[科普中国]-辐射吸收剂量

辐射吸收剂量是电离辐射与物质相互作用时，用来表示单位质量的受照物质吸收电离辐射能量大小的物理量。严格定义为：电离辐射沉积于某一无限小体积元（从宏观上来看很小，但从微观上看很大，这样才具有可操作性）中物质平均授予能除以该体积元中物质的质量而得到的商。（吸收剂量D，其SI单位的为焦耳每千克（J/kg）法定单位的专门名称为戈瑞，用符号Gy表示，非法定单位为拉德，用rad表示1 Gy =100 rad）。1

吸收剂量电离辐射给予单位质量物质的能量。严格的定义是电离辐射给予质量为dm的物质的平均授予能量dE被dm除所得的商，用D表示。它的国际单位制单位是戈瑞(Gy)，1Gy=1J/Kg。以前习惯使用的单位是拉德(rad)。1rad=0.01Gy。剂量本来是医疗中使用的词,指一次或一定时间内服用的药物量，当X辐射最初用于治疗时，医生很自然地采用了这个词。辐射作用于物质引起的物理、化学或生物变化首先决定于物质单位质量吸收的辐射能量。因此吸收剂量是一个重要的物理量。但是研究表明，辐射类型不同时，即使同一物质吸收相同剂量,引起的变化也不相同，特别表现在对生物损伤的程度方面。例如0.01戈瑞快中子的剂量引起的损伤和 0.1戈瑞γ辐射的剂量引起的损伤相当，即快中子的损伤因子为γ辐射的10倍。因此在辐射剂量学中建立了剂量当量这种物理量。吸收剂量的测量方法有空腔电离室法、量热法和化学剂量计。1

吸收剂量率吸收剂量率D就是单位时间内物质的辐射吸收剂量。单位为戈/时(Gy/h)。曾用单位为拉德/时（rad/h）。吸收剂量率的SI单位是焦耳每千克秒（J/Kg.s）。若在 t 到 t+dt 时间内，吸收剂量为dD，则称：

D(t)=dD/dt 。2

辐射权重吸收剂量是指单位质量的组织或器官吸收的辐射能量大小，吸收剂量的单位为戈瑞(Gy),1Gy相当于辐射授予每千克质量组织或器官的能量为1焦耳。

当量剂量是组织或器官接受的平均吸收剂量乘以辐射权重因子后得到的乘积。

核辐射进入大气后，空气中不同的射线对核辐射影响不同，比如，中子的辐射权重因子为5～20，α辐射权重因子为20，当量剂量的单位就是毫希沃特（毫西弗mSv）、微希沃特（μSv）。但是在普通生活环境状态，太阳光中最多的X、γ和β射线，其辐射权重因子为1，因此，多数情况下，吸收剂量与当量剂量相当，比如，有关部门检测出我国某沿海区域核辐射吸收剂量为0.001戈瑞，当量剂量也显示为0.001毫西弗。1

当量剂量虽然吸收剂量可用于各种类型的辐射来说明生物体受到辐射照射畦吸收能量的多少，但它所反映的生物效应不同，而在辐射防护工作中，最关心的是受照后在机体中产生的生物效应，因而需对吸收剂量进行修正·而引人当量剂量的概念。在ICRP第60号出版物中把某个器官或组织丁受到R类型辐射的当量剂量(equivalent dose)Ht,r 定义为：

Ht,r = Dt,r ´ Wr

式中，Dt,r是辐射R在器官或组织丁内产生的平均吸收剂量，Wr是只类型辐射的辐射权重因子，它是无量纲的量。当吸收剂量的单位是J/Kg，当量剂量的法定单位为希沃特(Sv)，1Sv=1J/Kg（希沃特是个非常大的单位，因此通常使用毫希沃特（mSv），1mSv=0.001Sv。此外还有微希沃特（μSv），1μSv=0.001mSv）。微希伏、毫希伏的叫法被大量运用。1

衡量用单位辐射需要用微希伏/小时，或 毫希伏/年 等单位。衡量辐射剂量对人伤害情况，需要用当地的每小时单位辐射乘以所处的时间。此外还有一些老的计量单位，如伦琴等，虽其衡量模式不同，但如粗略简化的话也可直接换比如下：1伦琴/拉德(Rad)/雷姆(Rem)=10毫希，1戈瑞(Gray或Gy)=1希沃特。

全身受照射剂量可能发生的效应：

(1)0-0.25希伏没有显著的伤害；

(2)0.25-0.50希伏可以引起血液的变化，但无严重伤害；

(3)0.50-1.0希伏血球发生变化且有一些损害，但无疲劳感；

(4)1.0-2.0希伏有损伤，而且可能感到全身无力；

(5)2.0-4.0希伏有损伤，全身无力，体弱者可能死亡；

(6)4.0希伏50%的致命伤；

(7)6.0希伏以上可能因此而死亡。

当量剂量与吸收剂量相比它考虑了辐射权重因子，因此比吸收剂量描述有害生物学效应的概率更准确，必须强调上式的当量剂量公式只限于辐射防护所关心的，与长期小剂量慢性照射相应的那个剂量范围内使用(即限定了辐射剂量率)。当量剂量仅包括了影响辐射生物效应的物理因素。3

引人了当量剂量之后，则可知对于一个生物体当它在相同部位受到不同类型的辐射照射时，只要所受到的当量剂量相同时，则引起的生物效应是基本相同的，而不论它受到的是何种类型的辐射照射。2

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学