思考題與習題（第一章p21）1．為什么定義粒子注量時，要用一個小球體?答：粒子注量表達的是非單向平行輻射場的情況。之所以采用小球體，是為了保證從各個方向入射的粒子有相同的截面積，從而保證達成“是進入單位截面積小球的粒子數”的目的。2．質量減弱系數、質量能量轉移系數和質量能量吸取系數三者之間有什么聯系和區別?答：區別：質量減弱系數：不帶電粒子在物質中穿過單位質量厚度后，因互相作用，粒子數減少的份額。質量能量轉移系數：不帶電粒子在物質中穿過單位質量厚度后，因互相作用，其能量轉移給帶電粒子的份額。質量能量吸取系數：不帶電粒子在物質中穿過單位質量厚度后，其能量被物質吸取的份額。聯系：由知，質量能量轉移系數是質量減弱系數的一部分；由知，某物質對不帶電粒子的質量能量吸取系數，是質量能量轉移系數和的乘積。3．吸取劑量、比釋動能和照射量三者之間有什么聯系和區別?答：區別：D、K和X的區別輻射量吸取劑量D比釋動能K照射量X合用范圍合用于任何帶電粒子及不帶電粒子和任何物質合用于不帶電粒子如X、光子、中子等和任何物質僅合用于X或射線，并僅限于空氣介質劑量學含義表征輻射在所關心的體積V內沉積的能量，這些能量可來自V內或V外表征不帶電粒子在所關心的體積V內交給帶電粒子的能量，不必注意這些能量在何處，以何種方式損失的表征X或射線在所關心的空氣體積V內交給次級電子用于電離、激發的那部分能量聯系：4．在輻射場中，某點處放置一個圓柱形電離室，其直徑為0.03m，長為0.1m。在射線照射下產生10-6C的電離電荷。試求在該考察點處的照射量和同一點處空氣的吸取劑量各為多少？解：答：該考察點處的照射量為，該點處空氣的吸取劑量為。5．通過測量，已知空氣中某點處照射量為6.45×10-3C·kg-1，求該點處空氣的吸取劑量。解：答：該點處空氣的吸取劑量為。6．在60Co射線照射下，測得水體模內某點的照射量為5.18×10-2C·kg-1，試計算同一點處水的吸取劑量。（60Co射線能量1.25MeV）解：取射線能量為1.25MeV，查表1.3得fm=37.64J·C-1，于是，答：同一點處水的吸取劑量為。7．用一個小型探頭的照射量儀器，在實質骨的一個小腔內測得照射量為7.74×10-3C·kg-1。設輻射源的光子平均能量為80KeV，試計算在此照射條件下實質骨的吸取劑量。解：查表1.3得fm=75.19J·C-1，所以8．設在3min內測得能量為14.5MeV的中子注量為1.5×10-11m-2。求在這一點處的能量注量、能量注量率和空氣的比釋動能各為多少？解：答：這一點處的能量注量為、能量注量率為和空氣的比釋動能為。思考題與習題（第二章p46）1．試述影響輻射損傷的因素及其與輻射防護的關系。答：有物理因素和生物因素兩大方面。物理因素重要是指：輻射類型、輻射能量、吸取劑量、劑量率以及照射方式等。生物因素重要是指生物體對輻射的敏感性。這兩大因素與輻射防護的關系是：了解各因素下產生的生物效應，可以更有針對性地進行輻射防護。2．各舉一例說明什么是輻射對肌體組織的隨機性效應和擬定性效應？說明隨機性效應和擬定性效應的特性。輻射防護的重要目的是什么？答：（例子略）隨機性效應的特性：效應的發生幾率與劑量大小有關。擬定性效應的特性：有閾值，受到劑量大于閾值，效應就會100％發生。輻射防護的重要目的：防止有害的擬定性效應，并限制隨機性效應的發生率，使之達成認為可以被接受的水平。何謂輻射權重因子和組織權重因子?答：輻射權重因子是與輻射品質相相應的加權因子，根據射到身體上（或當源在體內時由源發射）的輻射的種類與能量來選定的，其值大體與輻射的品質因子Q值相一致，無量綱。組織權重因子是器官或組織T受照射所產生的危害與全身均勻受照射時所產生的總危害的比值，也即，它反映了在全身均勻受照下各器官或組織對總危害的相對奉獻，無量綱。4．有效劑量、待積當量劑量、集體有效劑量這些概念的引入是為了什么目的？答：為了計算受到照射的有關器官或組織帶來的總的危險，相對隨機性效應而言，引進了有效劑量。在內照射情況下，為了定量計算放射性核素進入體內所導致的危害，引進了待積當量劑量。為了量度某一人群所受到的輻射照射，引進了集體有效劑量。5．輻射防護體系（劑量限制體系）重要內容是什么?答：三項基本原則：輻射實踐合法化、輻射防護最優化、限制個人劑量當量。