辐射的单位分为放射性活度单位和辐射剂量单位两大类,均由国际辐射单位及度量委员会 (ICRU) 所公布,称作国际制单位 (SI单位) 。以下简述几个重要的辐射单位:
● 活度 (activity)
放射性核素在单位时间内产生自发性衰变的次数,即衰变率,称为放射性活度。活度的单位是[贝可],简写成Bq,它定义为
1贝可 (Bq) =1衰变/秒
贝可是用来表示一个辐射源(如钴60)的强度(衰变率)。
另外一个常用的旧的单位是[居里]:
1居里 (Ci) =3.7x1010贝可 (Bq)
● 吸收剂量 (absorbed dose),D
单位质量的物质 (千克)吸收的辐射能量 (焦耳),称为吸收剂量。吸收剂量的单位是[戈瑞],简写为 Gy,它的定义为
1戈瑞(Gy)=1焦耳/千克
每小时平均接受的吸收剂量称为吸收剂量率,单位为戈瑞/小时(Gy/h),也有毫戈瑞/小时 (mGy/h) ,微戈瑞/小时 (μGy/h) 。
● 当量剂量 (dose equivalent),Hr
不同种类的辐射(α、β、γ、中子)照射人体的组织或器官,虽使人体有相同的吸收剂量,但却会造成不同程度的伤害现象。为此,针对不同种类的辐射定出辐射权重因数 (Q) ,代表不同辐射对人体组织造成不同程度的生物伤害,它们的值列于下表:
辐射种类 |
辐射权重因数 |
光子,电子及介子,所有能量 |
1 |
质子(不包括反冲质子),能量大于2MeV |
5 |
中子 |
5~20 |
α粒子、裂变碎片、重核 |
20 |
当量剂量即为人体的吸收剂量和辐射权重因数的乘积,它已经含有辐射对人体伤害的意义了。它的单位是[希沃特],简称[希],简写成Sv,定义为:
Hr(希沃特)=D(戈瑞)×Q
也有毫希沃特(mSv),微希沃特(μSv)。我们拍一张胸部X光片,胸部组织大约接受0.1毫希沃特剂量。
从辐射权重因数Q值可知,α粒子虽然穿透力很弱,但健康危害却很大,如把铀235等放射α粒子的同位素吃进体内,则会对体内组织造成较大的伤害。
● 有效剂量 (effective dose),E
由于人体各种组织器官对辐射的敏感度不同,所以虽接受相同的当量剂量,但造成的健康损失(患癌症或不良遗传)的风险(概率)却不同,也就是说不同的组织器官,照射相同的辐射所造成的伤害不同。因此又制订出[组织权重因数](WT)来代表各组织器官接受辐射对健康损失的概率。
若把各组织器官的当量剂量(Hr),与其权重因数的乘积再累加起来,即成为有效剂量(E)。E代表全身的辐射剂量,用来评估辐射可能造成我们健康效应的风险,单位也是希沃特(Sv)。
组织器官的组织权重因数(WT) |
器官或组织 |
WT |
性腺 |
0.20 |
(红)骨髓 |
0.12 |
结肠 |
0.12 |
肺 |
0.12 |
胃 |
0.12 |
膀胱 |
0.05 |
乳腺 |
0.05 |
肝脏 |
0.05 |
食道 |
0.05 |
甲状腺 |
0.05 |
皮肤 |
0.01 |
骨表面 |
0.01 |
其余组织和器官 |
0.05 |