什麼是吸收劑量?
吸收劑量指的是游離輻射在單位質量物質中所沉積的能量。它的國際單位(SI)是戈雷(Gy,gray),1 Gy 等於每公斤吸收 1 焦耳能量(1 J/kg)。較早期的 CGS 制單位則是雷得(rad),1 rad = 0.01 Gy。本換算器可在戈雷與其各級公制詞頭(從拍戈雷 petagray 一路到皮戈雷 picogray)以及輻射單位雷得、毫雷得之間相互轉換。
如何使用本換算器
輸入吸收劑量的數值,選擇它所使用的單位,計算器便會立即以所有支援的單位顯示相同的物理量。由於各單位之間都是線性關係、沒有任何偏移量,因此換算結果為精確的比例縮放。
換算公式說明
每個單位都有一個固定係數,可將其換算為基準單位戈雷。首先把輸入值正規化為戈雷:
$$\text{doseGy} = \text{doseValue} \times \text{factor}_{from}$$接著將其除以目標單位的係數即可得到各項輸出:
$$\text{value}_{target} = \frac{\text{doseGy}}{\text{factor}_{target}}$$合併後即為
$$\text{value}_{target} = \text{doseValue} \times \frac{\text{factor}_{from}}{\text{factor}_{target}}$$舉例來說,戈雷的係數為 1;雷得的係數為 0.01,因此 \(1\ \text{Gy} / 0.01 = 100\ \text{rad}\)。
實際範例
以換算 250 雷得為例。雷得的係數為 0.01,故 \(\text{doseGy} = 250 \times 0.01 = 2.5\ \text{Gy}\)。釐戈雷 \(= 2.5 / 0.01 = 250\ \text{cGy}\),毫戈雷 \(= 2.5 / 0.001 = 2500\ \text{mGy}\),而雷得則為 250 rad。這也驗證了一個方便好記的關係:1 cGy = 1 rad。
解释吸收劑量值
吸收劑量描述電離輻射在每公斤組織或材料中沉積的能量。這是一個純粹的物理量,本身對生物傷害沒有任何說明。要估計生物風險,您必須通過乘以輻射加權因子轉換為等效劑量(西弗)——例如,Gray to Sievert 轉換器應用的因子包括X射線和伽馬射線的1、阿爾法粒子的20以及中子的能量相關值。下面的數字僅供參考的吸收劑量。
| 情況 | 近似吸收劑量 | 說明 |
|---|---|---|
| 單次胸部X光(器官劑量) | ~0.1 mGy | 數量級;因技術和患者體型而異。 |
| 腹部/骨盆CT掃描(器官劑量) | ~10–25 mGy | 在很大程度上取決於協議和掃描儀設置。 |
| 平均自然背景(每年,全身) | ~2.4 mGy | 全球平均值;當地範圍大約為1–10 mGy。 |
| 臨時皮膚發紅(紅斑)的閾值 | ~2 Gy(急性,局部) | 具有劑量閾值的確定性效應。 |
| 急性輻射綜合徵的閾值 | ~1 Gy(急性,全身) | 噁心和血球計數變化在此水平附近開始。 |
| LD50/60(60天內致死約50%,未經治療) | ~4–5 Gy(急性,全身) | 醫療護理大幅提高了可存活的劑量。 |
| 典型的治療性放射治療總計 | ~50–70 Gy | 以許多小的日常分割(通常每次~2 Gy)傳送到有限的組織體積。 |
兩個重要的區別:
- 急性與分割/慢性。上述閾值數字適用於整個身體的單次短期暴露。相同的總劑量分散在許多小分割或多年內的危害要小得多,因為組織在暴露之間會進行修復——這正是為什麼放射治療可以安全地在靶位使用50–70 Gy,同時保護周圍組織。
- 局部與全身。高劑量到小體積(例如腫瘤)的後果與相同劑量遞送到整個身體的後果非常不同。
2 Gy的伽馬輻射放射治療分割,其中加權因子為1,對應於2 Sv的等效劑量;對於阿爾法輻射,相同的2 Gy將對應於更大的等效劑量,因為其加權因子為20。
本節是一般科學信息,不是醫療建議。輻射暴露應由合格的醫學物理學家和臨床醫生進行評估和管理。
常見問題
戈雷和西弗(sievert)是同一回事嗎?不是。戈雷與雷得衡量的是吸收劑量(單位質量所吸收的能量);西弗與侖目(rem)衡量的則是等效劑量或有效劑量,會依輻射類型與組織敏感度加權。本工具不會在這兩種尺度之間換算。
1 戈雷等於多少雷得?剛好 100 rad = 1 Gy,且 1 rad = 1 cGy。
可以輸入零或負數嗎?就數學而言可以,比例縮放依然成立。但就物理意義來說,吸收劑量永遠不會是負值。