6．輻射防護標準中的限值有哪幾類？并簡述它們的基本概念。答：基本限值：是輻射防護標準中的基本標準，它涉及有效劑量限值和次級限值兩種。導出限值：可以根據基本限值，通過一定的模式導出一個供輻射防護監測結果比較用的限值。管理限值：由主管當局或單位主管部門制定的限值。7．判斷如下幾種說法是否全面，并加以解釋：①“輻射對人體有危害，所以不應當進行任何與輻射有關的工作”。②“在從事放射性工作時，應當使劑量愈低愈好”。③“我們要采用適當措施，吧劑量水平減少到使工作人員所受劑量當量低于限值，就能保證絕對安全”。答：①不全面。我們應在合理、科學的輻射防護指導下安全地進行工作。②不全面。隨機性效應仍有發生的也許。違反最優化原則。③不全面。這樣能很好地避免擬定性效應的發生，卻避免不了隨機性效應的發生。8．某實驗室內使用241Am—Be中子源(En＝5.0MeV)進行實驗，室內空間某點的中子注量率為107m-2·s-1，當工作人員每月工作16.0h，試問二個月內在該點處工作人員眼晶體所受的累積劑量當量是多少？解：En＝5.0MeV，查表2.5，得WR＝10對于中子，能量低于300MeV時，D與K數值差別完全可以忽略，運用式（1.35）查附表3，對眼睛取近似組織，時間答：二個月內在該點處工作人員眼晶體所受的累積劑量當量是。9．人體受到能量為0.1MeV的射線照射，測得體表處照射量率為3.0×10-2C·kg-1·s-1，問在這種條件下可連續工作多少時間?解：外照射下，職業照射年平均有效劑量查表2.12，得20mSv。，WT查表2.6，得WT＝0.01（皮膚）fm取皮膚（軟組織），fm＝36.43J/C答：在這種條件下可連續工作21.2天。10．一位輻射工作人員在非均勻照射條件下工作，肺部受到50mSv·a-1的照射；乳腺也受到50mSv·a-1的照射，問這一年中，她所受的有效劑量當量是多少?解：查表2.6，肺的WT＝0.12，乳腺的WT＝0.05答：一年中，她所受的有效劑量當量是8.5mSv。思考題與習題（第三章p103）1．何謂輻射源的照射量率常數、空氣比釋動能率常數?答：引進一個照射量率常數，用以定量地描述放射性核素在產生照射量率這一方面的特性。發射光子的放射性核素的照射量率常數，是除以A所得的商，即式中，是距離活度為A(Bq)的放射性核素點源r(m)處，由能量大于的光子(涉及光子、內軔致輻射和特性X輻射的光子)所導致的照射量率。照射量率常數的單位是。發射光子的放射性核素的空氣比釋動能率常數，是除以A所得的商，即式中，是距離活度為A(Bq)的放射性核素點源r(m)處，由能量大于的光子(涉及光子、內軔致輻射和特性X輻射的光子)所導致的空氣比釋動能率。2．何謂窄束、寬束、點源、非點源？答：窄束：（重要不是幾何概念，是物理概念）寬束：（重要不是幾何概念，是物理概念）點源：假如輻射場中某點與輻射源的距離，比輻射源自身的幾何尺寸大5倍以上，即可把輻射源當作是點狀的，且稱其為點狀源，簡稱點源。非點源：凡不是點源的即是非點源。3．何謂積累因子？它與哪些因素有關？答：積累因子是指在所考察點上，真正測量到的某一輻射量的大小，同用窄束減弱規律算得的同一輻射量大小的比值。它與屏蔽層厚度、源的形狀、光子能量、屏蔽介質的原子序數及其厚度等因素有關。4．何謂減弱倍數、透射比、透射系數?答：減弱倍數K：它表達輻射場中某點處沒有設立屏蔽層的當量劑量率，與設立厚度為d的屏蔽層后的當量劑量率的比值，即表達該屏蔽層材料對輻射的屏蔽能力，無量綱。透射比：它表達輻射場中某點處設立厚度為d的屏蔽層后的X或射線的當量劑量率，與設立屏蔽層前的X或射線的當量劑量率的比值，即表達輻射透過屏蔽材料的本領，無量綱。透射系數：定義為設立厚度為d的屏蔽層之后，離X射線發射點1m處，由該X射線裝置單位工作負荷（即1mA·min）所導致的當量劑量，其單位是。5．計算距離活度為3.7×108Bq的點狀198Au源0.8m處的照射量率和空氣比釋動能率各為多少?解：答：照射量率為，空氣比釋動能率為。6．沿墻壁露出一段長1.2m，截面積為5cm2的直形管道，其中有濃度為1.1×107Bq·cm-3的60Co溶液流動著。求與管軸線中點垂直距離為2m處的照射量率、空氣比釋動能率各為多少？