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第三节带电粒子的剂量计算带电粒子,特别是射线及通过加速器产生的高能电子束,在医学,辐射化学、放射生物学、B核物理等领域中有着重要的用途下面分别介绍单能电子射线及重带电粒子的剂量计算B一.单能电子及射线的注量率与吸收剂量的关系B单能电子束的吸收剂量,可用电子在物质中的碰撞组织本领计算表列出了不同能量的电子4-2在不同元素集其他物质中的质量碰撞阻止本领,只要知道制定物质所接收的单能电子的注量率,便可由下式计算指定物质的吸收剂量率即夕--电子的注量率(粒子/米•秒或粒子/厘米.秒)22…能量为E兆电子伏的电子,在指定物质中的质量碰撞阻止本领(焦耳・米2/千克或兆电子伏・厘米2/克)例题用一起测得工作人员体表的那一点上能量为兆电子伏的单能电子束的注量
5.00=
2.17x105粒子/米,秒试计算工作人员体表那一点的吸收剂量率2()s解由表・查出,兆电子伏时,在肌肉中的一焦耳米42E=
5.0=L908X
1.60X10/42/)PX col千克,则()毫戈/小时D=
3.6X16X
2.17X10X
1.908XL6X10/4=
2.4x10-2表列出了相应于剂量率为毫戈/小时的单能电子的注量率值,这些值与采用4-
32.5x10-2表的数据,按()式计算的值相比在以内相符合4-
24.325-10%表相应于剂量率为毫戈/小时单能电子的注量率值4-
32.5x IO粒子/米•秒粒子/米•秒°X1/20X142(兆电子伏)(兆电子伏)E E
0.
012.
00.
622.
50.
023.
30.
723.
00.
034.
60.
823.
40.
045.
70.
923.
60.
056.
71.
023.
70.
067.
61.
523.
80.
078.
5223.
40.
089.
3322.
90.
0910.
1422.
20.
1010.
7521.
70.
1513.
7621.
30.
2015.
8721.
10.
3018.
8820.
70.
4020.
6921.
00.
5021.
81020.3只要知道所考虑的点的射线的注量率夕,同样可用()式估算哪一点B
4.32的吸收剂量率,但这时的是相对于射线平均能量的质量碰撞阻止本领有关放射性核素的物理B3参数详见表4-4
二、计算剂量的经验公式B源的剂量计算比丫源要复杂得多,这是由于射线是连续谱,虽然他在物质中毒减弱近似服B B从指数规律,但其散射作用明显这种散射不仅与空气组分,离源的距离有关,而且与源周围散射物的存在及源的几何形状,位置有关,很难用理论公式来描述散射的影响,到目前为止,尚无满意的理论共使用与源的剂量理算,故常用经验方法计算B
(一)点源的剂量计算洛文格层总结了种放射性核素的直接测量数据,提出了著名的洛文格经验公式当射线12B B的最大能量为兆电子伏时,用下式计算的结果和实验值非常符合,即在吸收戒指中距离点源(克/厘米)处的剂量率(毫戈/小时);r2B点源的放射性活度(贝可);与最大能量有关的参数(无量纲);c——B射线的表现吸收系数(厘米克);V-—B2/一一一归一化系数(毫戈/时.贝可);K--
4.59xlO/2v3E.__.s9r n、K=523Ep a=,―量戈/小时,贝可
4.59X10-/V3c式中吸收介质的密度(克/厘米之)P-自然对数的底(・・・)e-e=
2.
718.-等于飞(),参数和按下列公式计算当吸收戒指为空气时Q1/[322-1]c v
16.02EP31156Fmax.V=-7TE*E^^-
0.0361-40当吸收介质为软组织时,兆电子伏
20.17£^
0.5兆电子伏c=
1.55〈岛兆电子伏
1.
01.53旦
18.6E^-O.O3637门ax式中,-----------------B射线的最大能量(兆电子伏)Ep射线的平均能量(兆电子伏);BE*---------假定B转变为容许跃迁时,理论计算的8谱平均能量(兆电子伏)对于吗立,夕*=;对£,々*=;对其他常用核素,EplEJ=\4/£
1.1721°8,77。