光功率单位:WmE=dphidA激光能量密度(laserenergydensityF)指激光授予单位靶面积上的激光能量它的单位也用Jm表示其含义与激光照射量相同。最大允许照射量(maximumpermissibleexposureMPE)衡量人员接受的激光照射量的大小。单位:Wm或Jm小结辐射过程是物理能量传输作用靶的过程辐射致生物体效应包括辐射源因素和靶因素辐射计量是辐射防护标准和辐射生物效应的基础了解辐射的计量(剂量)基本概念可以对人体受到的辐射剂量和危害进行初步评价。思考什么是照射量、吸收剂量、剂量当量、有效剂量?根据您所了解的辐射谈谈对计量与剂量的理解。

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