解：這是非點源問題。因管道直徑，遠小于管道到觀測點距離（2m），所以將管狀源視為線狀源。源的活度為：照射量率為：空氣比釋動能率為：7．強輻射場合用的輻射源，通常都是在水井中進行倒源工作。強輻射源的運送容器高度約為1m，從容器中提出源時，源可高出容器口不超過0.5m。現倒裝60Co輻射源的活度為1.85×1015Bq，問需要多深的水井，才干使水井表面的劑量當量率低于3Sv·h-1。解：查表3-4，得按題意，q＝1，設源提出容器時距水面的最近距離為r厘米，根據以上兩個關系，作圖。如圖所示，得r＝328.8cm＝3.288m所以，水井深度答：水井深度需4.788米。8．簡述射線外照射防護有何特點。答：射線與物質互相作用會產生軔致輻射，因此，在射線外照射防護的屏蔽中，除了應考慮射線自身的屏蔽外，還必須考慮對其在屏蔽材料中產生的次級輻射進行屏蔽。10．設計為存放活度為3.7×1012Bq的32P點狀源的容器。選定用有機玻璃作內屏蔽層，鉛作外屏蔽層。計算所需的有機玻璃和鉛各為多厚？假設離輻射源lm處的當量劑量率控制水平為7.5Sv·h-1。若內外層材料顛倒過來，則又將怎么樣？解：（參考P79-80，以及P80例題3）由表3.9知32P的射線的，由表3.10知，有機玻璃的密度由式（3.60）知，有機玻璃厚度，實際中可取0.7cm查附表1，與相應的（取空氣，如P80）由式（3.66）由表2.5知，射線的WR＝1，故由式（3.67），查附表9，得鉛屏蔽層的厚度約為5.3cm。（根據例題估計）若，內外層顛倒過來，由于射線在高Z材料中比低Z材料中能產生更強的軔致輻射，結果會形成一個相稱強的新的X射線輻射源，使得屏蔽效果適得其反。（課本P49）11．設計一個操作32P的手套箱，箱體用有機玻璃制作。考慮手套箱中各種玻璃器皿，而韌致輻射重要是由這些玻璃器皿產生的，其有效原子序數平均取作13。若操作距離為25cm，規定在該位置上≤7.5Sv·h-1。若手套箱不附加高Z材料屏蔽層，則操作32P的最大活度為多少？若操作量增大1000倍，則應附加多厚的鉛屏蔽層？解：由表3.9知，32P射線的查附表1，與相應的（取空氣，如P80）由于不附加高Z材料，故由式（3.67）若操作量增大1000倍，即由式（3.67）查附表9，P202得鉛的屏蔽層厚度為6.48cm。（估計值）12．快中子防護的特點是什么?為什么常要選擇含氫多的物質作為快中子的屏蔽材料?答：快中子防護的特點：（課本P88，略）選擇含氫多的物質作為快中子的屏蔽材料的因素：通過彈性散射使中子能量進一步減少到熱能區。13．論述中子分出截面的理論及其成立的條件。答：分出截面法的基本出發點在于：選擇合適的屏蔽材料使得中子在屏蔽層中一經散射便能在很短的距離內迅速慢化并保證能在屏蔽層內被吸取。也就是說，那些經歷了散射作用的中子被有效地從穿出屏蔽層的中子束中“分出”了，使穿過屏蔽層的都是那些在屏蔽層內未經互相作用的中子。在這種情況下，即使是寬束中子，它在屏蔽層中的減弱也能滿足簡樸的指數規律。為了運用分出截面法解決寬束中子的減弱，屏蔽材料必須滿足下列條件：①屏蔽層足夠厚，使得在屏蔽層后面的當量劑量重要是中子束中一組貫穿能力最強的中子的奉獻所致；②屏蔽層內須具有像鐵、鉛之類的中檔重或重的材料，以使入射中子能量通過非彈性散射不久降到1MeV左右；③屏蔽層內要具有足夠的氫（或充足混合，或放在屏蔽層的最后），以保證在很短的距離內，使中子能量從1MeV左右不久地降到熱能，并使其能在屏蔽層內被吸取。14．已知226Ra—Be中子源的活度為3.7×1012Bq(中子產額見表3.12)，求離源2m處的中子與的當量劑量率。解：查表3.12，知中子源的中子發射率為：答：中子與的當量劑量率為。15．運用中子輻射育種，規定種子接受的吸取劑量率為150mGy·h-1。若使用活度為3.7×1013Bq的210Po—Be中子源，問種子應放在離源多遠處？解：查表3.12可知，中子源的中子發射率為：答：種子應放在離源0.15m的地方。16．試計算離活度為3.7×1011Bq的241Am—Be中子源2m處的、、和的數值。若在無屏蔽情況下，按月當量劑量1.6mSv控制，問一個月內在該處可工作多長時間?解：對于中子，能量低于30MeV時，，差別可以忽略。查表3.15，