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輸入計算

數學公式

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結果

等效劑量
2
西弗(Sv)
採用的輻射加權因數(w_R) 1
公式 H = D × w_R
標準 ICRP 第 103 號出版品(2007 年)

這個換算器的用途

本工具可將以戈雷(Gy)為單位量測的吸收劑量,換算成以西弗(Sv)為單位的等效劑量。戈雷屬於物理量:1 Gy 代表每公斤組織吸收 1 焦耳的能量。西弗則是輻射防護量,會依據不同輻射類型對生物造成傷害的程度,對吸收劑量加以加權調整。本換算採用 ICRP 第 103 號出版品(2007 年)所建議的輻射加權因數。

示意圖:以戈雷為單位的吸收劑量乘以輻射權重因子,得到以西弗為單位的當量劑量
吸收劑量(Gy)乘以輻射權重因子 \(w_R\) 得到當量劑量(Sv)。

計算公式

等效劑量的計算式為 $$H = D \times w_R$$其中 \(D\) 為以戈雷表示的吸收劑量,\(w_R\) 則是無因次的輻射加權因數。光子(X 光、γ 射線)、電子(β 粒子)與緲子的 \(w_R\) 皆為 1,因此對這些輻射而言 1 Gy 等於 1 Sv。質子與帶電 π 介子的 \(w_R\) 為 2;α 粒子、核分裂碎片與重離子的 \(w_R\) 為 20;中子則採用隨中子能量 \(E_n\)(單位 MeV)變化的連續函數。

請注意:本工具僅計算等效劑量。若要得到完整的有效劑量,還須額外套用各器官專屬的組織加權因數(\(w_T\),全身總和為 1),這已超出單一換算工具所能涵蓋的範圍。

比較不同輻射類型輻射權重因子的長條圖
輻射權重因子 \(w_R\) 因輻射類型而異,α 最高,γ/β 最低。

使用方式

先選擇輻射類型,輸入以戈雷為單位的吸收劑量,即可讀出以西弗表示的等效劑量。若為中子,還須輸入以 MeV 為單位的中子能量。如果你已經知道想使用的加權因數,可直接在選填的覆寫欄位中輸入,系統將直接採用該數值。

範例試算

假設由 α 粒子產生 0.5 Gy 的劑量。由於 α 粒子的 \(w_R = 20\),等效劑量即為 $$0.5 \times 20 = 10 \text{ Sv}$$若是 2 Gy 的 γ 射線(\(w_R = 1\)),等效劑量就單純等於 2 Sv。

常見問題

為什麼 1 Gy 不一定等於 1 Sv?只有在 \(w_R = 1\) 的輻射(光子、電子、緲子)才會相等。像 α 粒子或中子這類高 LET 輻射,每戈雷造成的生物傷害較大,因此等效劑量會更高。

中子要使用什麼能量?使用以 MeV 為單位的中子能量;依 ICRP 2007 曲線,\(w_R\) 在約 1 MeV 附近達到峰值(約 20),而在極低能與極高能時則會下降。

這是有效劑量嗎?不是。這是等效劑量。有效劑量還需要納入各器官的組織加權因數。

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