双语化学辞典Chem Lexicon
本科Undergraduate 放射性衰变与核结构 Radioactive decay & nuclear structure

吸收剂量与当量剂量Absorbed dose and equivalent dose

\[D = \frac{dE}{dm}\ (\mathrm{Gy} = \mathrm{J/kg}),\qquad H = \sum_R w_R D_R\ (\mathrm{Sv}),\qquad E = \sum_T w_T H_T\]

含义Meaning

吸收剂量 D 衡量单位质量吸收的辐射能;当量剂量 H 按辐射类型加权(α 粒子 \(w_R = 20\),γ、β 为 1);有效剂量 E 再按器官敏感度加权,用于评估辐射风险。

Absorbed dose D is energy per mass; equivalent dose H weights by radiation type (α: w_R = 20; γ, β: 1); effective dose E further weights organ sensitivity to assess risk.

符号说明Symbols

符号Symbol含义 Meaning单位 Unit
\(D\)吸收剂量absorbed doseGy
\(w_R\)辐射权重因子radiation weighting factor1
\(w_T\)组织权重因子tissue weighting factor1
\(H, E\)当量、有效剂量equivalent and effective doseSv

推导Derivation

  1. 按定义:沉积能量 / 质量。

    By definition: deposited energy per mass.

  2. 相同吸收剂量下 α 粒子电离密度高(高 LET),生物损伤更大,用 \(w_R\) 修正。

    High-LET α particles cause more damage per gray, corrected by w_R.

  3. 点源 γ 剂量率近似 \(\dot D \propto A\,E_\gamma/r^2\)(距离平方反比)。

    A point γ source gives dose rate ∝ A E_γ / r².

适用条件与局限Assumptions & limitations

  • \(w_R, w_T\) 为国际放射防护委员会(ICRP)约定值,用于防护而非个体医学诊断。

    w_R and w_T are ICRP protection conventions, not individual medical values.

例题Worked example

全球人均天然本底约 2.4 mSv/年;一次胸部 X 光约 0.02 mSv;一次腹部 CT 约 8 mSv。

Natural background ≈ 2.4 mSv per year; chest X-ray ≈ 0.02 mSv; abdominal CT ≈ 8 mSv.