毫西弗 当量剂量 吸收剂量 放射性
辐射单位名词深度解刨,最通俗的解释,让你看一边就能理解
毫西弗:是辐射剂量的基本单位之一。辐射剂量的主单位是西弗(sv),但西弗是个非常大的单位,因此通常使用毫西弗、微西弗,他们之间转换是:1Sv=1000mSv=1000000μSv。对一般人来说,比如在日常工作中不接触辐射性物质的人,每年的正常因环境本底辐射(主要是空气中的氡)摄取量是每年1~2毫西弗。凡是每年辐射物质摄取量超过6毫西弗,应被列为放射性物质工作人员。他们的工作环境应受到定期的监测,而人员本身需要接受定期的医疗检查。毫西沃特(mSv),1mSv=0.001Sv。还有微西沃特(μSv)1μSv=0.001mSv。 在放射医学和人体辐射防护中,辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单位。较为完整的衡量模式是“当量剂量”,是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量。其国际标准单位是西沃特,记作Sv。定义是每公斤(千克、kg)人体组织吸收1焦耳(J),为1西沃特。
辐射剂量:是以人体组织器官每单位质量所吸收的辐射能量来计算,它的计算单位是「西弗」,或是「毫西弗」。
大致上而言,来自于自然生态的辐射线,基本上对人体是没有多大影响的,就像空气一般存在人类的生活空间里;在台湾地区,天然辐射的剂量平均约占81. 2%,即每人每年所受到的天然辐射剂量,换算单位约为二毫西弗,而人造辐射剂量仅仅占18. 8%。
因此,除非是随个人生活环境、及饮食习惯而有所不同(有些地区居民的剂量是邻近地区居民的好几倍),或是经由职业环境、医疗上的长时间接触,而日积月累了过多的辐射线,并远超过于人体可接受度的标准值时,才会产生危害身体的影向,根据「联合国 原子幅射效应科学委员会」的研究,世界上每人每年所受的自然幅射剂量平均值是2.3 毫西弗,但是有不少地区居民则超过10毫西弗,而台湾每人每年平均是2.0毫西弗。目前市面上售卖的电器都是通过幅射安全的品管检验的,至于计算机和计算机屏幕所产生的幅射,除电磁场幅射外,只有极微量x光,但现今影像管的制造技术已将x光剂量降到 最低,大都符合原能会所定每小时不超过5微西弗的安全限值规定。
至于幅射是否会慢慢累积在人体,一般体外幅射的任何放射线,当其与物质作用释出能量后,放射线便不复存在,当然也不会累积在人体内,除非是吸入或食入放射性物 质,其不断在体内释出能量,才会有所影响。对日常工作中不接触辐射性工作的人来说,每年正常的天然辐射(主要是因为空气中的氡辐射)为1000~2000微西弗。一次小于100微西弗的辐射,对人体无影响。与放射相关的工人,一年最高辐射量为50000微西弗。一次性遭受4000毫西弗会致死。
gray Gy,即1kg被辐照物质吸收1焦耳的能量为1戈瑞),常用千戈瑞(kGy)表示。
吸收剂量的SI单位是焦耳·千克-1(J·kg-1),SI单位专名是戈[瑞](gray),符号Gy
暂时与SI并用的专用单位名称是拉德,符号为rad。1Gy=1J·kg-1=100rad,或1rad=10-2 J·kg-1=10-2Gy.
以上这幅图表反应了在短时期大剂量辐射之后,人的身体可能会出现的反应。在这里要先简略说一下这些天我们都在说的西弗(Sv)这个计量单位。它表示的是一种叫做“当量剂量”的物理量,反映的是每千克人体组织每小时吸收的辐射量的大小。一般接受了超过8西弗(Sv)的辐射,人就必死无疑,所以西弗(Sv)是一个很大的单位。我们在日常的表述中,常见毫西弗(mSv)和微西弗(μSv)。其中,1μSv(微西弗)=0.001mSv(毫西弗)=1Sv(西弗)的10的负6次方。
昨日日本文部科学省发布了关于福岛第一核电站释放出的辐射量的测量结果。结果表明,在距核电站20多公里处每小时最大数值可高达0.33毫西弗,而在距核电站30公里至60公里区域检测出的最大值是0.0253毫西弗,虽然比正常情况较高,但对人体健康并无直接影响。离得近的地方尚且如此,别的地方当然更不用担忧。(据果壳网)
附:西弗到底是什么?
