這個計算機的用途
本工具可將實測的環境輻射劑量率(例如來自空氣中或地表沉積的放射性物質)換算成指定天數內累積的外部有效劑量。它在 2011 年日本福島核災後開始被廣泛使用,但背後的劑量學原理是通用的,世界各地皆適用。由於這裡考量的是伽馬射線的外部曝露,輻射加權因子取為 1,因此 1 戈雷(Gy)的空氣劑量等同於 1 西弗(Sv)的有效劑量。
使用方式
輸入您實測的劑量率並選擇單位(一般輻射偵測儀讀到的多為「微西弗/小時」)。接著輸入曝露累積的天數。最後選擇每天待在戶外的時數。每個選項都是一組居住係數,其中已內建「室內劑量約為戶外劑量 40%」的假設,這個比例反映的是典型木造房屋的遮蔽效果。
公式說明
假設一天 24 小時都在戶外,基準劑量為 \(\text{劑量率} \times 24 \times \text{天數}\)。接著再乘上居住係數 \(f\) 進行調整。四個預設值分別為 1.0(戶外 24 小時)、0.7(12 小時)、0.6(8 小時)與 0.5(4 小時)。它們皆由下式推導而來
$$f = \frac{h + 0.4(24 - h)}{24}$$例如 12 小時為 \((12 + 0.4\times12)/24 = 0.70\),8 小時為 \((8 + 0.4\times16)/24 = 0.60\)。
計算範例
假設劑量率為 0.2 微西弗/小時,持續 30 天,每天約有 8 小時待在戶外(係數 0.6)。換算成 Sv/h 為 \(2.0\mathrm{e}{-7}\)。一天 24 小時的原始劑量為
$$2.0\mathrm{e}{-7} \times 24 \times 30 = 1.44\mathrm{e}{-4}\ \text{Sv} = 0.144\ \text{mSv}$$套用係數 0.6 後得到 \(8.64\mathrm{e}{-5}\ \text{Sv} = 0.0864\ \text{mSv} = 86.4\) 微西弗。
常見問題
如何計算年劑量?將天數設為 365 即可。在係數 1.0 的條件下持續 0.2 微西弗/小時,約為每年 1.75 mSv,這正是廣為人知的概算法則。
為什麼算出來的數值這麼小?在較低的環境劑量率下,外部劑量是緩慢累積的,因此我們同時以毫西弗與微西弗顯示結果,避免只呈現科學記號而難以閱讀。
我可以修改 40% 的室內比例嗎?無法,這四個預設值已將其內建。如果您需要自訂室內外比例,請使用 \(f = [h + 0.4(24 - h)] / 24\) 自行計算。