答:这个大千世界是由声、光、电、热、力等各种基本现象组成的,它们都是物理世界中的研究对象。但从更深的物理视角来看,它们都是能量的表现形式。光能、电能、热能等各种形式的能量,都是用焦耳这个统一的单位来表示的。这些能量既不会凭空出现,也不会凭空消失,它们只能从一个物体转移到另一个物体上,或者从一种形式转化为另一种形式。一个 1 千克的物体从 1 米高的地方落下,释放的能量就是 9.8 焦耳;让一个 40W 灯泡发光一分钟,需要的电能就是 2400 焦耳;一个苹果所含能量约为 90 卡路里,换算成焦耳就是 300 多千焦耳。同样地,放射性元素放出的射线也是一种传递能量的方式,它的单位也是焦耳。
19 世纪末,科学界正在为物质放射性的发现欢欣鼓舞,却没有人注意到它可能带来的巨大危害。直到 1896 年,传奇发明家特斯拉(Nikola Tesla)故意把手指放在 X 光下,才发现 X 光竟能产生灼伤。放射性物质对基因的影响,则更是到了 1927 年才被发现。
早期人们用“伦琴”(r ntgen)这个单位来衡量放射性物质的照射量大小,这个单位通常简记作 R。这是为了纪念发现 X 射线的德国物理学家伦琴(Wilhelm R ntgen)而设立的单位。1 伦琴就是在一个标准大气压下,在 0 摄氏度 1 立方厘米的空气中造成 1 静电单位的正负离子所需要的照射量。
不过,伦琴这个单位只能表示辐射量的大小,并不能反映生物组织吸收辐射的情况。为了更准确地量化人体遭受有害辐射的严重程度,人们提出了“吸收剂量”(absorbed dose)的概念,即每千克人体组织吸收辐射的能量大小。但是,不同的辐射源对人体的伤害效果是不一样的。对于每一千克的人体组织来说,吸收 1 焦耳的 α 射线,其杀伤力远远高于吸收 1 焦耳的 X 光辐射。为此,科学家们又专门定义了一种叫做“当量剂量”(equivalent dose)的物理量,让不同类辐射的杀伤力之间可以进行公平的比较。和吸收剂量一样,当量剂量的单位也是焦耳每千克,区别在于当量剂量要在吸收剂量的基础上乘上辐射权重因数。不同性质的辐射,辐射权重因数是不一样的。X 射线、伽马射线的辐射权重因数都是 1;对人体破坏力极强的 α 射线,辐射权重因数则高达 20。核泄漏将会引发多种类型的辐射,没有一个确定的辐射权重因数,我们通常也就取 1 了。
为了区别吸收剂量和当量剂量两种单位相同但意义不同的物理量,科学界给这两种单位安上了不同的名字。为了纪念英国物理学家戈瑞(Louis Harold Gray),我们把吸收剂量的单位记作“戈瑞”(gray),简称“戈”,用符号 Gy 来表示。每小时 1 戈瑞的辐射,就表示暴露在此辐射下每千克人体组织每小时吸收 1 焦耳的能量。
为了纪念瑞典物理学家西弗(Rolf Sievert),我们把当量剂量的单位记作“西弗”(sievert,也译作“希伏”、“希沃特”),用符号 Sv 来表示。两位物理学家都曾系统研究过辐射对生物的影响,对放射生物学都作出了杰出的贡献。
下面这些事实或许可以直观地告诉你,西弗到底是一个什么概念:吸收 1 西弗的辐射会让人感到恶心欲吐,2 到 5 西弗会引起脱发、出血,超过 6 西弗的剂量就很难存活了,超过 8 西弗后死亡率就达到 100% 了。可见,西弗是一个很大的单位,因此在实际使用时,我们通常用“毫西弗”这个单位,用 mSv 表示。两者的换算关系是,1 毫西弗等于 0.001 西弗。有时“毫西弗”也太大了,接受一次 X 光检查也才零点几个毫西弗。因此,我们偶尔也会用到“微西弗”这个单位,用 μSv 来表示。1 微西弗等于 0.001 毫西弗。正常人一年里接受的电视辐射大约就是几个微西弗。
戈瑞和西弗都是国际单位制的导出单位,属于国际标准单位。吸收剂量和当量剂量还有一些非国际标准的单位。吸收剂量有时也用“拉德”(rad)这一单位,1 拉德表示每千克人体组织吸收 0.01 焦耳的能量,也就是说 1 拉德等于 0.01 戈瑞。在数值上,1 伦琴大致就等于 1 拉德。在拉德的基础上乘以辐射权重因数,就能得到一个对应的当量剂量单位,通常被称作“人体伦琴当量”(R ntgen equivalent man),英文里简称“雷姆”(rem)。自然地,1 雷姆也就等于 0.01 西弗了。
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